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柴油发电机组 — 组成及原理简介 Φ国民航大学航空自动化学院 主要内容 ? 柴油发电机组概况 ? 柴油发电机组主要电气性能指标 ? 柴油发电机组的基本结构和工作原理 ? 柴油发电机组的控制屏 ? 柴油发电机组的维护 一、柴油发电机组概况 ?组成:三大部分 — 柴油发动机 — 三相交流同步发电机 — 控制屏(自动檢测、控制及保护装置) ?类型: — 移动式:中、小功率如地面电源车 — 固定式:中、大功率 柴油发电机组的特点 ⑴单机容量等级多:幾KW ~几千KW ⑵配套设备少,安装地点灵活占地面积小 无须水坝、锅炉;冷却水少;不与电网并联 ⑶热效率高,燃油消耗低 柴油机:30-46%;蒸汽機20-40%; 燃气轮机:20-30% ⑷启动迅速可快速达到全功率:min等级 ⑸维护简单; ⑹建设成本低:风电/水电/太阳能/核电/火电 柴油机的技术特点 ⑴发出50Hz的茭流电,机组转速只能是3000 、 1500、1000、750、500、375 、300rpm; ⑵输出电压为400/230V 频率50Hz ,PF=0.8 ⑶功率变化范围大:0.5kW-10000kW 12-1500kW为移动电站、备用电源 ⑷装有调速装置,以保持频率稳定; ⑸自动化程度高:具有自启动、自动加载、 自动报警、自动保护功能 二、柴油发电机组的主要电气性能指标 ⑴空载电压整定范围:为Un的95% ~105% ⑵冷热态电压变化:±2% ~±5% ⑶稳态电压调整率:±(1 ~3 )% (负载变 化) ⑷稳态频率调整率:±(0.5 ~3 )% (同上) ⑸ 电压畸变率:≤10% ⑹ 电压波动率和频率波动率:负载不变时 ⑺容许不对称负载:≤±5% 三、柴油发电机组的基本结构和工作原理 ? 由三大部分组成: — 柴油发動机 — 交流同步发电机 — 励磁调节系统及控制屏 ?功率转换关系: 燃油热能→机械能→电能 柴油发动机 交流发电机 柴油发动机 (1 ) 1 机体组件+曲柄连杆机构 — 机体组件:是油机的骨架上有汽缸体-曲 柄箱、汽缸套、汽缸盖、汽缸垫、油底壳等 — 曲柄连杆机构:将热能→机械能,包括: 活塞组+ 连杆组 — 曲轴飞轮组:驱动辅助系统 2 配气系统与进排气系统 按照工作循环和点火顺序定时启闭各汽缸 的进排气门,确保進气多排气充分 柴油发动机(2 ) 3 供油系统:定时、定量、定压喷油 ?调速器:根据柴油机负载情况,自动调节供 油量以保持油机转速穩定 4 冷却系统:冷却活塞、汽缸、汽缸盖、气门等 水冷80-85 ℃/风冷150-180℃ 5 润滑系统:减磨、冷却、清洁、密封、防锈 6 启动与电气系统:人工/ 电动机/汽油机/压缩 空气启动 7 柴油机增压系统:提高进气压力→提高功率 交流同步发电机 ? 同步发电机: f pn / 60 p —磁极对数;f — 交流电频率;n — 转速 ?机載电源f = 400Hz ,p = 2 则n = 12000rpm ? 工频电源f = 50Hz ,p = 2 则n = 1500rpm ?备用电源/地面电源种类: 1 )静止变流器INV:功率小,用于通信电站 2 )直流电动机-发电机组:机载二次电源 3 )柴油发电机组:功率大自备电站 交流同步发电机:两种结构示意图 ? 同步发电机类型:旋转磁极式 — 中、大容量发电机 旋转电枢式 — 尛容量发电机 旋