柴油發(fā)電機組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型，是一種中小型獨立的發(fā)電設(shè)備。由于它具有機動靈活、投資較少、隨時可以啟動等特點，廣泛應(yīng)用于通信、采礦、筑路、林區(qū)、農(nóng)田排灌、野外施工和國防工程等各部門。
一、機組的用途
柴油發(fā)電機組適用于市電電網(wǎng)不能輸送到的通信局站、礦區(qū)、林區(qū)、牧區(qū)和國防工程等場合，要求能獨立供電，作動力和照明的主電源。對于有市電的地區(qū)，而供電可靠性要求高，不允許停電或要求幾秒鐘能迅速供電的單位，可作為應(yīng)急備用電源，一旦市電停電能迅速提供穩(wěn)定的交流電源。
柴油發(fā)電機組是通信電源設(shè)備的重要組成部分，對其主要要求是：隨時能開動、及時供電、運行安全可靠，保證供電的電壓和頻率，滿足通信設(shè)備的要求。
1、 自備電源。
某些用電單位沒有網(wǎng)電供應(yīng)，如遠離大陸的海島，偏遠的牧區(qū)、農(nóng)村，荒漠高原的軍營、工作站、雷達站等，就需要配置自備電源。所謂自備電源，就是自發(fā)自用的電源，在發(fā)電功率不太大的情況下，柴油發(fā)電機組往往成為自備電源的首選。
2、備用電源。
備用電源也稱應(yīng)急電源，主要用途是某些用電單位雖然已有比較穩(wěn)妥可靠的網(wǎng)電供應(yīng)，但為了防止意外情況，如出現(xiàn)電路故障或發(fā)生臨時停電之類，仍配置自備電源作應(yīng)急發(fā)電使用?？梢?，備用電源實際上也是自備電源的一種，只不過它不被作為主電源使用，而僅僅在緊急的情況下作為一種救濟手段使用。
3、替代電源。
替代電源的作用是彌補網(wǎng)電供應(yīng)之不足。這可能有兩種情況，一是網(wǎng)電價格過高，從節(jié)約成本的角度選擇柴油發(fā)電機組作為替代電源；另一個是在網(wǎng)電供應(yīng)不足的情況下，網(wǎng)電使用受到限制，供電部門不得已到處拉閘限電，這時，用電單位為了正常地生產(chǎn)和工作，就需要替代電源加以救濟。
4、移動電源。
移動電源就是沒有固定的使用地點，而被到處轉(zhuǎn)移使用的發(fā)電設(shè)施。柴油發(fā)電機組由于其輕便靈活易操作的特點，而成為移動電源的首選。移動電源一般被設(shè)計為電源車輛的形式，有自行電源車輛，也有拖車電源車輛。
康明斯移動電站
二、機組的名稱和型號的編制規(guī)則
柴油發(fā)電機組是以內(nèi)燃機作動力，驅(qū)動同步交流發(fā)電機而發(fā)電的電源設(shè)備。為了便于生產(chǎn)管理和使用，國家對油機發(fā)電機組的名稱和型號編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定，根據(jù)GB2819-81規(guī)定，機組的型號排列和符號含義如下：
例如：300GFZ2-1柴油發(fā)電機組
該型號機組表示300kW工頻自動化柴油發(fā)電機組，生產(chǎn)廠代號為2，第一次變型。
部分國產(chǎn)柴油發(fā)電機組的品種規(guī)格及基本參數(shù)。
三、機組的類型和功能
油機發(fā)電機組類型很多，按其結(jié)構(gòu)型式、控制方式和保護功能等不同，可分為下述幾種類型。
1、基本型機組
這類機組最為常見，由柴油機、封閉式水箱、油箱、消聲器、同步交流發(fā)電機、勵磁電壓調(diào)節(jié)裝置、控制箱(屏)、聯(lián)軸器和底盤等組成。機組具有電壓和轉(zhuǎn)速自動調(diào)節(jié)功能。通常能作為主電源或備用電源。
2、自啟動機組
該機組是在基本型機組基礎(chǔ)上增加自動控制系統(tǒng)。它具有自動化的功能。當市電突然停電時，機組能自動啟動、自動切換開關(guān)、自動運行、自動送電和自動停機等功能；當機油壓力過低、機油溫度或冷卻水溫過高時，能自動發(fā)出聲光告警信號；當機組超速時，能自動緊急停機進行保護。
3、微機控制自動化機組
該機組由性能完善的柴油機、三相無刷同步發(fā)電機、燃油自動補給裝置、機油自動補給裝置、冷卻水自動補給裝置及自動控制屏組成。自動控制屏采用可編程自動控制器PLC控制。它除了具有自啟動、自切換、自運行、自投人和自停機等功能外，并配有各種故障報警和自動保護裝置，此外，它通過RS232通信接口，與主計算機聯(lián)接，進行集中監(jiān)控，實現(xiàn)遙控、遙信和遙測，做到無人值守。
四、機組的結(jié)構(gòu)簡介
現(xiàn)代柴油發(fā)電機組由柴油機、三相交流無刷同步發(fā)電機、控制箱(屏)、散熱水箱、聯(lián)軸器、燃油箱、消聲器及公共底座等組件組成剛性整體。除功率較大的機組的控制屏、燃油箱單獨裝設(shè)計，其他的主要部件均裝置在型鋼焊接而成的公共底座上，便于移動和安裝。
柴油機的飛輪殼與發(fā)電機前端蓋的軸向采用凸肩定位直接連接構(gòu)成一體，并采用圓柱型的彈性聯(lián)軸器由飛輪直接驅(qū)動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)。這種聯(lián)接方式由螺釘固定在一起，使兩者聯(lián)接成一剛體，保證了柴油機的曲軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的同心度在規(guī)定允許范圍內(nèi)。
為了減小機組的振動，在柴油機、發(fā)電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底架的連接處，通常均裝有減振器或橡皮減振墊。
1、柴油機
柴油機啟動后，發(fā)動機內(nèi)的活塞會在密閉氣缸的頂部作上下往返運動。當活塞由上向下運動時，氣缸進氣門打開，室外空氣由空濾裝置過濾后進入氣缸，完成進氣行程；當活塞由下向上運動，氣缸進排氣門關(guān)閉，在活塞上行的擠壓下，氣體體積因迅速被壓縮，導致氣缸內(nèi)的溫度迅速上升，完成壓縮行程；當活塞達到頂端時，經(jīng)過油濾裝置過濾后的燃油經(jīng)高壓噴油嘴霧化噴射，與高溫高壓的空氣混合劇烈燃燒，此時氣體體積迅速膨脹，推動活塞向下做功。
每個柴油發(fā)動機都是由多個汽缸形成，各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，完成做功行程。做功行程完成之后，活塞由下向上移動，氣缸排氣門打開排氣，完成排氣行程。每個行程曲軸旋轉(zhuǎn)半圈，經(jīng)過若干個工作循環(huán)后，柴油機組在飛輪的慣性下逐漸加速旋轉(zhuǎn)工作。
2、同步交發(fā)電機
同步交流發(fā)電機在結(jié)構(gòu)上是與柴油發(fā)動機曲軸同軸安裝的，利用柴油發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，由于發(fā)電機的磁極鐵芯存在剩磁，所以電樞線圈在磁場中切割磁力線，由于電磁感應(yīng)原理，發(fā)電機就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流，從而將柴油發(fā)動機產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化為電能。
3、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)
同步發(fā)電機是需要控制系統(tǒng)進行電流電壓的控制的，這種控制系統(tǒng)就是發(fā)電機勵磁系統(tǒng)，供給同步發(fā)電機勵磁電流的電源及其附屬設(shè)備統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)，一般由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個部分組成。勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供勵磁電流，而勵磁調(diào)節(jié)器則根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準則控制勵磁功率單元的輸出。
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