柴油发电机组培训教材一、柴油发电机配置概述设计电源均为一路三级负荷的农电供电，另配一台柴发机组作为备用电源，目前成都调控中心不是专线供电，为了保证调控中心可靠供电，也配备了一台柴发机组作为备用电源。

当市电故障或检修时，柴发机组能够检测到市电失电10s内自动启动，并在2 m40s内给站内重要负荷供电，保证正常的生产生活用电需求。

全线所配柴发机组共分四种规格，陇西、绵阳、简阳、资阳、隆昌、永川六个分输站为P160H（ATS TI300），德阳、彭州两个分输站为P160H（ATS TI800），广元分输站为P230H（ATS TI550），成县分输站为P380E（ATS TI550），成都调控中心为P250H（ATS TI550）。

机组选用英国GENTEC成套机组，此机组选用英国PERKINS柴油机，法国LERRY SOMER发电机，ATS为GENTEC公司TI自动转换开关，控制系统选用Access4000，可实现就地/远方切换，自动启停机组，通过RS485通讯接口可实现与自动化SCADA系统远方数据传输与监控。

二、柴油机的工作原理柴油机由工作气缸和为保证柴油机正常工作的辅助系统组成。

其简单的工作原理为四冲程柴油机的每个缸都由四个冲程完成吸气—压缩—喷油燃烧膨胀—排气的工作循环。

柴油机的一个气缸结构主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进排气阀门、喷油嘴和进排气管组成。

活塞在气缸内由上至下运行四次完成一个工作循环，做一次功，柴油机曲轴转两转。

为使转速平稳，在曲轴端头设一惯性飞轮，来消除脉动做功造成的转速波动。

柴油机进排气阀的开关和喷油嘴的喷油在一个工作循环中是按照严格的时序进行的，时序由柴油机的凸轮控制。

多缸柴油机为了使柴油机运行平稳，各缸是顺序做功的，在曲轴旋转两转内各缸顺序点火做功一次，因此曲轴各曲臂之间存在一定的角度，如六缸柴油机为1200。

柴发机组的能量转变过程为：柴油经过燃烧产生的化学能转变为曲轴运动的动能，再由曲轴带动发电机转轴，把动能转变为电能。

三、柴发机组系统结构及性能描述柴发机组系统包括五部分装置，依次为柴油机、发电机、自动转换开关（ATS）、控制屏、蓄电池（充电机），下面分别给予说明。

1、柴油机组当ATS检测到市电发生故障时，柴发机组能在10s内自动启动成功，并通过ATS自动切换为柴油机组向负载供电，2分40秒后负载能达到柴发机组的额定负载。

当ATS检测到市电恢复正常后，ATS能够自动切换为市电向负载供电，此时柴发机组将继续运行5分钟，当ATS确认市电确实恢复正常后，便自动停机待命。

2、柴油机柴油机由启动系统、燃料油系统、润滑油系统、冷却水系统、进气系统、排气系统六部分组成。

柴油机选用4冲程、涡轮增压、水冷工业柴油机，能在12小时连续运行中超负荷10%运行1小时。

柴油机随机安装冷却水系统装置，保证了柴油机热负荷的平衡，使柴油机输出最大的机械能。

柴油机气缸做功的同时也使气缸承受高温，为使这些部件正常工作，水冷式柴油机在缸体和缸套周围设有水套，由冷却水循环冷却。

柴油机的冷却由曲轴带动水泵，冷却水冷却柴油机后被加热，再经风扇冷却后送入柴油机各部件。

柴油机所有的运动部件都采用强制润滑加飞溅润滑的双重润滑措施，以保证所有运动部件都得到良好的润滑，以最大限度地减少磨损，延长使用寿命。

柴油机的润滑油放置在柴油机曲轴箱的油底壳，润滑工作由机带润滑泵加压经粗滤器和精滤器送至柴油机需润滑的各部位，然后回流至油底壳。

润滑油在各部位润滑的同时也被加热，需进行冷却，因此柴油机设有水冷散热器将润滑油冷却。

柴油机的燃油由机带的燃油泵从机座日用油箱中提取，经柴油滤清器送至高压油泵，高压油泵按时序将燃油按一定油量加压经喷油嘴将燃油射入气缸呈雾化燃烧。

高压油泵是柱塞式，每缸一个，由凸轮轴控制喷油时间，由调速器控制喷油量。

喷油嘴设在气缸盖上，也是每缸一个，向各气缸喷射。

柴油机的润滑系统、燃油供给系统、进气系统都设置了符合系统要求的过滤器，所有过滤器的滤芯都是可更换的。

柴油机随机提供冷却水加热器，当水温低于或高于规定值时，加热器会自动控制。

柴油机设置有电磁燃油阀，在紧急情况下，切断电磁燃油阀的电源，即可使柴油机紧急停车。

柴油机由蓄电池带动启动马达进行电启动。

蓄电池平时由市电充电器对蓄电池进行充电，柴油机启动成功后，由充电发电机对蓄电池进行浮充。

柴油机设置有电子调速系统，保证柴油机在各种工况下，均有良好的调速性能。

柴油机装有工业型排气消音器，以降低环境噪音。

3、发电机发电机为永磁无刷励磁，自励恒压型的发电机，并带有自动电压调节器（A VR）。

发电机的三相定子绕组内，每相设置二个温度传感器（PT100），作为绕组高温报警探测。

发电机底部设置有二个230V的防冷凝加热器，在发电机不工作时由外接电源加热，防止潮湿空气进入发电机，发电机在运行时将自动切断电源。

4、电源自动转换开关（ATS）电源自动切换开关由二个电磁线圈来完成电源切换，并且二个电磁线圈都仅在切换操作时瞬时通电，切换完成后，电磁线圈不通电，切换完成后的状态由机械力保持，大大提高了ATS的电寿命。

5、控制屏本系统使用的是Access4000控制器，具有微处理器和液晶数字显示功能，开放式原形交流界面，与SCADA系统之间通过RS-485通讯接口，Modbus通讯协议进行远程数据传输和监控。

可进行电压、电流、频率、功率、电度、手动启机-停机-自动、紧急停机、远程启动等。

油机高水温、低油压、超速、过电压、低电压保护。

高水温、低油压、电池电压低等报警。

提供远程开机/关机、紧急停机、告警复位硬线接口。

四、柴发机组技术参数由于全线十一台柴油发电机组运行方式相同，共有四种规格型号的机组，技术参数如下表所示。

2、发电机五、柴发机组的使用操作1、柴油发电机组的起动和加载1.1 现场起动和加载1.1.1 当控制电源保险处于合位置，控制测量及保护回路接通，观察灯光及各仪表指示是否正常及柴发机组是否显示GEN OK状态。

1.1.2 再将控制旋钮从“OFF”旋转到“RUN”位置，柴油机迅速起动并达到额定转速。

起动成功。

每次起动时间不应超过5秒。

若起动失败，应立即将控制旋钮旋回“OFF”位置，再次起动时间的间隔时间不应少于1分钟。

起动三次仍未成功时，应停止再次起动，检查原因。

1.1.3 发电机一经起动即应认为发电机及其连接的各部分均已带电。

1.1.4 检查柴油机机油压力是否正常，有无跑冒滴漏现象，机组各部分是否正常，运转是否平稳，频率是否在规定范围之内。

1.1.5 检查三相电压是否已建立，通过液晶显示，检查三相电压是否平衡稳定，三相电流为零，蓄电池充电电流指示正常。

1.1.6仔细倾听柴油机各缸爆发是否均匀，有无异常声响：发电机内部、前后轴承及联轴器声音是否正常：检查有无异常气味。

1.1.7上述检查一切正常，空载运行5分钟后即可进行带负荷操作。

其步骤如下：－合上MCCB1.2 自动起动和加载1.2.1 应急备用机组平常应满足自动启动条件，控制电源保险处于合位置，控制测量及保护回路接通，观察灯光及各仪表指示是否正常及柴发机组是否显示GEN OK状态。

1.2.2再将控制旋钮从“OFF”旋转到“AUTO”位置，合上MCCB，当ATS检测到市电故障，自动启动柴发机组，当确认机组已启动，值班人员应立即检查运行参数是否正常。

2 柴油发电机组的运行检查2.1 机组带负荷后，应注意机油压力、温度、排气烟色以及发电机运行参数的变化情况，发电机及其轴承声音温度有无异常，联轴器有无异常声响，各种显示是否正常，控制柜内有无异常气味，各运行参数不应超过规定的极限值，保持燃油充足。

2.2正常运行时机油压力及温度应符合下列规定：－机油压力：2～5bar－机油温度：不高于90℃当机油压力低于2 bar ，温度超过100℃时应立即停机，查明原因，排除故障。

2.3 柴油发电机组只能在持续功率以下长时间运行，机组过负荷为额定功率的10%，并且过负荷时间不得超过1小时。

2.4 机组运行时，现场至少每2小时进行一次巡回检查规定执行，将有关参数记入运行报表。

发电机组不宜在低负荷或空载下长时间运行。

3 柴油发电机组的停机3.1 停机前应对机组各部分进行全部检查，记录运行中的故障，以便停机后进行维护和检修。

3.2停机前应保证蓄电池电量充足。

3.3 全线柴油发电机组为应急机组，一般情况为自动停机，需要进行手动停机时，其停机过程为：将“运行/停止”旋钮旋至“停止”，观察三相电流为零后，断开发电机自动空气开关。

然后将控制旋钮由“MANUAL”或“AUTO”旋至“OFF”，使柴油机停机。

检查柴油机是否已停车，有无堵转现象。

3.4 在下列情况下，应按下“紧急停机”按钮，使柴油机迅速停机。

若该操作失灵可直接操作停机拉杆停机。

－机油压力突然下降或运行机件出现异常声音时－管路断裂时－飞车－机温急剧上升（停机后水温不降至45℃不得添加冷水）－机组强烈摆动－运行现场出现易燃易爆事故及其其他紧急情况时六、Access4000控制器使用说明ACCESS4000控制模块利用模拟和数字输出、输入来执行控制和监测功能。

该模块提供起动和停止发电机组的手段，监测其运行和输出和万一机组出现危急情况时（如滑油压力过低或冷却液温度过高）的自动停机。

模块前面的重要部分是触摸式键盘，其特点叙述如下（参考图3.l）：光标，箭形键用以滚动状态菜单或在结构菜单内设置参数。

“向上键”是增加参数值或设定值。

“向下键”是减少参数值或设定值。

“向左键”是移动光标到菜单显示屏上上一条条目或参数值或设定值的左边。

“向右键”是移动光标到菜单显示屏上下一条条目或参数值或设定值的右边。

②液晶显示窗，液晶显示安装在后面，通过清晰的视窗可见。

③退出键，按此键将从任何菜单或编程画面退出，不存入。

④输入（确认）键，用此键选择菜单条目或修改新的编程参数或设定值。

此键同样用于确认和从报警记录菜单中重新设定报警或停机。

⑤报警消除，除去共用报警输出继电器的电源，这样可消除任何报警音响。

图3.1 ACCESS4000控制模块(正视图)⑥故障指示灯，当任何预设程序出故障此灯就亮。

指示灯快速闪亮，向用户发出停机（危急）状态的警报。

一旦所有的开断被确认，指示灯将固定同时除去电源一次它们将全部重新复位。

⑦电源指示灯，当此单元在正常状态供电时灯亮。

⑧电气连接，通过自锁式插头插座和ACCESS4000连接。

⑨状态信号灯，ACCESS4000提供发光二极管以便指示模块状态。

其功能和符号叙述如下：图3.2 ACCESS4000控制模块(背视图)燃油控制电磁阀无论什么时候模块发出柴油机运行信号此灯就亮。

这反映了控制燃油的控制电磁阀的输出继电器的工作状态。

起动装置控制电磁阀当模块激发柴油机曲轴转动一周此灯就亮。