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发电机组的四冲程柴油机的工作原理有哪些 在热力过程中,只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须使工质反复进行膨胀。因此,必须设法使工质重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。 若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前,柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。 1.进气冲程 进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68~93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。 2.压缩冲程 压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达(3000~5000)kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。 3.膨胀(作功)冲程 当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入汽缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa,温度高达(1800~2200)℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。 4.排气冲程 排气冲程的目的是缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到(800~900)℃,压力下降到(294~392)kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。 排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外作功。
柴油发电机组的机油变质简单鉴别方法 发电机组油底壳内的机油,由于与空气接触及受热,易被逐渐氧化。随着油中的酸性物质、胶质、铁屑、沥青质慢慢地增多,机油的颜色会渐渐变黑,黏度也会逐渐下降,同时性能降低,因而到了规定的换油期则必须更换新油。但在工作中发现,有时换油不久,机油又很快地变质,颜色由深蓝变黄,或是先变黑后突然变灰,失去了原有的技术性能。 1.变质原因 ⑴机油中渗进了水分。机油中有水,会促使油泥的形成,使机油沾污变质(俗称“老化”),此时添加剂的抗氧化性和分散性能减弱,促进了泡沫的形成,使机油变成了乳化液,破坏了油膜。实验证明,当水分达到1%时,机件磨损将加快2.5倍。 ⑵曲轴箱通气性差,机油散热不良。柴油发电机工作时,会有一些燃烧气体窜入曲轴箱内,若活塞环严重损坏,此现象将更严重,曲轴箱内的气压将因此而升高,若压力高于外界大气压力,则会给活塞运行带来一定阻力,导致机油由油底壳与气缸体结合处向外渗漏。另外,泄漏到曲轴箱内的气体中含有二氧化硫,会促进机油很快变质。为此,必须使曲轴箱内的气压与外界大气压力相等。有的柴油发电机上特设有通气管(呼吸管),其目的就是使曲轴箱的内、外压力处于均衡状态。 ⑶保养不当。在清洗曲轴箱时,若机油滤清器或散热器清洗不彻底或漏装机油滤清器的密封垫圈,则柴油发电机在加入新机油后,即使时间只有几个小时,也会使机油变得既黑又脏。 ⑷机油牌号使用不当。按照API(美国石油学会)等级标准,将汽油机机油分为6个等级,柴油发电机机油分为4个等级,等级越高,油品品质越高。这两种机油原则上不能相互使用,特别是汽油机机油不能用于柴油发电机,但是凡标有API SE-CC标记的机油,则为汽、柴两用机油。汽油机用机油应符合API-SE品质等级,柴油发电机用机油应符合API-CC品质等级。按SEA(美国汽车工程师学会)等级标准,将汽油机、柴油发电机的机油黏度各分为4个等级,凡带有W字样的油品是冬用机油,标号越大,黏度指标越高;凡标有SAE15W-40牌号的机油,是冬、夏季均能用的机油,国外叫复合油,国内称稠化机油。因此,发电机组选择机油必须注意其品质和黏度这两个方面的要求,即油品的等级牌号(API)和油品的黏度牌号(SAE);在选用时,只能以高等级油品代替低等级油品,否则容易使机油早期变质。 2.简易鉴别 ⑴观察法。取曲轴箱中的机油少许,放于容器内慢慢倾倒,边倒边观察其流动情况,如油流细长、均匀、有光泽,表明油中无胶结杂质,尚能继续使用;若油流断续且粗细不匀、混浊发黑,则应更换。 ⑵擦研法。从柴油发电机曲轴箱中取少许机油,用手指擦研,如手感有机械杂质或黏度太差,则应更换。 ⑶蒸发法。取一张厚铜片置于明火上加热几分钟,然后取机油试样少许,滴于热铜片上,如果机油一滴在铜片上就发泡飞溅,说明机油内含水较多;若机油滴在铜片上没有飞溅,而立即发出爆裂声,则说明机油内含有有少量水,响声越强,则含水量就越多。
同步发电机的序分量电抗 同步发电机的序分量电抗X1、X2、X0 分析同步发电机不对称运行的基本方法是对称分量法。应用对称分量法,可以把发电机不对称的三相电压、电流及其所激励的磁势分解为正序分量、负序分量和零序分量,然后对各个分量分别建立的端点方程式和相序方程式,求解各序分量并研究各序分量分别所产生的效果, ,将它们叠加起来,就得出实际不对称运行的结果和影响。实践证明,在不计饱和时,上述方法所求得的结果,特别是对于基波分量基本上是正确的。 在不对称运行时,同步发电机的空气隙磁场为一椭圆形旋转磁场,即除了正序旋转磁场以外,尚有负序旋转磁场。因为它们的旋转方向不同,所以转子回路的反应也各不相同;对不同相序的电流,同步电机呈显的电抗也就有不同的数值。 当同步电机对称运行时,如前面各章所讨论的情形,定子电流为一稳定的对称三相电流,实际上即一组正序分量,它们所产生的旋转磁场(即正序旋转磁场)和转子之间没有相对运动,这个磁场并不能在转子绕组中产生感应电势,这个电流所遇到的电抗便是同步电抗。故同步电机的正序电抗即系同步电抗,不对称运行时,负序电流所产生的负序旋转磁场以同步速向着和转子转向相反的方向旋转,即该磁场将以两倍同步速载切转子绕组,将在转子绕组中感应一个两倍于电源频率的交变电流。对于负序旋转磁场而言,转子绕组的作用为一短路绕组,致使负序电流所遇到的便不再是同步电抗,而是另一个电抗x2,称它为负序电抗,其数值远较同步电抗为小。 负序旋转磁场在转子激磁绕组和组尼绕组中所感应的两倍频率的交变电流,将引起附加的铜损耗;负序旋转磁场还将在转子表面产生涡流,从而引起附加表面损耗。这些损耗都将使转子温升提高。此外,负序旋转磁场还将在转子轴和定子机座引起振动。 根据我国“发电机运行规程”规定:在额定负载连续运行时,汽轮发电机三相电流之差,不得超过额定值的10%,水轮发电机和同步补偿机的三相电流之差,不得超过额定值的20%,同时任一相的电流不得大于额定值。在低于额定负载连续运行时,各相电流之差可以大于上面所规定的数值,但应根据试验确定。 当零序电流流过定子绕组时,由各相零序电流所产生的三个脉动磁势,其幅值相等,时间上同相,而三者在空间各相隔120°电角度,因此三相零序基波全成磁势恰相至抵消,不形成气隙互磁通,只存在一些漏磁场,数值一般很小。零电流所遇到的电抗为带有漏抗性质的零序电抗,用代表,较更小。 由于现代电力系统的规模很大,在正常运行时负载电流的严重不对称是不常见的。具有实际意义的不对称运行情况为故障状态,如单相接地短路、二相短路和二相接地短路等。
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