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柴油發(fā)電機組的基本原理和結(jié)構(gòu)
柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能,根據(jù)其用途的不同,可分為陸用柴油發(fā)電機組及船用柴油發(fā)電機組;如果按品牌的不同,可分為國產(chǎn)柴油發(fā)電機組和進口柴油發(fā)電機組; 按轉(zhuǎn)速不同,可分為低速發(fā)電機組和高速發(fā)電機組。
基本原理
柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn),將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣弗列加濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行, 稱為‘作功’。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)。將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子,利用‘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(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、山西當(dāng)?shù)胤€(wěn)定的電力輸出,還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、山西當(dāng)?shù)乇Wo器件和回路。
結(jié)構(gòu)分析
一臺普通型柴油發(fā)電機組主要由柴油機、山西當(dāng)?shù)匕l(fā)電機以及控制系統(tǒng)三部分組成,柴油機和發(fā)電機有兩種連接方式,一為柔性連接,即用連軸器把兩部分對接起來,二為剛性連接,用高強度螺栓 將發(fā)電機鋼性連接片和柴油機飛 連接而成,目前市場上的柴油發(fā)電機組使用剛性連接的比較 多一些,柴油機和發(fā)電機連接好之后安裝在公共底架上,然后配上各種起保護作用的傳感器,如 水溫傳感器,通過這些傳感器,直觀地把柴油機的運行狀態(tài)顯示給操作員,而且有了這些傳感器, 就可以設(shè)定一個上限,當(dāng)達到或超過這個限定值的時候控制系統(tǒng)會預(yù)先報警,這個時候如果操作 員沒有采取措施,控制系統(tǒng)會自動將機組停掉,柴油發(fā)電機組就是采取這種方式起自我保護作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用,真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護功能的是柴油發(fā)電機組 的控制系統(tǒng),控制屏一般安裝在發(fā)電機上,稱為背包式控制屏,也有部分是獨立一個屏放置在操 作室內(nèi),稱為分體式控制屏,控制屏通過電纜和發(fā)電機以及傳感器連接,分別顯示電參數(shù)和柴油
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機運行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機組還有底盤、山西當(dāng)?shù)芈?lián)軸器、山西當(dāng)?shù)厣崞?、山西?dāng)?shù)厝加拖?, 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。


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柴油發(fā)電機中SVG與SVC的區(qū)別
柴油發(fā)電機中作為改善電能質(zhì)量的無功補償裝置已被用來有效地抑制電壓波動與閃變、山西本地減小諧波和畸變、山西本地三相不平衡,使電壓的幅值和波形符合要求、山西本地提高功率因數(shù)等。靜止無功補償器(SVC)是目前相對先進實用的無功補償裝置,在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。而靜止無功發(fā)生器(SVG)是 型無功補償裝置,可以對負(fù)荷進行動態(tài)跟隨。
電抗器電流是由一個可控硅閥組控制,借助于對可控硅觸發(fā)相角的調(diào)整,就可以改變流過電抗器的電流有效值,從而保證SVC在電網(wǎng)接入點的無功量正好能將該點電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi),起到電網(wǎng)無功補償?shù)淖饔谩?SVG以大功率電壓型逆變器為核心,通過調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的幅值和相位,或者直接控制交流側(cè)電流的幅值和相位,迅速吸收或發(fā)出所需的無功功率,實現(xiàn)快速動態(tài)調(diào)節(jié)無功功率的目的。
發(fā)電機租賃響應(yīng)速度快一般SVC的響應(yīng)速速是2040ms。而SVG的響應(yīng)速度不大于5ms,能更好的抑制電壓波動和閃變,在相同的補償容量下,SVG對電壓波動和閃變的補償效果 。發(fā)電機租賃低電壓特性好SVG具有電流源的特性,輸出容量受母線電壓的影響很小。
這一優(yōu)點使SVG用于電壓控制時具有很大的優(yōu)勢,系統(tǒng)電壓越低,越需要動態(tài)無功調(diào)節(jié)電壓,SVG的低電壓特性好,輸出的無功電流與系統(tǒng)電壓沒有關(guān)系,可以看作是一個可控恒定的電流源,系統(tǒng)電壓降低時,仍能輸出額定無功電流,具備很強的過載能力。
而SVC是阻抗型特性,輸出容量受母線電壓的影響很大,系統(tǒng)電壓越低,輸出無功電流的能力成比例降低,不具備過載能力。因此SVG的無功補償能力與系統(tǒng)電壓無關(guān),而SVC的無功補償能力隨系統(tǒng)電壓的下降線性降低。
發(fā)電機租賃運行性能提高SVC以可控硅調(diào)節(jié)電抗加多組電容作為無功補償?shù)闹饕侄?,極容易發(fā)生諧振放大現(xiàn)象,導(dǎo)致事故,系統(tǒng)電壓波動大時,補償效果受很大影響,運行損耗大;SVG配套電容器不需要設(shè)置濾波器組,不存在諧振放大現(xiàn)象,SVG是有源型補償裝置,是采用可關(guān)斷器件IGBT構(gòu)成的電流源裝置,從而避免了諧振現(xiàn)象,運行性能大大提高。
發(fā)電機租賃諧波特性SVC利用可控硅控制電抗器的等效基波阻抗,不僅受到系統(tǒng)諧波影響大,而且自身會產(chǎn)生大量的諧波,必須配套采用濾波器組,濾除SVC自身產(chǎn)生的諧波含量。
SVG采用三電平單相橋技術(shù),單相可輸出5電平電壓波形,采用載波移相的脈沖調(diào)制方法,不僅受系統(tǒng)諧波影響小,還可以抑制系統(tǒng)的諧波。與SVC相比,SVG采用多重化、山西本地多電平或脈寬調(diào)節(jié)技術(shù)等措施后,大大減少了補償電流中的諧波含量。
發(fā)電機租賃占地面積小在相同的補償容量下,SVG的占地面積比SVC的減少1/2到2/3.由于SVG使用的電抗器和電容器比SVC少,因此大大縮小了裝置的體積和占地面積。
SVC中的電抗器不僅本身體積比較大,而且考慮到相互間的安裝間隔,整體占地面積較大。綜上所述,SVG無功補償裝置由于響應(yīng)速度快、山西本地諧波含量少、山西本地?zé)o功調(diào)節(jié)能力強等優(yōu)點,可以大大改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量,目前已成為無功補償技術(shù)的發(fā)展方向。
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