發(fā)電機組的一般選擇

　　1） 發(fā)電機選用永磁勵磁方式提高機組瞬態(tài)特性，提升機組耐受非線性負載的能力

　　永磁勵磁系統(tǒng)由五部分組成：發(fā)電機主勵磁繞組（轉(zhuǎn)子），永磁發(fā)電機（PMG），自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR），勵磁機和旋轉(zhuǎn)二極管。勵磁系統(tǒng)的工作原理是：當發(fā)電機旋轉(zhuǎn)時，永磁發(fā)電機（PMG）的永磁轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)，切割PMG的定子繞組而產(chǎn)生三相正弦電勢，引入發(fā)電機自動電壓調(diào)節(jié)器（AVR）作為AVR的輸入電源，AVR通過檢測發(fā)電機的三相輸出電壓自動調(diào)節(jié)勵磁機磁場的勵磁電流，從而調(diào)節(jié)勵磁機轉(zhuǎn)子的三相輸出電壓，經(jīng)旋轉(zhuǎn)二極管整流后輸送至發(fā)電機主轉(zhuǎn)子的勵磁回路。由此可見，輸出電壓的調(diào)節(jié)，其實是通過AVR對勵磁機磁場的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的（如附圖所示）。注意：運轉(zhuǎn)中的發(fā)電機，因故障（過速度，高水溫，低油壓，等）而發(fā)生自動停機時，于排除故障后須將故障復歸鈕壓下才能準備重新起動。在這個系統(tǒng)中有以下幾個特點：

　?、儆捎赑MG系統(tǒng)提供一個與定子輸出電壓波形畸變及大小無關(guān)的恒定的勵磁電源，因而能提供較高的電動機起動承受能力，并對非線性負載產(chǎn)生的主機定子輸出電壓的波形畸變具有抗干擾性，可提高發(fā)電機帶非線性負載能力。

　　②AVR檢測三相輸出電壓（三相方均根檢測），具有精度極高的穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率（通?？蛇_±0.5%）。

　?、鄹鼜姷目篃o線電干擾能力。

　?、芨鼜姷某惺芏搪冯娏髂芰Γㄍǔ？蛇_3倍額定電流，持續(xù)10S）。

　　2） 選擇機組的容量

　　 當柴油發(fā)電機組啟動向負載供電時，由于UPS已經(jīng)在停電的若干秒時間內(nèi)由電池組向負載放電，因此機組供電時首先接入的將是UPS的整流元器件，而且還有蓄電池的充電電流的大小影響。當法拉第轉(zhuǎn)動搖柄，使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來時，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。對于12脈沖整流的UPS，發(fā)電機容量需要在其2.5容量以上才可確保機組正常工作：以400KVA UPS為例

　　  2.5倍X400=1000kVA

　　 因此，作為常規(guī)的選用，實際所需的機組其容量應(yīng)不低于1000kVA才能保證任何情況下機組均能穩(wěn)定工作。

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2011年浙江省近期供電能力在3500萬千瓦至3630萬千瓦，缺口250萬千瓦至300萬千瓦。隨著可預計的用電需求進一步增加，浙江省電力公司預計二季度浙江省缺口將達430萬千瓦左右。隨著夏季用電緊張，限電措施導致一些五金生產(chǎn)企業(yè)不得不使用柴油發(fā)電機組作為備用電源，不然的話就會影響企業(yè)的訂單生產(chǎn)。因此柴油發(fā)電機組在國內(nèi)得到，與去年同期相比較，銷售量增加近四成，但是外貿(mào)出口與同期相比沒有多少的變化，這是因為國內(nèi)柴油發(fā)電機組還存在一些技術(shù)壁壘，尤其是柴油發(fā)電機組的污染問題，需要打破這種技術(shù)壁壘，才能加大外貿(mào)出口。另外圓盤和線圈相比也存在材質(zhì)很難分布均勻，導致電阻增大，將會產(chǎn)生比線圈更多的熱量，浪費機械能。

　　目前全世界工業(yè)生產(chǎn)都在倡導綠色、可持續(xù)發(fā)展，然而發(fā)電機組在使用過程中產(chǎn)生的污染不得不引起我們的注意，柴油發(fā)電機組在使用過程中會產(chǎn)生大量的污染物，嚴重影響人體健康，因此減少發(fā)電機組的污染成為了一項重要研究工作，如何才能打破這種技術(shù)壁壘呢?以下是安全操作規(guī)程：一、以柴油機為動力的發(fā)電機，其發(fā)動機部分的操作按內(nèi)燃機的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。柴油發(fā)電機組廠商根據(jù)多年的研究，目前常用的方式就是燃油摻水和進氣系統(tǒng)改進。

　　一、燃油摻水方式

　　燃油摻水的方法有進氣管噴水和乳化柴油等，進氣管噴水的主要作用是吸熱和稀釋燃油密度。當少量水進入燃燒室并霧化良好時，由于水蒸氣的“微爆”作用使油滴破碎成更小的油滴，因而促進了混合氣的形成和燃燒.在燃燒過程中由于水的吸熱作用可使更高燃燒溫度降低，如水與油混合噴入可降低燃油密度，使更高燃燒溫度進一步降低，因此NOx排放減少。需要注意的是冬季儲水箱需防凍，并要求隨負荷大小自動調(diào)節(jié)噴水量等。普通型發(fā)電機組柴油機啟動后要經(jīng)過3-5分鐘的怠速運轉(zhuǎn)（700轉(zhuǎn)/分鐘左右）冬天氣溫偏低，怠速運轉(zhuǎn)時間要適當延長幾分鐘。

　　所謂乳化柴油就是在柴油中摻水，由于其“徽爆”作用，使其燃油霧化良I好，井促使燃燒室內(nèi)的空氣形成強烈紊流，燃油與空氣的分布更加均勻，生成的炭煙減少.水蒸氣的水煤氣反應(yīng)也使炭煙排放降低。另外，乳化柴油可降低更高燃燒溫度，因此NOx生成量減少。是一種起動迅速、操作維修方便、投資少、對環(huán)境的適應(yīng)性能較強的發(fā)電裝置。

　　二、進氣系統(tǒng)改進方式

　　對進氣系統(tǒng)進行改進主要采取兩種方法：

　　1)采用多氣門技術(shù)可擴大進、排氣門的總流通截面積，充量系數(shù)增加，且噴油器可垂直布置在汽缸軸線上，有利于燃油在燃燒室空間中均勻分布，其混合氣形成和燃燒條件大為改善，使放熱規(guī)律更為合理，尾氣排敏中NOx的排放下降，CO的排放也有所減少，而且炭煙在大負荷時也明顯下降。待10至12小時后再重新啟動柴油機，中速運轉(zhuǎn)10分鐘左右熄火，放出清潔液。

　　2)采用可變渦流進氣系統(tǒng)

　　由于進氣渦流強度對NOx的排放影響較大，采用可變渦流進氣系統(tǒng)的方式依據(jù)轉(zhuǎn)速和負荷的變化來控制渦流強度，可在不犧牲經(jīng)濟性的情況下降低NO。的生成量。

　　進氣系統(tǒng)改進方式可以控制進入的空氣量能有效減少燃燒后的空氣污染，在一定程度上減輕對環(huán)境的污染。

　　柴油發(fā)電機組的優(yōu)良性能，但是對環(huán)境造成污染也需要值得重視，生產(chǎn)廠商除了采取以上兩種方式進行改進柴油發(fā)電機組，對出口銷售產(chǎn)生重要的影響，能夠積極推動發(fā)電機組的外貿(mào)出口，從而提高生產(chǎn)企業(yè)的效益。

1 采用更大功率和更多的電力電子器件

　　風力發(fā)電機的功率范圍設(shè)計得越來越大,雖然對于輸出功率來說位置是重要的因素。陸上風力發(fā)電機中,3MW發(fā)電機組已被證明是適用的,與此同時輸出功率為5MW或更高的海上風電場則是更好的解決方案。如果兩種類型的風力發(fā)電機組-雙饋異步電機和帶有全功率轉(zhuǎn)換器的同步/異步發(fā)電機都能夠提供相同的輸出,全功率轉(zhuǎn)換器的功率必須高出5倍。而這又意味著需要5倍容量的電力電子器件。但是,必須考慮到雙饋異步電機的輸出頻率低,通常只需要增大到3～3.5倍。出口產(chǎn)品的整機檢驗，包括以下內(nèi)容：(1)產(chǎn)品的技術(shù)、檢驗資料審查。

　　然而,電力電子技術(shù)不僅越來越普及,事實上,它們滿足的要求也正不斷地改變。由于在雙饋異步電機中半導體在低溫時的熱度不同,必須采取保護機制才能夠處理。組件必須滿足不斷變化的要求的原因是極端氣候條件。例如,海上風力發(fā)電機受高濕度的影響,而位于美國德克薩斯州的風力發(fā)電機組則暴露在高溫下。因此,使用的冷卻系統(tǒng)必須采用不同的設(shè)計。因此,基于豐富的經(jīng)驗為各種應(yīng)用開發(fā)冷卻解決方案是重要的。5倍X400=1000kVA因此，作為常規(guī)的選用，實際所需的機組其容量應(yīng)不低于1000kVA才能保證任何情況下機組均能穩(wěn)定工作。

　2 解決效率和過壓問題

　　逆變器效率在98%～99%之間。一個6MW的全功率轉(zhuǎn)換器由于效率問題將損失約100kW。在冷卻方面,這些緊湊型系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量是電子元件的主要問題。如果過冷,將導致在散熱器上形成凝結(jié)。這是必須加以考慮的,特別是在高濕度地區(qū)。

　　另一項挑戰(zhàn)是巨大電流換向時產(chǎn)生的過壓。由于為500A或者更高電流而設(shè)計的模塊已經(jīng)向一個相對大的空間擴展,它們的雜散電感是不容忽視的。為了應(yīng)對這兩個問題,不僅需要一個智能的、考慮周全的冷卻概念,還需要更好的直流環(huán)節(jié)設(shè)計。需要能夠幫助充分利用風力發(fā)電的專業(yè)知識、經(jīng)驗和經(jīng)過優(yōu)化的模塊,以滿足風力發(fā)電機組運營者的需求。據(jù)殼牌稱，在挪威的試點，無線振動和溫度監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)取得成功，開辟了無線技術(shù)作為標準操作在全球應(yīng)用的道路。

　　截止2009年底,全球安裝的風力發(fā)電機組總輸出功率為122GW,其中57GW采用了賽米控開發(fā)的方案。

　　3 設(shè)計和封裝技術(shù)的改進

　　緊湊型設(shè)計中的高可靠性和使用壽命長是風力發(fā)電機的首要任務(wù),特別是因為系統(tǒng)維護費用昂貴且復雜,會導致經(jīng)濟損失,因為停機時無法產(chǎn)生電能從而沒有收益。一、圓盤發(fā)電機簡介圓盤發(fā)電機制構(gòu)造跟現(xiàn)代的發(fā)電機不同，在磁場所中轉(zhuǎn)動的不是線圈，而是一個紫銅做的圓盤。風力發(fā)電單元(WPU)20年的短使用壽命歸結(jié)于SKiiP?模塊及其可靠的封裝技術(shù)。這是一個重要的優(yōu)點,特別是考慮到海上風電場增加這一趨勢。

　　4 加大全功率轉(zhuǎn)換器是大勢所趨

　　采用電力電子技術(shù)的風力發(fā)電機在世界各地越來越普及。例如,中國和美國大量依靠風力發(fā)電以滿足日益增長的能源需求。在提供有吸引力的能源補貼計劃的國家中,可以看出風力發(fā)電機組數(shù)量明顯增加。

　　另一個明顯的趨勢是擺脫雙饋異步電機,轉(zhuǎn)向全功率轉(zhuǎn)換器,因為后者更容易讓運營者的要求得到滿足,電網(wǎng)質(zhì)量得到提高。

柴油發(fā)電機組均為市電故障停電后的應(yīng)急備用電源的提供者，絕大多數(shù)時間機組處于待機備用狀態(tài)，一旦停電，就要求機組“急時啟動，急時供電”否則備用機組將失去意義，如何才能達到此目的？實踐證明：加強日常維護保養(yǎng)是有效的方法，因為機組長斯處于靜態(tài)，機組本身各種材料會與機油、冷卻水、柴油、空氣等發(fā)生復雜的化學、物理變化，從而將機組“停壞”。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2011年浙江省近期供電能力在3500萬千瓦至3630萬千瓦，缺口250萬千瓦至300萬千瓦。

　　1、 機組起動電瓶故障

　　電瓶長時間無人維護，電解液水分揮發(fā)后得不到及時補充，沒有配置起動電瓶充電器，電瓶長時間自然放電后電量降低，或所使用的充電器需要人工定期進行均充浮充倒換，由于疏忽未進行倒換操作致使電瓶電量達不到要求，解決此問題除了配置充電器外，必要的檢測維護是必須的。在一個高度同質(zhì)化的行業(yè)，必須通過大幅降價才能說服顧客從其他公司轉(zhuǎn)向自己。

　　2、 水進入柴油機

　　由于空氣中水氣在溫度的變化發(fā)生冷凝現(xiàn)象，結(jié)成水珠掛附在油箱內(nèi)壁，流入柴油，致使柴油含水量超標，這樣的柴油進入發(fā)動機高壓油泵，會銹蝕精密耦合件-----柱塞，嚴重的會損壞機組，定期維護即有效可避免。

　　3、 機油的保持期（二年）

　　發(fā)動機的機油是機械潤滑作用，而機油也有一定的保持期，長時間存放，機油的物理化學性能會發(fā)生變化，造成機組工作時潤滑狀況惡化，容易引發(fā)機組零件損壞，所以潤滑油要定期更換。

　　4、 三濾的更換周期（柴濾、機濾、空濾、水濾）

　　濾器是起到對柴油、機油或水過濾作用的，以防雜質(zhì)進入機體內(nèi)，而在柴油中油污、雜質(zhì)也是不可避免的存在，所以在機組運行過程中，過濾器就起到了重要作用，但同時這些油污或雜質(zhì)也就被沉積在濾網(wǎng)壁上而使濾器過濾能力下降，沉積過多，油路將無法暢通，這樣油機帶載運行時將會因油無法供給而（如同人缺氧），所以正常發(fā)電機組在使用過程中，我們建議：一、常用機組每500 小時更換三濾；二、備用機組每二年更換三濾。這樣，由于凝結(jié)水的含氧量很低，又沒有再循環(huán)，不可能有大量的氧漏人，便能保證內(nèi)冷水的低含氧量。

　　5、 冷卻系統(tǒng)

　　水泵、水箱及輸水管道長時間未作清洗，使水循環(huán)不暢，冷卻效果下降，水管接頭是否良好、水箱、水道是否有漏水等，如果冷卻系統(tǒng)有故障，導致的后果有：一、冷卻效果不好而使機組內(nèi)水溫過高而停機，威爾信機組常見；二、水箱漏水而使水箱內(nèi)水位下降，機組也會無法正常工作（為防止在冬季使用發(fā)電機時，水管，我們建議在冷卻系統(tǒng)中安裝水加熱器）。這是因為導體在磁場內(nèi)作“切割”磁感應(yīng)線運動時，導體的正電荷、自由電子將以同樣的速度在磁場內(nèi)運動，磁場對運動電荷產(chǎn)生作用力，作用力的方向由左手定則判定，因此正電荷由導體b端移向a端，自由電子由導體的a端移向b端。

　　6、 潤滑系統(tǒng)、密封件

　　由于潤滑油或油酯的化學特性及機械磨損后產(chǎn)生的鐵屑，這些不僅降低了它的潤滑效果，還加速了零件的損傷，同時由于潤滑油對橡膠密封圈有一定的腐蝕作用，另外油封本身也隨時而老化使其密封效果下降。

　　7、 燃油、配氣系統(tǒng)

　　發(fā)動機功率的輸出主要是燃油在缸內(nèi)燃燒做功而燃油是通過噴油嘴噴出，這就使燃燒后的積炭沉積于噴油嘴，隨沉積量的增加噴油嘴噴油量將受到一定影響，導致噴油嘴點火提前角時間不準，發(fā)動機各缸噴油量也就不均勻，工作狀態(tài)也就不平穩(wěn)，所以定期對燃油系統(tǒng)的清洗，過濾部件的更換其供油暢通，對配氣系統(tǒng)的調(diào)正使其點火均勻。高速汽輪發(fā)電機為了減少因離心力而產(chǎn)生的機械應(yīng)力以及降低風摩耗，轉(zhuǎn)子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細長的轉(zhuǎn)子。

　　8、 機組的控制部分

　　油機的控制部分也是機組維護保養(yǎng)的重要部分，機組使用過長，線路接頭松動，AVR模塊工作是否正常。