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在柴油发电机组上总是能看到 KW和KVA,初学者也总是高不清两者的关系。
千伏安KVA是视在功率,其中包括有功功率和无功功率。
千瓦KW是有功功率。
千瓦(KW)=千伏安(KVA)乘以功率因数。
1KW=1.25KVA或者 1KVA=0.8KW
发电机有功功率单位KW(千瓦)
发电机视在功率单位KVA(千伏安)(也称装机容量)
有功功率=视在功率×功率因数
功率因数=Cosφ (一般为0.85)
另外:
发电机无功功率单位KVar(千乏)
视在功率^2=有功功率^2+无功功率^2
P=UIcosφ
P=UI只适用与纯阻性负载,因为阻性负载的功率因数是1;然而感性负载的功率因数就不是1了,是0.5——0.9不等,甚至更低。
所以1kva=0.8kw
1kva=1kw 都对1kva=0.8kw 也就是功率因数是0.8的时候的计算方法。
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发电机管理中的3个有用细节
故障背景:2017年5月20日该轮靠泊印度洋留尼旺岛,锅炉发生点火故障,于是发电机换用轻柴油。换油后不久,发现发电机上的燃油管有滴漏,当时忙于处理锅炉问题,为减少柴油损失,当即关闭了停车状态的一号和三号发电机燃油进出管路的相关阀门。
故障现象:第二天船舶离港时,当班轮机员凌晨4点打给我,说一号发电机不能并车,三号发电机能并车但只能承担150 KW,再加负荷就加不上去。我立即下机舱,检查发电机相关情况,滑油、冷却水各项参数未见明显异常。我尝试向三号发电机手动转移负载,多次手动调节调速器以增加燃油供油量,但负荷没有变化。尝试一号发电机并车,自动与手动并车都未成功,一号发电机显示频率过高。
打开三号发电机保护盖检查高压油泵,油泵齿条拉杆均能自由活动,油尺刻度指示在较大值,排除了油泵的问题,再检查相关管路,发现有个进油阀处于关闭状态,当即慢慢全开燃油阀,三号发电机立即加载到500KW,负荷转移正常。
注意力再转向一号发电机,发现一号发电机类似的进油阀也未打开,当即打开进油阀,并再次尝试并车,但还是并车失败。到港时一号发电机是正常使用的,频率、转速,负荷的转移各项指标都正常,怎么突然就转速过高了呢?
故障措施:三号发电机正常之后,我全部精力集中在一号发电机不能并车的问题上,之前发电机转速感应器出现过速度显示的问题,所以首先还是考虑转速感应器故障,怀疑有可能是感应器脏了或者跟飞轮的间隙超标。该发电机有两个pick-up(转速感应器),一个用于机旁控制屏显示,一个用于发电机控制系统。当即取出两个感应器,其中一个确实脏了,擦拭干净后,检查了速度感应器的阻值,确认正常,重新装回,调整好间隙,重新启动发电机,转速还是过高--950RPM。
排除了转速感应器的问题,那么故障就应该在机械部分。检查高压油泵,调节拉杆活动正常;检查调速器,该调速器品牌是Regulateurs Europa,型号1102V-4G-25R。发现调速器上的手动速度调节旋钮卡住了,很难转动,联想到二管轮的交接班记录,提示该调速器的同步马达(下图中的021)不是原装备件,当时由于缺少原装备件,用的是上个管理公司遗留下来的其他制造商备件。拆下同步马达,与近期在新加坡刚接收到的原装备件对比,发现两个同步马达参数不一致:非原装备件,制造商Woodward,电压24V,转速2000 RPM,功率5瓦;原装备件,制造商Groschopp,电压24V ,转速2700RPM,功率2瓦,电流0.25A。进一步拆开非原装同步马达,发现马达的塑料齿轮磨损,不能转动。
换上新的同步马达,启动发电机,调节手动转速旋钮,使转速达到916RPM, 待发电机转速稳定后尝试并车,发电机可以成功并车。但是又出现个新问题,并车后一号发电机功率并未提高,相反地,出现逆功率跳闸的现象,几次尝试都是如此。我决定让三管轮在并车屏上尝试并车,我与电机员在发电机旁观察,双方用对讲机联系,发现当发电机并车成功后,调速器速度控制旋钮被同步马达向逆时针方向旋转导致柴油机减速,这与并车后调速器的正确动作恰恰相反,正常情况下,调速器速度控制旋钮应该顺时针方向旋转使柴油机加速从而增加本机承载负荷能力,维持转速稳定。查找到问题症结后,我们再对比同步发电机马达的电压与电流情况、查找相关发电机电线接线图纸,发现一号发电机相关接线控制板亦与原厂图纸一致,这说明接线未曾改动过。于是我们改变同步马达背后的接线,将其对调,再次启动发电机,并车成功,负荷转移顺畅,问题解决。
经过该事件,发现以下几点在未来的轮机管理工作中值得引起注意:
启动发电机之前,一定要检查相关管路系统,之前做出过状态改变的相关阀门,一定要及时设置好。交接班工作一定要交接清楚,不能有遗漏;
该事件的起因在于启动发电机之前没有将关闭的燃油阀打开,该轮经过几任管理公司管理,燃油管路的阀门老化,在全关时仍然存在些许燃油泄漏,造成一号发电机启动时,能正常启动,调速器在燃油量不足的情况下加大油门以保持额定转速,但同步马达因为调速器不正常动作导致里面的齿轮损坏,造成了同步马达卡死,以至于发电机转速达到950RPM 后不能减速。这一点在发电机的管理工作中一定要考虑到;
不同管理公司的备件采购途径不一样,存在大量第三方生产的备件,与原厂备件相比,有些参数都不一致,有些即使铭牌上参数一致,但物理尺寸却不一致。这给轮机员维护保养时带来了诸多不便。主管轮机员在接受备件时一定要仔细核对,避免到使用时陷入被动;即使是原装件,电器要考虑正负极性,机械要考虑左旋右旋。
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汽油发电机与柴油发电机的主要区别
1、点燃的类型:在柴油机内混合气是用压缩成热量点燃。而在汽油机的气缸内燃油和空气的混合是用火花塞点燃的。
2、燃油的种类:柴油比汽油的挥发性低,每加仑柴油却具有较大的热值。所以,用5dm3柴油比5dm3汽油能获得更多的功率。
3、燃油与空气的混合:在柴油机内,柴油与空气的混合是在柴油被喷入气缸之后进行的。在汽油机内,燃油与空气是在汽化器与进气管道中混合的。
因为混合必须紧接在燃油喷射之后,所以柴油发电机具有一个特殊设计的燃烧室,这个燃烧室有利于柴油与空气的混合。所以燃烧室的设计与制造对柴油发电机是非常重要的。
柴油发电机与汽油发电机的大区别在于点火装置与燃油系统的不同。柴油发电机是个压燃式内燃机,它使用一个喷油泵以及若干个喷油嘴;而汽油发电机有一个汽化器、一个分配器、以及若干个火花塞。
柴油发电机与汽油发电机也有很多相似的地方。柴油发电机与汽油发电机的外观几乎一样。柴油发电机的内部部件也与汽油发电机的相似,但柴油发电机内部的大多数部件比汽油发电机的更结实和更沉重,这是由于柴油发电机要承受机内更大的压力。柴油发电机的运行也如汽油机一样,有赖于空气、燃油和点火。
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发电机工作无力的原因及分析处理
柴油发电机在工作中出现动力不足的情况很常见,引起此故障的原因有很多种,这样就导致我们的客户往往不能及时和正确判断出故障点,发动机在这样的情况下长时间工作往往会使以后维修成本加大,这样的话对用户来说肯定是不能接受的,针对市场上存在的这样的问题,朔锐的技术人员就发电机工作无力这常见故障原因作一个简要的处理说明,希望对用户有所帮助。
注:任何故障都可以先从简单的故障原因做起,这样可以省去对发动机不必要的拆卸,节约了时间和维修成本。
1:进气不通畅 处理:检查滤清器、管道和涡轮增压器。增压器应清洁,不得有污物。务使增压器叶轮转动灵活。
2:排气背压太高 处理:在有负载的情况下,检查并校正排气背压
3:在气候炎热或海拔高的地区,空气稀薄 处理:气候条件对柴油机有影响,空气稀薄进应减少负载
4:空气滤清器与柴油机之间漏气 处理:检查所有管卡箍、接头和密封垫。重新上紧
5:涡轮增压器压缩机脏污 处理:清洗或更换增压器,检查增压器中有无污物
6:燃油质量低劣 处理:检查更换燃油
7:燃油输油管道漏气 处理:检查连接件有无松动,管道有无破裂,滤清器是否未上紧等,并一一校正
8:输油管道受阻 处理:输油管道中有异物或管道损坏,清理修复
9:内输油路或外输油路漏油 处理:对所有滤清器、密封垫、管道和连接件作外油路漏油检查。用加压办法作内油路漏油检查。修理或更换
10:燃油进油不通畅 处理:检查燃油滤清器是否堵塞,燃油有否玷污。检查软管接头或其他连接件是否紧固。修理或更换
11:喷油器喷油孔堵塞 处理:清洗喷油器和喷油室,更换并重新调整
12:齿轮泵损坏或齿轮磨损 处理:在试验台上检验抽油高度。修理或更换
13:喷油器喷油室的尺寸不对 处理:更换后重新调整喷油器
14:喷油器喷油室破裂 处理:拆下喷油器和喷油室。更换破裂的喷油室。调校喷油器
15:喷油器O形密封圈损坏 处理:更换O形密封圈
16:节气门转动杆磨损或需要调整 处理:检查磨损情况,更换并调整传动杆
17:高速限速器调得太低 处理:重新调整
18:空燃比控制器(AFC)校准不正确 处理:重新调整准确
19:燃油泵校准不正确 处理:重新调校燃油泵
20:喷油器流量不正确 处理:检查喷油器的O型密封环,喷油室、柱塞滤网和喷油器流量,更换损坏的部件,重新调校
21:气动电磁阀ASA堵塞 处理:检查或更换安装新的气动电磁阀(ASA)
22:气动电磁阀ASA或空燃比控制器(AFC)的波纹管漏入空气 处理:紧固接头。或更换部件
23:机油油面太高 处理:检查机油油尺所示的油面高度。排掉过量的机油 24:密封垫漏气 处理:进行压力检查,找出漏气的气缸。更换并修理
24:气门漏气或调整不正确 处理:检查是否漏气,重新调整气门
25:活塞环破裂或磨损 处理:卸下排气歧管。检查有无受潮或积炭,修理更换
26:轴承间隙不对 处理:检查轴承间隙,更换合格的轴承
27:柴油机快到大修期 处理:检查柴油机运行的里程数和工作小时数,及时大修
28:气门和喷油正时不正确 处理:重新调整气门正时和喷油正时
29:气门卡住 处理:检查气门安装高度,作必要的调整
30:气缸套或活塞磨损或擦伤 处理:检查测量更换修理
31:喷油器需要调整 处理:按需要进行清洗和调整。检查喷油器室有无磨损和破裂。柱塞顶有无毛病。更换或修理,重新调整
32:轨压开关(MVT)闭合 处理:检查轨压和机油泵的校准是否准确,零件有否玷污及磨损等,更换及检修开关。
33:MVT的电磁阀孔堵塞 处理:更换O形密封圈,清洗孔道柱塞,检查电磁阀中有无污物或杂质
34:电磁阀柱塞在前进位置卡住(MVT) 处理:检查气压、电路有否断线,密封件是否破裂。按需要进行修理。