发电机组使用及维护培训手册

第1节发电机组概况1.1 发电机组的组成发电机组由发动机、三相交流无刷同步发电机、控制箱（屏）、散热水箱、电气控制箱、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成刚性整体。

除功率较大的机组的控制屏、燃油箱单独安装，其它的主要部件均装置在型钢焊接而成的公共底座上，便于移动和安装。

发动机的飞轮壳与发电机前端盖的轴向采用凸肩定位直接连接成一体，并采用SAE标准的刚性飞轮联接盘由飞轮直接驱动发电机旋转。

这种联接方式由螺钉固定在一起，使两者联接成一刚体，保证了发动机的曲轴与发电机转子的同心度在规定允许范围内。

为了减小机组的振动，在发动机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底架的连接处，通常均装有减震器或橡胶减震垫。

1.2 发电机组的特点与用途发电机组属自备电站交流供电设备的一种类型，是一种中小型独立的发电设备。

与其它发电设备相比较，发电机组具有结构紧凑、占地面积小、热效率高、启动迅速、控制灵活以及燃料存储方便等特点。

发电机组适用于市电电网不能输送到的通信局站、矿区、林区、野外作业、国防工程等场合，要求能独立供电，作为动力和照明的主电源。

对于有市电的地区，而供电可靠性要求高，不允许停电或要求几秒钟能迅速供电的单位，可作为应急备用电源，一旦市电停电能迅速提供稳定的交流电源。

发电机组是通信电源设备的重要组成部分，对其主要要求是：随时能开动、及时供电、运行安全可靠，保证供电的电压和频率、满足通信设备的要求。

1.3 发电机组的分类发动机发电机组的种类很多，按照不同的标准有不同的分类。

按照性质和用途，可分为常用发电机组和备用发电机组，常用发电机组常年运行，一般设在远离市电的地区或工矿企业附近，以满足这些地方的施工、生产和生活用电；备用发电机组是在通常情况下用户所需电力由市电供给，当市电限电拉闸或其它原因中断供电时，为保证用户基本生产、生活或是为某些重要设备紧急供电而设置的发电机组。

按照结构型式、控制方式和保护功能等不同，可分为下述几种类型。

1、基本型机组这类机组最为常见，由发动机、封闭式水箱、油箱、消声器、同步交流发电机、控制箱（屏）、联轴器和底盘等组成。

机组具有电压和转速自动调节功能。

通常能作为主电源或备用电源。

2、自启动机组该机组是在基本型机组基础上增加自动控制系统。

它具有自动化的功能。

当市电突然停电时，机组能自动启动、自动切换开关、自动运行、自动送电和自动停机等功能；当机油压力过低、机油温度或冷却水温过高时，能自动发出声光告警信号；当机组超速时，能自动紧急停机进行保护。

3、微机控制自动化机组机组由性能完善的发动机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置及自动控制屏组成。

自动控制屏采用可编程自动控制器或油机专用微处理控制器控制。

它除了具有自启动、自切换、自运行、自投入和自停机等功能外，并配有各种故障报警和自动保护装置，此外，它通过RS232或RS485/RS422通信接口，与主计算机联接，进行集中监控，实现遥控、遥信、遥测，做到无人值守。

1.4 发电机组的使用环境条件和功率修正机组的工作条件是指在规定的使用环境条件下能输出额定功率，并能可靠地连续工作的条件。

发电机组在下列自然环境下能正常地工作：（1）周围环境空气温度0℃-40℃；（2）海拔高度不超过1000m；（3）空气相对湿度不大于95%（温度为25℃）；（4）有霉菌。

当环境温度过高时，空气密度降低，柴油发动机燃烧时氧气量减少，燃烧效率减低，因而会减低发动机的机械输出功率；同时发电机工作时需要冷空气对绕组进行冷却，在环境温度过高时，冷却效果降低，发电机绕组内部温度升高，为保证发电机的绕组温度在允许范围内也必须降低发电机的输出功率。

当海拔高度升高时空气密度也会降低，同样影响柴油发动机和发电机的输出功率。

低温条件下和在高湿度地区使用发电机组虽然不会造成机组输出功率的降低，但在选型时也必须考虑到使用现场条件下的不同而可能影响机组正常使用的因素。

因此，当机组在非标准环境状况的环境条件下使用时，用户应按机组功率的换算方法进行修正。

环境条件对不同品牌机组输出功率的影响不一样，因而不同品牌机组输出功率随环境条件的变化而修正的参数是不一样的。

第2节发电机组基本结构与工作原理2.1发动机发动机是内燃机的一种类型，是一种将燃料燃烧释放出来的热能转变为2.1.1总体结构发动机总体结构一般包括上述几大系统，但由于气缸数、气缸排列方式和冷却方式等不同，因此，各种机型在结构上略有差异。

1、首先欲得到热能，这就必须提供一定数量的燃料，送进燃烧室与空气2、为了将得到的热能转变为机械能，需要通过曲轴连杆机构来完成。

此机构主要由气缸体、曲轴箱、气缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴和飞轮等零件构成。

当燃料在燃烧室内着火燃烧时，由于燃气的膨胀作用在活塞顶部产生压力，推动活塞作直线的往复运动，借助连杆转变曲轴旋转，使曲轴带动工作机械（负荷）做功。

3、对于一台设备要连续实现热能转变为机械能，还必须配备一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气，排出燃烧后的废气。

此机构由进气门、排气门、凸轮轴及驱动零件等组成。

4、为了减少发动机的摩擦损失，保证各零部件的正常温度，发动机必须有润滑系统和冷却系统。

润滑系统应由机油泵、机油滤清器和润滑油道组成。

冷却系统应由水泵、散热器、节温器、风扇和水套等部件组成。

5、为了使发动机能迅速启动，还需配置启动装置，对发动机启动进行控制。

根据不同的启动方法，启动装置配备的零部件，通常采用电动马达或气动马达启动，对于大功率的机组，则采用压缩空气启动。

凡是把燃料燃烧时所放出的热能转化为机械能的机器都称为热力发动机（简称热机）。

内燃机是热机的一种。

它是将燃料直接喷射到气缸内燃烧，依靠燃料燃烧时的燃气的膨胀来推动活塞对外做功。

例如，带动同步交流发电机的发动机，是利用柴油在气缸内燃烧室燃烧后，产生高温、高压的燃气。

当燃气膨胀时推动活塞使曲轴旋转，通过传动装置带动同步交流发电机旋转发电。

由此可知，发动机是产生动力的机器，故称它为发动机。

2.2.1 发电机工作原理发电机以三相交流同步发电机为主，主要由主定子、主转子、励磁定子、励磁转子、旋转整流器及自动稳压器等部分组成。

它是一种将机械能转换为交流电能的设备。

图五为同步发电机的构造原理图。

图五同步发电机构造原理图通常三相同步发电机的定子是电枢，转子是磁极。

整个过程开始于发动机着车驱动交流发电机内部部件。

无刷自励发电机的发电原理是利用主转子的剩磁产生一个较小的交流电压（AC）信号在主定子上。

该小交流信号被送到自动稳压器AVR，AVR又将其整流转变为直流（DC）信号，并将其加入在励磁定子。

此直流电流通过励磁定子时就产生一个磁场，磁场又依次在励磁转子上感应出一个交流电压，并输送到与其同步转动的整流器中，这交流电压又由旋转整流器转变为直流电。

当这直流电压出现在主转子时，就产生一个比原来的剩磁强大的磁场，因而在主定子上感应出一个较高的交流电压。

这较高的交流电压循环通过上述整个系统，并感应出更高的直流电压回到转子。

这样循环往复直到产生一个近似发电机的额定输出电压。

在这时候，自动稳压器开始限制通向励磁定子的电压，因而又限制了交流发电机的总输出电压。

电压从没有到设定值的整个积聚过程一般不超出1秒时间，是很短的，这样就可以满足用户尽快投入使用的要求。

图六为自励AVR控制的发电机原理图。

主机定子通过AVR为励磁机磁场提供励磁电源，AVR 根据来自主机定子绕组的电压感应信号作出反馈，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场电流的要求。

2.2.2自动稳压装置自动稳压器（AVR）可使主发电机从空载运行到满载运行时紧密保持较稳定的电压。

主机定子通过AVR为励磁机磁场提供电力，并能够自动调节励磁机磁场的电流。

AVR向来自于主机定子绕组的电压感应信号作出反馈，通过控制低功率的励磁机磁场，调节励磁机电枢的整流输出功率，从而达到控制主机磁场的目的。

主定子所输出的三相四线制交流电之电压的大小与主转子绕组的电流大小成正比关系。

AVR有一个电压/频率（赫兹）正比例的特性，当机组的运转速度减低时，这种特性能够正确地相应调整减低主发电机的输出电压。

在突然加大负载时，这种正比特性有利于保护发电机组。

有关不同型号的AVR所能完成的不同功能及其调整方法和故障查询等详细资料可参考《交流发电机安装使用及维护手册》。

第3节机组的安装用户选定发电机组的型号后，该机组的体积、重量、功率、使用类型等均已确定，结合用户的实际使用要求、使用地点及控制系统和配电系统等具体情况，则可制定机组的安装计划和实施方案了。

安装机组需要考虑的因素主要有：地基的负重、通道及维护保养的位置、机组的振动、通风散热、排气管的连接、隔热、降噪、燃油箱的大小和位置，以及与之有关的国家和地方建筑、环保条例和标准。

如需要提供进一步的资料，请向附近代理机构或经销商索取《发电机组技术设计与安装手册》。

3.1 移动与存放对于标准发电机组，发动机和发电机同轴装配后统一安装在一个刚性的钢质底座油箱上，该底座油箱在设计制造时已经考虑了机组移动与吊运时的安全性和方便性。

重要！不正确的移动与吊运可能会对机组及部件造成严重损伤。

注意在搬运机组时不要碰伤散热器、电气部件、进气管道等易损部件。

3.1.1移动发电机组在运输时，为避免机组的意外损坏，应首先确保运输工具的载重量不低于机组及附属件的总重量的1.2倍。

为使发电机组免受风吹日晒，应对机组进行必要的安全包装，如加装木箱及内衬防雨布等。

另外，机组应牢固地固定在车厢内，以免颠簸振动导致其部件松动甚至损坏。

当发电机组正在运输中时，禁止任何人、物在机组上面，让机组受压。

小心！当从车辆上装卸机组时，应使用叉车或吊装设备，应小心避免机组倾倒或掉落地面，导致摔坏。

可用悬吊机车小心提升发电机组或者用铲车在机组底座上进行小心的推或拉。

如果推，则不要直接用铲叉推机架,一定要在叉与基座之间放置木头或其它表面平整的物品以防止碰伤机架和分散重量。

这种操作应注意悬吊钢索的承重能力及悬吊钢索的角度应尽可能垂直,并且要小心保持机组的平衡，机组的吊装受力位置应尽可能靠近机组的重心，而不是机组外形尺寸的中心位置，以避免机组在空中摇摆甚至失去平衡掉落地面。

而铲车的叉臂承载力应大于机组重量的120~130%。

重要！切勿用发动机或交流发电机的吊环来吊升发电机组。

对于移动电站或防音型机组等专门用于特殊场合、具有特殊用途的非常规机组，移动、搬运和吊装就会容易得多了。

因为所有这类机组均具有专门设计的方便搬运和容易安装的外壳，甚至部分类型的机组还专门安装了橡胶拖动轮。

此类外壳也给机组的许多零配件提供了较好的安全保护，进一步避免机组的雨淋、日晒以及运输途中的碰伤等损害。

并可防止不相干的人员随意乱动。