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一起回望内蒙古柴油发电机组的发展史
现代柴油机是在德国机械工程师狄塞尔发明的柴油机的基础上发展起来的，1892年，德国机械工程师狄塞尔取得了内蒙古柴油发电机压缩点火的 。他的做法是以提高发动机的压缩比来提高热效率，利用压缩气体的高温来点燃进入汽缸的燃料，这样做的好处是不但省去了点火装置和汽化器，而且可以使用比柴油价格更低的柴油做燃料。
狄塞尔经过了5年的实验，在1897年制成了 台具有实用价值的压縮点火内蒙古柴油发电机，即压燃式柴油机。与以前的内蒙古柴油发电机相比，它延长了汽缸内气体的压缩过程，大大提高了压缩终了时气体的压力和温度，实现了不用点火系统而使柴油自动点火燃烧的功能。狄塞尔发明的柴油发动机能将35％的燃料潜能转变成动力而当时有效的柴油发动机也只能将28％的燃料潜能转变成动力，这是内蒙古柴油发电机技术第二次革命性的突破。但是，当时狄塞尔发明的柴油发动机存在着很多的缺点，比如重量重、噪声大、冒黑烟，排出的大量废气会对环境影响很大，而且喷油泵还不完善，从而严重限制和影响了柴油机的衄。可以说，狄塞尔先生生前只看到发动机的成功的开端，却没有看到柴油机技术的飞跃发展，没有看到柴油机的广泛应用。
据资料记载，柴油机技术在1914年以前发展比缓慢，在 次世界期间，由于战争的需要柴油发动机开始大量生产，用于军事目的。柴油发动机柴油发电的发展史真正得到广泛应用是在1950年左右。早期的柴油机都是四冲程的，1899年德国工程师雨果．古尔德纳制造出了二冲程柴油发动机，他把当时采用相同缸径的四冲程柴油机的功率提高了60％~80％。二冲程柴油机的结构简单，造价低廉，但其燃油和润滑油的消耗量较高、冷却比较困难、耐用性较差，而且很难制造出功率较大的发动机，所以至今实际使用的功率比较大的柴油机都是四冲程的。
世界上 台发电机是1831年由英国的物理学家迈克尔·法拉第发明的。当时法拉第在试验中发现，当磁铁在线圈中移动时，线圈会产生电流，即今天我们大家所熟知的电磁感应现象。法拉第发现了电磁感应现象之后不久，便利用电磁感应原理发明了世界上 台发电机，即法拉第圆盘发电机。这台发电机的构造与现代的发电机不同，在磁场中转动的不是线圈，而是一个用紫铜做的圆盘。圆心处固定一个摇柄，圆盘的边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线把电刷与电流表连接起来；紫铜圆盘放置在马蹄形磁铁的磁场中。当法拉第转动摇柄使紫铜圆盘旋转起来的时候，电流表的指针偏向一边，这说明电路中产生了持续的电流。这就是法拉第试制出的世界上 台发电机。当年法拉第曾在英国皇家学会上表演他的发电机。当时，有一位贵夫人问法拉第：“这玩艺儿有什么用呢？”法拉第非常有礼貌地回答道：“夫人，新生的婴儿又有什么用处呢？”这一绝妙的回答受到大家的交口称赞。
当拉第发明的圆盘发电机虽然非常简单，它产生的电流甚至不能让一只小灯泡发光，但是，这是世界上 台发电机，是它首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。后来，人们在此基础上将马蹄形 磁铁改为能产生强大磁场的电磁铁，用多股导线绕制的线框代替紫铜圆盘，对电刷也进行了改进，终于制成了功率的可供实用的发电机。目前，即使功率为IGW、10GW的特大型发电机，也是根据法拉第圆盘发电机的基本原理一电磁感应原理制成的。
1866年，德国的电工学家、实业家恩斯脱．韦尔纳·冯·西门子在法拉第圆盘发电机的基础上研制出自激励式发电机，1870年，比利时的Z·T·克拉姆又研制出了自激励式直流发电机。在经过不断改进之后，电机技术已经走向成熟，1877年真正实用的发电机开始进入商业化生产阶段。
100多年过去了，正是这简陋、不成熟、像初生婴儿一样的圆盘发电机人类带入了电气时代，为人类利用电能做出了重大贡献。
21世纪是科学技术飞跃发展的时代，特别是电脑技术等高科技成果在柴发电机组上的应用，使内蒙古柴油发电机组有了更广阔的发展前景。以柴油机为动力用的内蒙古柴油发电机组己经是通信等企业必不可少的重要设备。
关于内蒙古柴油发电机组的技术探讨
一、内蒙古柴油发电机组主要参数
当前,性能优良的内蒙古柴油发电机是一个功能完善、功率容量范围大、对环境和场地条件要求低、安装使用方便的小型发电设备。其使用相对广泛,输出容量从数KVA到数兆VA。内蒙古柴油发电机组主体主要由发动机、发电机和控制系统三部分组成。其中与现代内蒙古柴油发电机组配套的同步交流发电机由于性能及结构的特点，普遍采用自励恒压型,通常选用自激式同步交流发电机和PMG永磁式激励式同步交流发电机。发电机组包括以下几项主要性能参数。
电压调整率：在负载功率因数为0.8-1、负载空载至满载变化、从冷机到满机及转速下跌4.5%以内等情况下,电压调整率可以控制在±1%以内。
频率调整率：负载从0-范围内变化,频率稳定不变。
随机频率波动：负载处于0-功率之间任何值,随机频率波动率 值±0.25%。
电压波形：电路开路空载, 总波形畸变1.5%,只相平衡负载 总波形畸变5%。
金融业机房一般采用“市电——发电机——UPS”并机系统组成的供电系统。系统中,发电机的负载主要包括UPS、机房专用空调、应急照明、消防电梯等,这些负载启动或运行时都会对发电机产生振荡和干扰。尽管在组成“市电——发电机——UPS”供电系统时,发电机的负载量在其额定输出容量范围内，但在实际情况中，市电中断而发电机投人运行过程中却经常发生工作不稳定，产生多种使“发电机——UPS”系统不能正常工作的现象。
1、负载反馈的波动电压造成发电机输出电压稳定度较差，常出现发电机组输出电压振荡现象。UPS整流器允许的输人电压范围一般在±15%巧或更宽,发电机的输出电压不稳定对其影响较小。
2、UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。
3、发电机的频率（转速）振荡一般情况下，频率振荡比电压、电流振荡范围小，但影响比较大，导致UPS处于频繁切换及非正常工作状态。频率振荡一般在±5%以内，由于负载有规律地忽大忽小，造成发电机组工作也忽强忽弱，加剧机组振动，加速机械磨损,甚至引起机件严重损坏。频率振荡明显的特征之一，即柴油机工作噪声有规律地忽大忽小，因此必须引起高度重视。
4、工作不正常空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会导致发电机发生±Hz频率漂移,造成UPS频繁切换。当频率、电压振荡变化超出UPS输入工作范围时，UPS由蓄电池供电,而发电机在无UPS负载时恢复正常，随即UPS又自动投人，这样交错进行。频率漂移会对UPS正常运行产生两方面影响。一方面是不能旁路，另一方面是电池寿命缩短。
二、发电机运行不稳定原因分析
在“市电——发电机——UPS”供电系统中，UPS电路结构决定了其输人非线性的特性。典型的是传统双变换在线式UPS，由于其输人端AC/DC变换器是整流滤波电路，它的输入电流是脉动电流，不仅输入功率因数低（0.7一0.8），还包括大量的高次谐波电流（30%一40%）。低输人功率因数和谐波电流都会通过发电机定子线圈的感性内阻，由于发电机组定子线圈内阻大于电力变压器的短路阻抗，因此发电机更易受到非线性负载的影响,即在同样的负载电流波形失真度（THDI）情况下，其电压波形失真度（THDI）大于变压器。同时的谐波电流使发电机损耗明显增大（磁滞损耗正比于电流频率,涡流损耗比于电流频率的平方及导线的电流趋肤效应），并使得发电机的输出电压波形失真度明显增大，严重影响发电机的正常工作。
此外，负载的阶跃变化、UPS前端滤波器提供的容性电流都是造成发电机组不能正常工作的主要原因。
三、发电机组的使用与维护
为确保发电机组的运行,日常运行维护和快速的故障排除至关重要。根据发电机组的不同,维护和检修的内容、步骤、方法有所区别，一般应按照发电机组保养要求和本单位制定的维护计划进行。
(1)定期检查项目定期测量发电机电池组的电压及内阻情况,并进行记录定期检查空气过滤器、冷却液位、驱动皮带、排烟系统、燃油液位、机油液位、各种控制器及工作环境等情况。
(2)须按照发电机组保养要求及时更换机油、三滤、启动电池及冷却液。
(3)定期由供应商对发电机组进行检测,并出具报上口
(4)定期(至少一个季度一次)进行发电机组空载、带载测试。
针对内蒙古柴油发电机组出现的故障，应该有步骤有目的地进行检查与分析，切不可盲目检查，胡乱拆卸。应根据故障的异常征兆、迹象、响声、出现时机、变化规律来寻找故障产生的部位，从原理与结构层面进行细致的分析推理，做出正确判断来寻找产生故障原因。查找故障时,应从简到繁、由表及里,按系统部位分段分步骤进行。
柴油机增压器检查和修理
当大修增压器时，要更换下列零件:
①涡轮一端机油控制环。
②V形箍带螺栓、平垫圈和锁紧螺母。
③轴承壳O形圈。
④油封板O形圈。
⑤机油控制环。
柴油机增压器零件的检修方法分述如下：
（1）增压器轴承的检修
1）检查轴承长度的磨损、毛刺和裂纹情况。
2）如果零件磨损超过技术格的限度，轴承就必须报废。
（2）空气压缩机壳的检修
1）可以用细纱布磨平压缩机壳上的小毛刺和刻痕。
2）压缩机壳如有裂纹或变形，则应予以报废。
（3）涡轮壳的检修
1）目测检查涡轮壳有否与叶轮触磨。
2）检查安装凸缘和V形箍带处的裂纹。
（4）轴承壳的检修
1）目测检查轴承壳在进油和回油接头处的裂纹。
2）测量轴承壳孔内径。
3）从空气压缩壳止口到涡轮壳止口在四个等距离的位置上测量轴承壳长度。
4）如果测量结果表明轴承壳有扭曲现象，轴承壳应予报废。
（5）油封板的检修
1）检查油封板上的裂纹，表面粗糙和变形情况。
2）如有损坏，应予更换。
（6）油封套的检修
1）测量油封厚度以检查磨损情况。
2）将新的机油控制环插入槽中，如果间隙超过0.23mm，应将油封套报废。
（7）空气压缩机叶轮的检修
1）如果叶片儿有裂纹。破裂或油与压缩机壳碰刮过的痕迹，空气压缩机叶轮即不能再用。
2）用特种染色溶液检查裂纹。
3）注视叶片“A”区域的损伤情况。
4）“B”区域内的损伤通常是由于叶轮与外壳相接触所引起的。
（8）涡轮叶轮和轴的检修
1）检查密封环槽的损伤情况。浅沟槽或伤痕是许可的，但不容许有深的沟槽。在重新使用之前，要用细纱布研磨。
2）检查涡轮止推凸肩上的刻痕。
3）用特种染色溶液经常涡轮叶轮上的裂纹。
4）如果涡轮叶轮上有裂纹，整个总成就不能使用。
（9）其他 V形箍带如果没有损坏，可以清洁再次使用。
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发电机组为火车站备用电源保驾护航
火车站，电力解决方案是铁路用电保障。突然停电怎么办?除了各种基础设施，火车站一般均配有消防系统、引导系统、安保系统、通讯系统、信号系统、数据系统等，如果一旦发生突然停电，火车站将陷入一片恐慌和无序并不能作业状态，那将是难以想象的后果。
产品需求与挑战：铁路(局)上用发电机组主要用在机修上和应急措施。ATS功能、AMF功能、低噪音、性能稳定，支持火车站的正常运营。
1、工作噪声低
超低噪音，以足够的安静环境确保铁路人员安心调度，同时也要确保乘客能有安静的候车环境。
2、主要和必要保护装置
下列故障的情况下，机组会自动停机，并发出相应信号：低油压、高水温、超速、启动不成功等；机组起动方式选择为自动启动方式。机组须具备AMF(自动市电失败)功能，配备ATS，实现全自动起动。当市电停电，起动时间迟延＜ 5秒(可调)后，能自动启动机组(共有三次连续自动起动功能)，市电/机组全负切换时间为＜ 10秒，完全满足投入负荷所需时间少于12秒，市电恢复后，机组维持0-300秒运行冷却后(可调)自动停机。
3、性能稳定，可靠性强
机组的平均故障间隔期不低于2000小时；技术性能方面，机组的空载电压整定范围为95-105％额定电压。
解决方案：一般火车站均由两个电源组成，一是市电，其次是配备一些内蒙古柴油发电机组，以应对突发停电。发电机组要求带有AMF功能，配备ATS、保证火车站在主电源一旦断电，替代电源系统必须能立即提供电源，低噪音、稳定性满足火车站的特殊要求。通过配备RS232或RS485/422通信接口，实现与计算机联接，进行远程监控，实现遥控、遥信和遥测，做到全自动、无人值守。
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