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发电机容易产生的问题
该系统不但要求发电机组自动化程度高,更要求发电机必须适应UPS这一非线性负载的特性,使其在无市电的情况下保障UPS对负载的可靠供电。
但在实际选配和使用发电机过程中,经常出现由于发电机容量不足或维护不当等原因,造成市电停电时发电机不能正常工作的情况。如何正确选配金融业机房供电系统中发电机组,如何做好发电机组与UPS的匹配及发电机的使用维护等工作是机房管理人员要特别重视的问题。
一、同城发电机使用中容易产生的问题
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、同城机房专用空调、同城应急照明、同城消防电梯等,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、同城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、同城UPS整流器的输人谐波造成多个过零点。
3、同城发电机的频率(转速)振荡一般情况下,频率振荡比电压、同城电流振荡范围小,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、同城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、同城电压振荡变化超出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。
①不能旁路。在旁路电源的频率和电压处于允许的范围内,UPS的逆变器输出跟踪旁路电源,逆变电源与旁路电源锁相、同城同步。当旁路电源由发电机提供时,频率会发生快速的变化。当频率变化超出预先设定的极限值时,逆变器频率变化就跟不上旁路电源的频率变化。这时静态旁路开关将禁止切换到旁路在这种情况下切换,有可能造成逆变器过流、同城短路。在这种旁路电源频率无法跟踪的状况下,UPS只会发出警示性告警,逆变器仍继续提供电源给负载。
②电池寿命缩短。瞬间的大负载波动可能导致发电机频率产生±5Hz的漂移,这将导致可控硅整流器的驱动信号与输入交流电失去同步,造成整流器关闭。在整流器重新启动进人正常工作期间,UPS转为电池供电,这样过分的放电循环将明显缩短电池寿命,更严重的情形是会将电池能量全部放光,中断输出。
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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、同城引导系统、同城安保系统、同城通讯系统、同城信号系统、同城数据系统等,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、同城AMF功能、同城低噪音、同城性能稳定,支持火车站的正常运营。
1、同城工作噪声低
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、同城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、同城高水温、同城超速、同城启动不成功等;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、同城性能稳定,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、同城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、同城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、同城遥信和遥测,做到全自动、同城无人值守。
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什么原因造成的柴油机活塞环损坏?
活塞环工作条件恶劣,如果使用、当地维护及装配不当,常造成活塞环损坏,直接影响柴油机的使用可靠性和寿命。
(1)偏向磨损
1)特点:活塞环上下端面与环槽的磨损较小,单侧或在圆周面上有厚度不均匀磨损;活塞环滑动面上因粘着磨损而产生纵向划痕;活塞环与活塞顶部有窜气的痕迹。
2)原因:活塞在气缸中的位置不正。其主要影响因素有:新机或大修后的柴油机磨合不足;气缸套因受热不均而局部变形以及气缸套装入缸体位置不正;连杆弯曲、当地扭曲严重;曲轴轴向间隙过大等。
(2)过度磨损
1)特点:活塞环上下端面有周向划伤且磨损严重,活塞环发乌;滑动面四周有细小的纵向划痕;油环及活塞环槽回油孔周围有大量油泥。
2)原因:造成活塞环过度磨损的直接原因是运行管理以及维护、当地保养不当。主要影响因素有:空气弗列加滤清器滤清质量差;润滑油型号不合要求、当地严重污染,润滑不良;燃料中有水或杂质较多;喷油器喷油质量差;柴油机经常在大负荷、当地低温状态下工作。
(3)工作面擦伤
1)特点:活塞环单侧或周向接触面上有纵向沟槽;接触面发生金属剥离以及纵向大面积严重划伤。工作面擦伤与粘环现象往往同时存在。
原因:造成活塞环擦伤的直接原因是活塞环与气缸间的油膜遭到破坏,主要影响因素有:活塞与气缸配合间隙过小;柴油机长期在高温状态下工作;装配气缸套或紧定缸盖的方法不当而引起气缸套变形;润滑油不足或污染严重;柴油机不正常燃烧。
(4)折断
1)特点: 道气环以及油环断裂较多;活塞环工作面有条纹状拉痕现象;断口经常发生在开口两侧的高位区。
2)原因:造成活塞环断裂有环本身质量的原因,也有其他原因。主要影响因素有:柴油机工作过热,因热膨胀致使开口端相碰造成折断;过度磨损、当地偏磨;选用的机油粘度过小或过大;活塞环选配、当地安装方法不正确;活塞环与气缸之间的配合间隙过小。
(5)活塞环黏结
1)特点:活塞环与活塞环槽处有大量的油泥、当地积炭和胶质、当地活塞环滑动面上呈现擦亮的光泽;活塞环弹力不足,尤其是气环更为严重;活塞环滑动面上有纵向严重划痕。
2)原因:造成粘环的直接原因是活塞环被油泥堆积物、当地积炭黏结、当地以及活塞环变形卡滞所致,其主要影响因素有;活塞环及环槽严重变形,活塞环侧隙、当地背隙过小,使环卡死在环槽内;柴油机过热或经常超载工作,使润滑油产生高温胶质;润滑油污染严重、当地润滑油质量差、当地润滑油上窜;喷油器喷油质量差及经常爆燃等。