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發電機組介紹

　　是指能將機械能 或其它可再生能源轉變成電能的發電設備。一般我們常見的發電機組通常由汽輪機、水輪機或內燃機（汽油機、柴油機等發動機）驅動，而近年來所說的可再生新能源包括核能、風能、太陽能、生物質能、海洋能等。由于柴油發電機組的容量較大，可并機運行且持續供電時間長，還可獨立運行，不與地區電網并列運行，不受電網故障的影響，可靠性較高。尤其對某些地區常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發電機組作為備用電源，既能起到應急電源的作用，又能通過低壓系統的合理優化，將一些平時比較重要的負荷在停電時使用，因此在工程中得到廣泛的使用。以下對常見的發電機組的基本原理及結構形式分別予以介紹。

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汽輪發電機組

　　與汽輪機配套的發電機組。為了得到較高的效率，汽輪機一般做成高速的，通常為 3000轉／分（頻率為50赫）或3600轉／分（頻率為60赫）。核電站中汽輪機轉速較低,但也在1500轉/分以上。高速汽輪發電機為了減少因離心力而產生的機械應力以及降低風摩耗，轉子直徑一般做得比較小，長度比較大，即采用細長的轉子。特別是在3000轉／分以上的大容量高速機組，由于材料強度的關系，轉子直徑受到嚴格的限制，一般不能超過 1.2米。而轉子本體的長度又受到臨界速度的限制。當本體長度達到直徑的6倍以上時,轉子的第二臨界速度將接近于電機的運轉速度，運行中可能發生較大的振動。所以大型高速汽輪發電機轉子的尺寸受到嚴格的限制。10萬千瓦左右的空冷電機其轉子尺寸已達到上述的極限尺寸,要再增大電機容量,只有靠增加電機的電磁負荷來實現。為此必須加強電機的冷卻。所以 5～10萬千瓦以上的汽輪發電機組都采用了冷卻效果較好的氫冷或水冷技術。70年代以來，汽輪發電機組的最大容量已達到130～150萬千瓦。從1986年以來，在高臨界溫度超導電材料研究方面取得了重大突破。超導技術可望在汽輪發電機中得到應用，這將在汽輪發電機組發展史上產生一個新的飛躍。

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水輪發電機組

　　由水輪機驅動的發電機組。由于水電站自然條件的不同，水輪發電機組的容量和轉速的變化范圍很大。通常小型水輪發電機和沖擊式水輪機驅動的高速水輪發電機多采用臥式結構，而大、中型代速發電機多采用立式結構。由于水電站多數處在遠離城市的地方，通常需要經過較長輸電線路向負載供電，因此，電力系統對水輪發電機的運行穩定性提出了較高的要求：電機參數需要仔細選擇；對轉子的轉動慣量要求較大。所以，水輪發電機的外型與汽輪發電機不同，它的轉子直徑大而長度短。水輪發電機組起動、并網所需時間較短,運行調度靈活,它除了一般發電以外，特別適宜于作為調峰機組和事故備用機組。水輪發電機組的最大容量已達70萬千瓦。

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柴油發電機組

　　柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能，根據其用途的不同，可分為陸用柴油發電機組及船用柴油發電機組；如果按品牌的不同，可分為國產柴油發電機組和進口柴油發電機組；按轉速不同，可分為低速發電機組和高速發電機組。

基本原理

　　柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能。在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。這里只描述發電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。

結構分析

　　一臺普通型柴油發電機組主要由柴油機、發電機以及控制系統三部分組成，柴油機和發電機有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強度螺栓將發電機鋼性連接片和柴油機飛輪盤連接而成，目前市場上的柴油發電機組使用剛性連接的比較多一些，柴油機和發電機連接好之后安裝在公共底架上，然后配上各種起保護作用的傳感器，如水溫傳感器，通過這些傳感器，直觀地把柴油機的運行狀態顯示給操作員，而且有了這些傳感器，就可以設定一個上限，當達到或超過這個限定值的時候控制系統會預先報警，這個時候如果操作員沒有采取措施，控制系統會自動將機組停掉，柴油發電機組就是采取這種方式起自我保護作用的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數據和執行保護功能的是柴油發電機組的控制系統，控制屏一般安裝在發電機上，稱為背包式控制屏，也有部分是獨立一個屏放置在操作室內，稱為分體式控制屏，控制屏通過電纜和發電機以及傳感器連接，分別顯示電參數和柴油機運行參數。此外,發電機組還有底盤、聯軸器、散熱器、燃油箱,有的還裝設有消聲器和外罩。

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風力發電機組

　　風力發電機組是將風能轉換為機械功的動力機械，又稱風車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發動機。機械連接與功率傳遞水平軸風機槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯軸節相連,將轉矩傳遞到發電機的傳動軸,此聯軸節應按具有很好的吸收阻尼和震動的特性，表現為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅型風機槳葉不通過齒輪箱直接與電機相連風機電機類型。

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發電機組工作原理

　　^[1]發電機組工作原理就是柴油機驅動發電機運轉發電。在發電機組汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各發電機組汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動發電機組曲軸旋轉。 　　將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發電機組就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。 　　想利用發電機組得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。

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最好的發電機品牌

美國康明斯Cummins發電機

　　美國康明斯發動機公司始建于1919年，主要生產發電設備、工業及汽車等行業用發動機。康明斯公司在世界柴油發動機技術方面居領先地位，始終是200馬力以上柴油發動機最大生產廠家及50馬力以上柴油發動機第二生產廠家。其產品以優越的性能，卓越的品質，合理的價格，忠誠的服務遍及世界各地，早已發展成為美國500家著名跨國大公司之一。

英國珀金斯Perkins發電機

　　1932年的Perkins珀金斯公司是世界最早生產發動機公司的公司之一。所生產的以柴油和天然氣作為燃料的發動機因其經濟性，可靠性和耐久性的優點在各行業當中得到廣泛的推廣和應用。如汽車、工程機械、農業機械、工業用發電機組及船舶等。產品方面有100、3.152、4.236、1000、1300、2000、3000和4000系列。其中2000和3000系列出自享譽世界，在機械動力領域最具權威之一的英國ROLLS-ROYCE（勞斯萊斯）公司的設計及制造。

瑞典富豪VOLVO發電機

　　一個120多年歷史的跨國巨企，一個雄居世界500強的瑞典企業，專業從事重型機械、卡車、汽車、輪船的制造。從產量第一的重型卡車到世界三大豪華轎車之一的富豪汽車，從十萬噸的油輪到聞名世界的VOLVO-PENTA柴油發動機，重型動力領域無處不見VOLVO-PENTA的風采。 今天，凝聚了世界最優秀動力工程師卓越靈感的VOLVO-PENTA發動機儼然成為了國際頂級柴油發動機的代名詞。其高性能指標、高可靠性、環保性、低噪音、容易安裝、良好的高原適應能力等特點在應用中倍受行業推崇。

韓國大宇Hyunju發電機

　　大宇綜合機械成立于1973年，起初名為朝鮮機械制作所，此后一直是領導韓國機械產業的發展的龍頭企業，如今已成為韓國最大的機械公司。他們通過不斷的技術、質量改革，提高產品競爭力，牢固了世界級的重工業企業的地位。1975年建成了當時亞洲最大的發動機械制造工廠并開始生產發動機，與德國的曼公司和日本的五十鈴公司簽署了一系列技術協議，為國內外用戶生產全系列的發動機。公司產品立足于嚴格、規范的質量保證體系不，通過了ISO9000、ISO14000等各種國際認證，在重型建筑設備、工業車輛、機床、自化系統等經營領域中，提供世界最高水平的產品和服務

日本三菱MITSUBISHI發電機

　　從1917年創立的那天起，三菱重工不斷的開發和創造容量由0.5馬力至56.400馬力的各種型號的柴油發動機，以滿足客戶的一般用途和專業用途，"相信明天"這個三菱重工的企業思想，就是立足于以公司的先進技術來改善所有人的生活。 三菱重工的柴油機與其三菱航天科技、三菱核能技術、三菱軍工設備等一樣具有時代先進技術的代表性，其卓越的品質是用戶信賴的保證。

美國強鹿John Deere發電機

　　1．快捷、可靠的冷啟動，加熱器裝在進氣歧管，使得發動機在環境溫度低時容易啟動。同時，低阻力增壓器和反應迅速的噴油系統使發動機具備在很短的恢復時間內具有較高的承受載荷的能力； 　　2．運行費用低，發動機燃燒過程中先進技術的采用，極大的降低了燃油的損耗，為用戶提供最低的運行費用； 　　3．工作平穩噪音低，從每一臺發動機制造、生產開始，始終將降噪設計置于開發、研制的首位。專門開發的發動機機體，優化設計的減震系統，精確匹配的增壓器和低速冷卻風扇都很大程度地減少了噪音；

美國底特律DETROIT發電機

　　DDW水冷發電機組 　　DDA風冷發動機

意大利依維柯IVECO發電機

　　依維柯（IVECO）公司是意大利菲亞特集團（FIAT）的主要成員，主要從事汽車及柴油發動機的研究和生產，同時生產工程機械、內燃機車、礦山、冶金及發電設備。依維柯·愛福為依維柯公司專為客戶生產特種柴油機的公司，位于意大利米蘭市，其生產的柴油發電機組裝機容量從17KW到616KW，全符合ISO8528標準，依維柯·愛福公司具有ISO9001產品質量認證，是世界上最主要的柴油發電機組制造廠家之一。 　　德國道依茨DEUTZ發電機

德國奔馳MTU發電機

　　MTU公司是戴姆勒--奔馳公司的柴油機推進系統分部，世界上頂尖的重載柴油機制造公司，其產品廣泛用于軍用車輛、鐵道車輛、海上艦艇及長行電站。MTU公司的前身早于1883年便開發了第一臺高速車用內燃機。1901年設計、制造了世界著名的梅塞德斯汽車。自1909年起由制造飛機發動機轉為生產重載柴油機。1923年開始生產高性能的柴油機。現在MTU公司的主要產品為重載柴油機（單機功率35至7400KW），燃氣渦輪發動機，發動機電子管理系統及電子監控系統和重載變速箱。1997年初，MTU公司向市場推出最佳產品：2000系列及4000系列發動機。

美國卡特皮勒Caterpiller發電機

　　CATERPILLAR（卡特彼勒）公司是世界上最大的工程機械和建筑機械的生產商。也是全球高品質柴油發電機組和天然氣發電機組的首席供應商。CAT發動機的生產力和耐用性經久考驗，CAT的品質已經被世界公認為第一，連續多年被美國《財富》雜志評為工業及農業設備制造行業排名第一，全球500家大企業中排名第43位。2000年全球銷售額201.75億美元。 　　卡特彼勒公司（CATERPILLAR）自1931年起設計及生產發動機，于1939年開始推出發電機組，累積了超過70多年的設計和生產經驗。多年來，卡特彼勒在設備的設計、開發研究上，投入了大量的人力、物力，使得CAT產品在質量和性能上不斷躍升。美國卡特彼勒柴油發電機組是行業內唯一從發動機、發電機、控制系統及所有部件均由卡特彼勒公司一家廠家統一設計、制造、測試及保用，是目前全球最優質的發電機產品。

日本雅馬哈YAMAHA發電機

　　不一般的操作設計，簡單易行 　　耗油量低，經濟實用 　　經久耐用，可靠性高 　　省卻繁瑣的維修保養 　　配有保護裝置，確保運作安全 　　采用靜音防震設計 　　新—先進的變頻技術，100%日本進口 　　精—波形更趨完美，精密儀器的最佳拍檔 　　勁—功率輸出更強，燃料消耗更低 　　小—輕量化設計，機身重量僅有29kg 　　強勁的輸出功率 　　優異的省油性能 　　出色的靜音效果 　　卓越的環保設計 　　簡便的操作性能

日本國際久保IMC發電機

　　一直以來世界各地用戶都知道，日本 “國際久保” 以其專業的技術、優良設計和不斷改進其產品，以配合客戶所需。為你提供廣泛單相和三相無刷式柴油發電機，汽油發電機，電焊發電機，照明發電機，園林機械，公路機械和水泵等優良產品，操作簡易、運轉寧靜，經久耐用，適合于任何用途以配合當時環境下使用。 　　1994年『IMC-國際久保』自進入中國市場以來，深受各用戶之愛戴，成為著名品牌和高質量之保證，并榮獲通信系統之認證及指定使用配套產品，提供高效率之后備電源和相關產品，目前用戶已遍及全國各地。

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中國發電設備行業的發展

　　發電設備行業是國家重點支持的固定資產投資行業，肩負著為國民經濟以及人民生活用電提供發電成套設備的重任，近年來得到了迅猛的發展。 　　2008年，全國發電設備生產繼續保持增長。1-10月，發電設備累計產量達10,745.83萬千瓦，同比增長1.9%。 　　中國電力行業的產業政策將向優化電源結構趨勢發展，即優先發展水電、核電、風電、太陽能發電、生物質發電等可再生能源及新能源，而對煤電則“立足優化結構、節約資源、重視環保、提高技術經濟水平”。未來一個時期，可再生和新能源發電設備將迎來良好的發展機遇，在中國發電裝機總容量中的比重將逐步增加。

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發電機組未來的發展方向

　　發電機組肩負著為國民經濟以及人民生活用電提供發電成套設備的重任，所以它在很長一段時間內還會占據著很重要的位置。而伴隨著時代的進步社會的發展，原有的那種發電機組顯然已經不適合社會的需要。笨重、耗油、噪音、污染 　　所以未來發電機組的發展方向應該是節能、環保、輕型化、小型化、美觀大方。這樣才能發揮出發電機組的潛在優勢。

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發電機組故障分析

　　發電機組在長期運行后,會出現各種故障。為了保證各個設備正常運行，應該對發電機組故障進行及時處理，才能有效保證發電機組的正常運行。如何排除發電機組故障呢？

熔絲燒斷

　　(1)發電機組故障原因： 　　①定、轉子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電； 　　②繞組引出線始末端接錯或繞組內部接反； 　　③電源回路接點松動，接觸電阻大； 　　④發電機組負載過大或轉子卡住； 　　⑤電源電壓過低； 　　⑥小型發電機組裝配太緊或軸承內油脂過硬； 　　⑦軸承卡住。 　　^[2](2)發電機組故障分析： 　　①查明斷點予以修復； 　　②檢查繞組極性；判斷繞組末端是否正確； 　　③緊固松動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復；是否由于電源導線過細使壓降過大，予以糾正； 　　④重新裝配使之靈活；更換合格油脂；

軸承過熱

　　(1)發電機組故障原因： 　　①滑脂過多或過少； 　　②軸承與軸頸或端蓋配合不當(過松或過緊)； 　　③發電機組端蓋或軸承蓋未裝平； 　　④發電機組與負載間聯軸器未校正，或皮帶過緊； 　　(2)發電機組故障分析： 　　①按規定加潤滑脂(容積的1/3-2/3)； 　　②更換清潔的潤滑滑脂； 　　③過松可用粘結劑修復，過緊應車，磨軸頸或端蓋內孔，使之適合； 　　④重新校正，調整皮帶張力； 　　⑤校正電機軸或更換轉子。

運行時響聲不正常

　　(1)發電機組故障原因： 　　①轉子與定子絕緣紙或槽楔相擦； 　　②軸承磨損或油內有砂粒等異物； 　　③定轉子鐵芯松動； 　　④定子繞組錯接或短路。 　　(2)發電機組故障分析： 　　①修剪絕緣，削低槽楔； 　　②更換軸承或清洗軸承； 　　③檢修定、轉子鐵芯； 　　④消除擦痕，必要時車內小轉子； 　　⑤消除定子繞組故障。

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柴油發電機組噪聲處理

　　柴油發電機組運行時，通常會產生95-110db(a)的噪聲，運行時產生的柴油發電機組噪聲，將對周圍環境造成嚴重損害。那么在噪聲源無法降低的情況下,該采用哪些措施控制柴油發電機組噪聲呢？

一、柴油發電機組噪聲源分析

　　柴油發動機組噪聲是由多種聲源構成的復雜聲源。按照噪聲輻射方式, 它可分為空氣動力噪聲、表面輻射噪聲和電磁噪聲。按照產生的原因, 柴油發電機組表面輻射噪聲又可分為燃燒噪聲和機械噪聲。其中空氣動力噪聲為柴油發動機組噪聲的主要噪聲源。 　　1. 空氣動力噪聲是由于氣體的非穩定過程,即由氣體的擾動以及氣體與物體的相互作用而產生的柴油發電機組噪聲。直接向大氣輻射的空氣動力噪聲, 包括進氣噪聲、排氣噪聲和冷卻風扇噪聲。 　　2.電磁噪聲是由發電機轉子在電磁場中高速旋轉產生的柴油發動機組噪聲。 　　3. 燃燒噪聲和機械噪聲很難嚴格區分, 通常將由于柴油發電機組汽缸內燃燒形成的壓力波動通過缸蓋、活塞、連軒、曲軸、機體向外輻射的柴油發動機組噪聲稱為燃燒噪聲。將活塞對缸套的撞擊和運動件的機械撞擊振動而產生的柴油發動機組噪聲稱機械噪聲。一般直噴式柴油機燃燒噪聲要高于機械噪聲, 而非直噴式柴油機的機械噪聲則高于燃燒噪聲。但是低速運轉時燃燒噪聲都高于機械噪聲。

二、柴油發電機組噪聲的控制措施

　　柴油發電機組噪聲的控制措施一：隔音房 　　在柴油發電機組位置安裝隔聲房，尺寸為8.0m×3.0m×3.5m，隔聲板外壁為1.2mm鍍鋅板。內壁為0.8mm穿孔板，中間填充物為32kg/m3超細玻璃棉，槽鋼的凹面填充玻璃棉。 　　柴油發電機組噪聲的控制措施二：排風消聲 　　柴油發電機組依靠自帶風扇排風，在排風房前部安裝AES型矩形消聲器，消聲器尺寸為1.2m×1.1m×0.9m，消聲器內裝消聲片厚200mm,間距100mm。消聲片采用兩側鍍鋅穿孔板夾超細玻璃棉結構。9個相同尺寸的消聲器拼裝成1個1.2m×3.3m×2.7m的大型消聲器。消聲器前300mm處為相同尺寸的排風百葉窗。 　　柴油發電機組噪聲的控制措施三：進風消聲 　　在隔聲房頂部安裝自然進風消聲器。消聲器制作同排風消聲器，凈消聲長度為1.0m，截面尺寸為3.4m×2.0m，消聲片厚200mm，間距200mm，消聲器外接無襯里90°消聲彎頭，消聲彎頭長1.2m。 　　柴油發電機組噪聲的控制措施四：排煙消聲 　　通過柴油發電機組原廠配套的2個住宅型消聲器消聲，消聲后的煙氣合并為一個Φ450mm的煙管從排風百葉窗伸出向上排放。