1.2船用柴油发电机组研究现状

第二章 柴油发电机组构成及系统介绍

2.1柴油发电机系统构成及工作要求

柴油发电机组是以柴油机为原动机，再供给燃油工作后，拖动相连的发电机实现发电功能的供能设备，具有起动快速、操作简易、维修方便、成本低、能适应多种环境等优点。

目前单元制的布局构造是船用发电机组的主流布局，即由主机系统、燃油系统、启动系统、励磁调节系统、电气馈线屏、测量控制装置等六部分组成。

励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。柴油发电机组的燃油系统是由燃油控制阀，燃油箱以及一些辅件组成。燃油系统主要功能是为发电机供给燃料，起到供能作用。此外还有一些控制辅件，对运行中的燃油量进行控制。主机系统则主要是发电机和发动机。

柴油发电机组的发动方式为电启动，对应充电机、蓄电池等启动部件，并且在实际运行过程中电池容量需能满足机组多次启动，所以一般采用全密封阀控蓄电池为柴油机电源。自动电压调节器，用于调节发电机出口电压，这是励磁调节系统的主要构成。而用来控制发电机出口至保安段线路的电气馈线屏，则包出口断路器、电气馈线屏和各保安段的馈线刀闸。

柴油发电机组的工作流程主要分为3个阶段：

①启动阶段：为保证发电机组的正常工况，现在主要采用冷却水预加热技术。柴油机组实际运行中，发电机组启动的稳定性是重中之重。当柴油发电机组控制系统对机组输出启动指令，外部执行器接受指令后，发电机组在发动机带动下运行。柴油发电机进入提速运行过程，同时燃油的阀门也在控制下打开，直至机组的转速达到额定转速。与此同时机组对外输出励磁投入指令，外部执行器接受指令并按指令工作，直至机组的电压被调节达到额定电压。

机组若出现启动异常状况，连续三次启动失败，则控制器发出启动失败的报警。同事控制系统为了保证安全，闭锁机组启动回路。这就是柴油机的完整启动过程。在柴油机组的启动过程中，我们应确保发电机组转速及时准确到达额定转速。此外，要保证相连的发电机稳定稳定运行，能进行首次加载准备。

②带负载运行阶段：当发电机组成功启动后，即进入带负载运行。此时机组分两级加载负载。等待柴油机组工况稳定之后，控制系统输出合闸指令，控制器执行相应合闸动作。合闸动作成功后，负载自动连接机组，并持续运行。在发电机组控制系系统发出启动统接到起动指令后，将发出首次加载指令，按系统要求，机组首次加载规定容量的负载。首次加载成功后，控制系统发出第二次加载指令，即进行合闸操作，此时柴油发电机组已进入满负载工况。在机组运行过程中，发电机组检测系统对机组的各项参数（如油温、油压，水温，机组电压等）进行检测。在发电机组机组运行中，对异常工况进行声光报警，并且立即进入下一阶段。

③停机阶段：当工作段恢复正常且保安段电源开关状态恢复正常后，或者柴油发电机组运行出现异常，柴油机组检测系统发出停机指令，执行器闭阀，并且控制关闭上工作电源。此外，将所载负荷与机组实施脱离，对外发出断开开关指令。如果柴油机组在带负荷下停机会对机组造成损伤，所以必须设定一定空载运行时间，使柴油发电机组进入怠速停机状态。之后控制柴油发电机停止运行，并控制柴油发电机组进入热备用状态。