HL系列發(fā)電機組電控系統(tǒng)原理與維修.ppt

1、山東濰坊華鈴柴油機動力有限公司研發(fā)中心 王建忠 華鈴公司是一家高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)生產(chǎn)以清潔天然氣為燃料的內(nèi)燃機，公司一直緊跟國際最新技術(shù)潮流，采用BOSCH(博士)西門子為主導的最新電控噴射技術(shù)，生產(chǎn)出大批的多種機型的燃氣發(fā)動機。為了國家石油燃氣資源開發(fā)，充分利用低成本燃料發(fā)電，公司研發(fā)了大小機型的燃氣發(fā)電機組，發(fā)動機采用高速車用發(fā)動機為基礎(chǔ)機型系列改裝，采用公司的核心技術(shù)車用電控噴射技術(shù)，配備電子節(jié)氣門，獨立高壓點火線圈，德國雙鉑金火花塞，氧傳感器，最新稀燃方式。充分利用ECU先進的單片機存儲處理功能，在發(fā)動機試驗臺架上對發(fā)動機從小負荷到大負荷進行多點工況優(yōu)化、標定、儲存，每點工況的燃料噴射

2、量、點火角度、排氣污染物全部達到最優(yōu)狀態(tài)。發(fā)動機在任何狀態(tài)，燃料都能夠得到充分燃燒，發(fā)動機燃氣消耗低，動力功率大，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，動態(tài)反應(yīng)快，噪聲低。 排放達到國3標準。15-30KW燃氣發(fā)電機組15-30KW系列燃氣發(fā)電機組是針對驅(qū)動游梁式抽油機設(shè)計的，燃氣發(fā)動機是采用日本五十齡輕卡車的柴油機為基礎(chǔ)，按照燃氣發(fā)動機的要求，對汽缸蓋，活塞、凸輪軸進行改造設(shè)計，增加了ECU電子噴射系統(tǒng)和電子節(jié)氣門，點火系統(tǒng),燃氣減壓閥、電磁閥及各種傳感器，氧傳感器控制燃氣噴射。經(jīng)過臺架試驗標定，達到與柴油機相同工況的動力指標，有效降低了氣耗，減少了排放污染和噪聲污染。發(fā)電機采用國際品牌馬拉松無刷發(fā)電機，自動穩(wěn)壓，低速

3、驅(qū)動能力特強?？刂破鞑捎肎U3310，同時顯示6種參數(shù)，中英雙語，6種故障保護自定義設(shè)置，配置RS485通訊接口，發(fā)送數(shù)據(jù)實現(xiàn)遠程監(jiān)控，實現(xiàn)自動化。發(fā)動機型號發(fā)動機型號HL.493-NGHL493DZL-NG型式四沖程、直列四缸、水冷、干式薄壁鍍鉻氣缸套氣缸直徑93行程102壓縮比12:1額定功率kw)/(r/min)20/1500 30/1500 36/1500怠速轉(zhuǎn)速（）800氣缸點火順序1-3-4-2最低燃料消耗率m/KW.h0.2使用潤滑油發(fā)動機）噪聲dB75冷卻液容量（15潤滑油容量（7發(fā)電機型號MP-15-4MP-25-4MP-30-4發(fā)電機組額定功率kw)152530額定電壓（V

4、）400額定電流（A）2745.154.1額定頻率50額定功率因數(shù)0.8(滯后）相數(shù)及接法三相四線制外型尺寸（）1820機組重量（）600 15-30KW燃氣發(fā)電機組外形及結(jié)構(gòu) 靜音型發(fā)電機組底盤采用全封閉結(jié)構(gòu)，燃油型可帶油箱，箱體表層噴塑，美觀大方，具有防雨、防風、防銹、防腐蝕、降噪音功能。 水箱前部設(shè)有靜音艙，采取發(fā)電機后方進風，靜音艙頂部排風，消聲器安裝在靜音艙下部，排氣和排風在靜音艙降噪后排出，噪音小于75分貝，靜音效果明顯。電控箱安裝在機組側(cè)面，通風阻力小，面積大，發(fā)動機水溫和油溫都在80度以下，發(fā)動機冷卻效果非常好。發(fā)動機型號發(fā)動機型號HL.6126NG-DHL.6126NG-ZL

5、DHL.618NG-ZLDHL.618NG-ZLD型式四沖程、直列六缸、水冷、干式薄壁鍍鉻氣缸套氣缸直徑(mm)126126126126行程(mm)130130155155壓縮比11.5:111.5:111.5:111.5:1額定功率(kw)/轉(zhuǎn)速(r/min)94/1500150/1500200/1500260/1500怠速轉(zhuǎn)速（r/min）60050600506005060050點火方式ECU電控獨立點火氣缸點火順序1-5-3-6-2-4最低燃料消耗（煤層氣）0.3使用潤滑油發(fā)動機CE級（SAE:15W/40）冷卻液加入量L505555潤滑油加入量（油底）L19192323發(fā)電機型號MP5

6、0-4 MP75-4MP120-4MP160-4MP200-4發(fā)電機組額定功率(kw)50 75120160200額定電壓（V）400 400400400400額定電流（A）90.2 135.4216.6288.8361額定頻率50額定功率因數(shù)0.8(滯后）相數(shù)及接法三相四線制大功率機組結(jié)構(gòu)機組內(nèi)結(jié)構(gòu)發(fā)動機型號發(fā)動機型號12V190-NG12V190ZL-NG12V190ZL-NG 型式自然吸氣增壓、空氣中冷12缸V型60夾角 四沖程、火花塞點火、水冷 氣缸直徑行程(mm)190210 壓縮比8；19：19：1額定轉(zhuǎn)速(r/min1000額定功率(kw)/)450552650怠速轉(zhuǎn)速（r/mi

7、n）700點火方式ECU電控點火 氣缸點火順序1-8-5-10-3-76-11-2-9-4-12 (飛輪右上端為1缸)最低燃料消耗（煤層氣）0.3m3/kwh使用潤滑油15W-40發(fā)電機型號1FC6454-6LA421FC6456-6TA421FC6457-6TA42發(fā)電機組額定功率(kw)400500600額定電壓（V）400/230額定電流（A）7229021080額定頻率50額定功率因數(shù)0.8相數(shù)及接法3相4線星形接法發(fā)動機全部采用本公司自主研發(fā)并生產(chǎn)的燃氣、燃油發(fā)動機?？刂葡到y(tǒng)全部采用本公司自主研發(fā)并取得知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)動機、發(fā)電機組電控系統(tǒng)。燃氣發(fā)電機組和燃油發(fā)電機組控制方式統(tǒng)一化，便于

8、生產(chǎn)與維修。 燃油、燃氣發(fā)電機組都采用凱訊的GU620控制器，輸出各種命令控制發(fā)動機和發(fā)電機。燃油發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制采用電調(diào)模塊，燃氣發(fā)動機采用ECU控制噴射，電子節(jié)氣門調(diào)速。操作方法簡單： 采用一鍵式操作模式：按一下開機/停機鍵，模塊自動進行啟動，怠速熱車，升速、檢測、合閘。 全程檢測、屏幕中文顯示發(fā)動機的水溫、油溫、油壓、充電電壓。交流發(fā)電機的發(fā)電電壓，電流、頻率、功率。 需要停機時，再按一下開機/停機鍵，機組自動進行跳閘、冷卻延時，然后停機。采用電動操作機構(gòu)或萬能斷路器能夠進行自動合閘和分閘。實現(xiàn)多機并列，同步運行功能。普通型電控箱 發(fā)電機組全部采用高配置，發(fā)電機組全部采用高配置，控制模塊

9、選用凱訊發(fā)電機組控制控制模塊選用凱訊發(fā)電機組控制器，寬屏同時顯示器，寬屏同時顯示6 6種參數(shù)，中種參數(shù)，中/ /英雙語選擇，手動英雙語選擇，手動/ /自動控制模式，自動控制模式，具備發(fā)動機與發(fā)電機多種故障保具備發(fā)動機與發(fā)電機多種故障保護。配備護。配備RS485RS485通訊接口。通訊接口。 斷路器采用德力西、正泰品牌，斷路器采用德力西、正泰品牌，配置分勵脫扣器，故障時及時脫配置分勵脫扣器，故障時及時脫開負載電路。發(fā)電機采用馬拉松、開負載電路。發(fā)電機采用馬拉松、西門子、星諾品牌。西門子、星諾品牌。雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān) 采用雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)組成自動化發(fā)電機組，可以在常用電源和備用電源之間自動轉(zhuǎn)換。

10、市電和發(fā)電機組，都可以作為常用電源，當常用電源斷電后，備用電源馬上在短時間內(nèi)起動、升速、升壓、轉(zhuǎn)換開關(guān)自動轉(zhuǎn)換到備用電源合閘，為用電設(shè)備提供動力。當常用電源恢復通電，備用電源立即轉(zhuǎn)換為常用電源合閘，發(fā)電機組自動冷卻停機。 為了適應(yīng)負載變化大的場合，公司推出自動并機型發(fā)電機組，可以根據(jù)用電負荷的大小自動加開和減開機組的臺數(shù)，利于節(jié)能減排。 1、并機方式可分自動并機和手動并機。2、采用數(shù)字集成自動并機控制器GU660A+電動操作斷路器組成發(fā)電機組。3、利用自動排序系統(tǒng)調(diào)配控制，當供電負荷超過1#機組功率68%以上（可調(diào)），控制器發(fā)出命令，2#機組馬上在短時間內(nèi)起動、升速、升壓、斷路器自動合閘，控制

11、器調(diào)節(jié)兩臺機組功率平衡，共同為用電設(shè)備提供動力。當供電負荷減少至30%時，控制器發(fā)出命令，2#機組立即分閘，延時30分鐘后負荷不再增加時，2#機組自動停機待命。當出現(xiàn)兩臺機組不同步逆功率時，自動分閘斷開電路進行保護。大功率發(fā)電機組電控箱包括指針儀表、電度表模塊電控系統(tǒng)，發(fā)動機電控系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、智能斷路器、隔離刀開關(guān)及輸出銅排等組成。保護系統(tǒng)設(shè)計采用自創(chuàng)的分勵脫扣形式： 當發(fā)動機或發(fā)電機出現(xiàn)故障時，發(fā)電機組控制器根據(jù)故障類型發(fā)出不同的命令進行控制。 1、測量值輕微超標進行警示提醒， 2、嚴重超標時根據(jù)故障不同采取跳閘延時冷卻停機或 立即跳閘停機， 3、如果出現(xiàn)溫度超高、過電流等故障采取卸載冷卻

12、延時，降溫后停機。 4、發(fā)動機出現(xiàn)低油壓故障，證明潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重故障，隨時會出現(xiàn)拉瓦拉缸事故，不得延誤，模塊立即命令跳閘停機，不再冷卻延時。確保機組安全。燃氣發(fā)電機組的組成：發(fā)電機組由燃氣發(fā)動機、三相無刷交流發(fā)電機及模塊控制系統(tǒng)，供電檢測控制系統(tǒng)、靜音箱等組成。燃氣發(fā)動機與交流發(fā)電機通過聯(lián)軸器連成一體，經(jīng)減震器連接固定于底盤上，機組振動特別小。燃氣發(fā)動機電控系統(tǒng)包括ECU，24V/12V電源轉(zhuǎn)換器、各種傳感器，點火線圈、火花塞，電子節(jié)氣門，燃氣減壓器、電磁閥、發(fā)動機線束等。發(fā)電控制系統(tǒng)由無刷發(fā)電機、電子恒壓調(diào)節(jié)器，電流互感器、斷路器、脫扣器、連接控制線束等組成。GU620及GU660控制模塊

13、是發(fā)電機組的指揮中心，它全面控制發(fā)動機和發(fā)電機的起動、怠速熱車，升速安全檢測、合閘運行，遠程信號輸出監(jiān)控。參數(shù)測量、控制及故障保護警告，及時停車等功能。普通型燃氣發(fā)電機組整機電原理圖普通型燃氣發(fā)電機組整機電原理圖ECU_發(fā)動機控制中心燃氣發(fā)動機采用車用中央數(shù)據(jù)處理器（ECU），發(fā)動機各工況最佳匹配數(shù)據(jù)都儲存在內(nèi)，發(fā)動機在任何工況，動力、氣耗、排放、溫度都處在最佳狀態(tài)。西門子電子節(jié)氣門 發(fā)動機調(diào)速采用進口西門子電子節(jié)氣門，自身帶有反饋功能，通過ECU可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，它反應(yīng)速度快，調(diào)整精確，其轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性、控制速度、都優(yōu)于機械調(diào)速器。發(fā)電機組控制器GU620A具有控制、檢測和保護功能，可以控制

14、起動、怠速熱車、升速、檢測、合閘。輸入各種傳感器信號，中文顯示發(fā)動機和發(fā)電機的各項工作參數(shù)。具有完備的故障檢測功能。出現(xiàn)故障時，自動判斷顯示故障類型，根據(jù)不同故障采取警告、跳閘或停機。具有累計工作時間等特點。 配置RS485通訊接口，通過專用通訊線通訊協(xié)議， 實現(xiàn)遠程監(jiān)控、PC通信，遠程報警等功能。電動操作斷路器有手動/電動兩種功能接受控制器命令合閘或分閘，接通負載供電或故障時斷開負載電路，保障機組安全運行。作為大、中、小型機組并機執(zhí)行機構(gòu)，多機同步并列供電和解列之用。 電流互感器將大的交流電流轉(zhuǎn)換成小的電流，作為測量電流儀表的信號，二次側(cè)不能開路，一端必須接地，保證人身安全。三相交流無刷發(fā)電

15、機馬拉松、星諾小、中功率 交流無刷自勵發(fā)電機 電子電壓調(diào)節(jié)器 (AVR)技術(shù)參數(shù)西門子大功率交流發(fā)電機主要技術(shù)參數(shù)西門子1FC6系列西門子自動電壓調(diào)節(jié)器電壓調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)部位交流發(fā)電機原理 交流發(fā)電機在動力設(shè)備的帶動下旋轉(zhuǎn)，主轉(zhuǎn)子切割剩磁磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過自動電壓調(diào)節(jié)器輸送到勵磁機定子，勵磁機轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢通過旋轉(zhuǎn)整流器形成直流電流到主轉(zhuǎn)子的勵磁繞組，形成磁場，在轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)動下切割磁場，主定子繞組感應(yīng)部分電勢 再通往調(diào)壓器、勵磁機定子、轉(zhuǎn)子磁場，定子電壓迅速提升至額定電壓，輸送到用電設(shè)備。 電氣安裝事項電氣安裝事項首先按照各機型的圖示要求，根據(jù)用電設(shè)備的總電流大小選擇不同截面的電力電纜。推薦規(guī)

16、格如下：25Kw選用16mm以上的多芯銅線。50Kw選用50mm以上的多芯銅線。75Kw選用75mm以上的多芯銅線。120Kw選用95mm以上的多芯銅線。160Kw選用120mm以上的多芯銅線。200Kw選用275mm以上的多芯銅線。 500Kw選用3120mm以上的多芯銅線。 600Kw選用4120mm以上的多芯銅線。接好斷路器、雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)、并機連接線、最好埋地敷設(shè)。并機型機組接好通信線 。一定接好地線，保證人身安全。 發(fā)電機組安裝注意事項 發(fā)動機注意事項發(fā)動機注意事項 1、必須采用燃油發(fā)動機專用機油（15W/40CD）。 2、發(fā)動機水箱必須加注適合當?shù)刈畹蜌鉁氐姆纼鲆骸?3、發(fā)動機第一

17、次更換機油時間為200小時。更換機油標號必須符合規(guī)定標號。用戶如更換低級機油，出現(xiàn)機組損壞現(xiàn)象，后果自負。4、換油必須同時更換機油濾芯。機組安裝注意事項：機組安裝注意事項： 1、燃氣發(fā)電機組地基應(yīng)建在硬土地面上，夯實后做200mm厚的混凝土。按 照說明書位置預埋 安裝螺釘。 2、排氣管位置根據(jù)用戶需求自己安裝，注意防火。 3、燃氣管道用50無縫鋼管通至機組旁變徑，減小進氣阻力。操作面板: 包括控制器、電源旋鈕開關(guān)、開/關(guān)機帶燈按鈕開關(guān)，報警器、發(fā)電指示燈、合閘指示燈等部件。一、測控面板顯示控制部件用途說明：一、測控面板顯示控制部件用途說明：1. -發(fā)電機組控制器：發(fā)電機組控制中心，控制發(fā)動機起

18、動、怠速熱機、升速運行、冷卻怠速停機。檢測發(fā)動機和發(fā)電機運行參數(shù)，檢測發(fā)動機和發(fā)電機故障，警告或故障停機。 記錄數(shù)據(jù)、保養(yǎng)時間、故障記錄、PC通訊、遠程控制與監(jiān)控2. -電源旋鈕開關(guān) 控制系統(tǒng)電源開關(guān)3. -開/關(guān)機按鈕開關(guān) 發(fā)電機組起動/停車 4. -聲光報警蜂鳴器 發(fā)電機組故障報警5.-發(fā)電指示燈 發(fā)電機正常發(fā)電指示6.-合閘指示燈 負載接通指示7.-操作指導提示 提示操作步驟和注意事項，印在儀表門控制器右邊控制器檢測水溫超過98報警，系統(tǒng)控制斷路器跳閘，發(fā)動機卸載5分鐘，自動停車。 控制器檢測油溫超過98報警，超過100，系統(tǒng)會卸載自動停車?？刂破鳈z測機油壓力低于1.4bar警告, 低于

19、1.1bar說明發(fā)動機潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重問題，系統(tǒng)馬上采取停車報警?？刂破鳈z測轉(zhuǎn)速超過1650轉(zhuǎn)/分，警告報警，超過1700轉(zhuǎn)/分，系統(tǒng)會采取停車。蓄電池電壓低于22V說明充電系統(tǒng)不工作，高于29V說明充電電壓過高。充電發(fā)電機系生故障時，控制器發(fā)出警告提醒后應(yīng)及時檢查充電系統(tǒng)電路。蓄電池電壓過高過低都會影響發(fā)動機控制系統(tǒng)，造成發(fā)動機工作失常。1、發(fā)動機起動前準備：檢查發(fā)動機的機油液面，冷卻水液面是否正常，斷路器是否斷開。檢查燃氣管路是否漏氣，壓力是否正常，發(fā)動機起動：電源旋鈕向右扳動，控制器、電控系統(tǒng)、充電機勵磁通電，3秒鐘后，系統(tǒng)顯示準備好。按下或右旋“開/關(guān)機”旋鈕，接通起動機，發(fā)動機開始盤

20、車，啟動爆發(fā)，起動機自動停轉(zhuǎn)復位，怠速升溫60秒后自動提速至額定轉(zhuǎn)速。發(fā)電機工作正常時綠色信號燈點亮時，電動斷路器合閘或手動合閘。 負荷開關(guān)接通，紅燈亮。運行時經(jīng)常查看工作電流是否超出發(fā)電機額定電流，否則調(diào)整用電負荷，連續(xù)工作電流小于80%額定電流，保證安全運行。電流超過額定電流110%時斷路器保護跳閘。2、需要停機時按下或逆時針旋轉(zhuǎn)“開/關(guān)機”旋鈕，發(fā)動機降怠速冷卻5分鐘，然后自動停機。3. 測控電器箱觀察窗下面紅色蘑菇按鈕是發(fā)動機緊急停機自鎖按鈕，遇到發(fā)動機出現(xiàn)故障，需要馬上停車，按下此按鈕，發(fā)動機立刻停車并報警。起動前將按鈕向右旋轉(zhuǎn)進行復位，方可進行起動。特別提示：特別提示：緊急停車后容

21、易造成發(fā)動機水溫驟然升高，極易造成活塞抱缸事故，不要輕易使用 。啟動困難，控制器顯示轉(zhuǎn)速信號丟失1) 蓄電池電量不足，大機組電壓低于24V；小機組低于12V.2) 蓄電池搭鐵接觸不良；3) 起動繼電器、起動電機有故障；4) 點火系統(tǒng)有故障；5) 急停按鈕沒有復位。處理方法：a) 檢查轉(zhuǎn)速傳感器與信號盤的間隙是否過大；b) 檢查點火狀態(tài) 將高壓線從氣缸中拔出并套上一個火花塞，放在發(fā)動機體上，起動觀察是否有火花；排除點火故障。 檢查點火角度是否正確，一缸上止點，大機組信號盤缺口前3.5齒，小機組曲軸缺口前15齒。點火時間不對，無法正常起動。c)檢查供氣系統(tǒng)：一、 手動閥處在關(guān)閉狀態(tài)；二、 減壓器膜

22、片損壞，壓力不正常；三、 減壓器出口壓力低，調(diào)整壓力。四、 燃氣輸送管漏氣；五、比例調(diào)節(jié)閥損壞。怠速不穩(wěn) 1、 進氣管密封不嚴. 2、 檢查混合器上緊固螺釘是否松動，檢查混 合器與進氣管各連接件處是否有漏氣現(xiàn)象； 3、大機組調(diào)整比例混合氣器上的怠速調(diào)節(jié)螺釘（向里旋，減少 燃氣進入量；向外旋，增加燃氣進入量；） 4、 小機組調(diào)整燃氣調(diào)節(jié)閥。 5、 檢查空氣濾清器濾芯。發(fā)電機組故障維修加速性能不好；達不到最大功率；燃料消耗過高： 1、低壓管路彎折，通氣不暢； 2、 燃氣壓力過低，調(diào)整管道壓力； 3、 點火系統(tǒng)點火能量不足； 4、 高壓線與點火線圈處接觸不良； 5、 高壓線與火花塞接觸不良； 6、 6個氣缸有某幾個氣缸不點火； 處理方法： 檢查燃氣管道，排除堵塞現(xiàn)象，壓力0.1MPa 卸下火花塞，觀察其電極頂部是否有被燒蝕的痕跡，更換 火花塞； 用萬用表（K擋）測量高壓線電阻，如果斷路，更換高 壓線； 發(fā)電機組故障維修7、 氣缸壓縮壓力不足；8、 減壓器供氣量調(diào)節(jié)不當； 處理方法：向外調(diào)整增大燃氣量；向內(nèi)調(diào)整，減少燃氣量9、 管路堵塞或變形；10、空氣濾清器濾芯過臟或漏氣而改變真空度；應(yīng)檢