趙楊,王改霞
(1.中廣核核電運營有限公司,廣東 深圳518000;2.中廣核工程有限公司,廣東 深圳518000)
無論哪種工程的開展,都離不開電力系統(tǒng)的支持,如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障,勢必會對工程的正常開展與相關(guān)設(shè)備的正常運行造成影響,可能還會導(dǎo)致出現(xiàn)一系列的供電系統(tǒng)問題,從而為工作的正常進行造成嚴重的影響。而這也就要對柴油發(fā)電機自動化技術(shù)進行創(chuàng)新與改造,將自動化技術(shù)應(yīng)用到柴油發(fā)電機中,從而確保工程中的各項工作能夠正常開展,確保電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
柴油發(fā)電機一般由柴油機調(diào)速器和電控系統(tǒng)兩個部分構(gòu)成,其在實際的應(yīng)用中主要具有操作簡單、容易維修等優(yōu)點,但是發(fā)電機組不具備完善的監(jiān)控系統(tǒng),非常容易受到人為因素的影響,無法實現(xiàn)自動化的故障診斷,并且也無法實現(xiàn)遠程遙測與控制。隨著柴油發(fā)電機中發(fā)電機組控制系統(tǒng)技術(shù)的深入研究與改進,在如今實際應(yīng)用中的柴油發(fā)電機組能夠利用改造技術(shù),實現(xiàn)故障的自動化檢查與診斷,同時也能夠進行遠程操作,最大程度地降低了人為因素所造成的影響,有效地提高柴油發(fā)電機的工作效率,確保其工作的穩(wěn)定性。具體而言,經(jīng)過改造后的柴油發(fā)電機系統(tǒng),能夠有效地降低維修的費用,提高自動化技術(shù)的應(yīng)用效果,真正地實現(xiàn)遠程操控,降低外界因素的影響。
對于柴油發(fā)電機組而言,其主要具有四種用途,首先,其能夠自備電源,主要應(yīng)用在一些不具有電力供應(yīng)系統(tǒng)的地區(qū),如偏遠的牧區(qū)、海島、荒漠高原等地,在這些地區(qū)中,因為沒有電力資源,所以就需要自備電源,對于自備電源而言,其主要指的就是自己發(fā)電、自己用電,而柴油發(fā)電機組則能夠很好地滿足這一需求。其次,柴油發(fā)電機組也具有備用電源的作用,主要就是應(yīng)用在一些電力比較完善的地區(qū),為了避免發(fā)生意外情況,比如臨時停電、電路故障等,可以進行臨時發(fā)電,一般,在這種情況下,其不作為主要電源使用,而是應(yīng)急的一種手段。再次為替代電源,所謂替代電源,其主要的作用就是對供電不足的情況進行充分的彌補,通常在兩種情況下采用替代電源,分別是電力價格昂貴或者是供應(yīng)不足,通過替代電源能夠有效地解決成本,并也可以作為救濟手段。最后為移動電源,其主要指的就是可以應(yīng)用于多個地點,因為工程項目的需求,而進行到處轉(zhuǎn)移,移動電源主要的特點就是操作靈活,通常使用在電源車輛中。
在使用柴油發(fā)電機時,往往會長時間地進行使用,如果不注重保養(yǎng)與檢修工作,則會導(dǎo)致其出現(xiàn)內(nèi)部零件老化的情況,這樣一來就會導(dǎo)致其在實際使用的過程中,非常容易出現(xiàn)無法啟動等情況,同時,內(nèi)部電路的磨損與老化也容易使其所對應(yīng)的操作系統(tǒng)出現(xiàn)接觸不良的情況,最終影響了整個柴油發(fā)電機自動化系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性與可靠性。
對于傳統(tǒng)的柴油發(fā)電機設(shè)備來說,其對自動化技術(shù)的應(yīng)用程度比較低,實際使用過程中也存在大量的安全隱患,使很多保養(yǎng)與維修工作都無法得到真正的深入,從而為工作人員帶來比較大的工作壓力與工作負擔(dān)。同時,在柴油發(fā)電機的監(jiān)控系統(tǒng)中,一般的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置都比較簡單化,很多故障的診斷工作與維修工作都需要通過人力的方式進行操作,過度依賴人工技術(shù),無法實現(xiàn)故障的自動鑒別與診斷,更加無法在故障發(fā)生時直接進行斷連處理,缺乏遠程監(jiān)控系統(tǒng),這樣一來就會在一定程度上降低柴油發(fā)電機的實際使用效果。
在柴油發(fā)電機組實際運行時,如果負載出現(xiàn)變化,就會影響到發(fā)電的頻率與電壓,而為了能夠確保電力設(shè)備運行的穩(wěn)定性,則必須要控制好負荷量,不能隨意地增加或減少負荷量,從而避免柴油機的輸出功率發(fā)生變化,為電力設(shè)備的穩(wěn)定運行提供保障。
對于柴油發(fā)電機所輸出的電壓來說,其電壓的大或者小都是通過轉(zhuǎn)速而決定的,而通過調(diào)節(jié)循環(huán)泵油量則能夠有效地對轉(zhuǎn)速進行控制。在實際的工作過程中,對柴油機所使用的油量進行合理的調(diào)節(jié),可以確保其轉(zhuǎn)速能夠保持在規(guī)定的范圍之內(nèi),這也叫作柴油機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。為了能夠更好地實現(xiàn)這一目的,則必須要安裝調(diào)速裝置,按照柴油機所具有的不同負荷量和變化來調(diào)節(jié)油量,使其能夠保持在轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),這種調(diào)速裝置也叫作調(diào)速器。通常情況下,調(diào)速器可以分為機械式、電子調(diào)速器兩種形式。
一方面,對于機械調(diào)速器來說,其主要的原理就是利用自身所產(chǎn)生的離心力,對油量調(diào)節(jié)機構(gòu)進行移動,而后調(diào)節(jié)柴油機的實際轉(zhuǎn)速。這種調(diào)節(jié)方式需要工作人員進行不斷的觀察,而且也需要其具備豐富的工作經(jīng)驗,通過人工的方式完成調(diào)節(jié),這樣一來也就降低了調(diào)節(jié)器的實際工作能力,導(dǎo)致調(diào)速器的精確度與靈敏度都比較低,還會存在比較大的誤差,無法進行精準的控制。
另一方面,對于電子調(diào)速器來說,其主要由執(zhí)行器、轉(zhuǎn)速控制器、相互連接的電纜以及轉(zhuǎn)速傳感器組成。在這其中,轉(zhuǎn)速控制器中包含轉(zhuǎn)速設(shè)定電位器,能夠?qū)Σ裼蜋C額定的轉(zhuǎn)速進行設(shè)置。在柴油機中飛輪齒圈的位置安裝轉(zhuǎn)速傳感器,其屬于一種具有磁電感應(yīng)式的轉(zhuǎn)速傳感器,而后對柴油機的實際轉(zhuǎn)速,通過傳感的方式進行采集。對于傳感器所采集的輸出信號來說,其主要就是柴油機轉(zhuǎn)速和頻率之間形成的正比例,屬于一種交流電壓信號,在經(jīng)過運轉(zhuǎn)后,該信號可以直接轉(zhuǎn)變成為直流電壓,將其與轉(zhuǎn)速的設(shè)定值進行對比,得出轉(zhuǎn)速的偏差量。而后使用調(diào)節(jié)器對轉(zhuǎn)速的偏差量進行調(diào)節(jié),經(jīng)過放大后,將其轉(zhuǎn)變成為電流的控制方式,而后再向執(zhí)行器內(nèi)輸出驅(qū)動電流[1],在經(jīng)過驅(qū)動電流的作用后,執(zhí)行器能夠進行壓縮與復(fù)位,并作直線形式的輸出,其在加油方向中所產(chǎn)生的驅(qū)動力,能夠與線圈繞組內(nèi)形成的控制電流成正比,同時,減油方向所含有的復(fù)位力,其主要產(chǎn)生在復(fù)位彈簧中。
將機械調(diào)速器改造成為電子調(diào)速器,能夠有效地提高調(diào)速器的靈敏度、感應(yīng)速度、精準度,而且功能也非常完善,為安裝與維護工作提供更多的便利,而且也能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制與遙控。
現(xiàn)階段,柴油發(fā)電機系統(tǒng)中主要應(yīng)用的就是簡易電控箱,其具有直觀顯示數(shù)據(jù)、操作方便化與簡單化以及易于維修的特點。在經(jīng)過改造后,使用32 位ARM 處理器,從而提高各種參數(shù)的準確度,同時也可以實現(xiàn)定制調(diào)節(jié)、定時整定等功能。此外,在改造后,柴油發(fā)電機的電控系統(tǒng)也真正實現(xiàn)了智能化、數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化,并將多種技術(shù)集合于一體,真正地實現(xiàn)了遠程操控,具體包括遠程遙控、遠程數(shù)據(jù)測量、遠程開機與關(guān)機以及遠程報警等功能,充分地發(fā)揮了自動化技術(shù)的應(yīng)用效果。
對于改造后的電控系統(tǒng)來說,其主要具有自動化、信息化以及簡單化的特點,能夠?qū)Πl(fā)電機所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行實時的記錄與監(jiān)控,同時也具備自動故障檢測與鑒別功能,根據(jù)實際的情況完成故障的診斷,切實提高柴油發(fā)電機的工作效率與效果。
綜上所述,為了能夠使柴油發(fā)電機更好地進行實際應(yīng)用,提高柴油發(fā)電機的工作效率,應(yīng)該對當(dāng)下柴油發(fā)電機的實際使用情況進行分析,合理地引入自動化技術(shù),實現(xiàn)遠程操控與自動化操作,從而使柴油發(fā)電機系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定地運行,并使其工作效率也能夠得到同步的提升。