由于各行业对供电保障和柴油发电机组的设计、使用与维护的要求越来越高，迫切需要一支有经验、懂技术的专业化设计、使用与维修队伍。为此笔者编写了本书出版。

读者通过本书的学习，能了解柴油发电机组的组成及主要电气性能指标，掌握柴油发电机组三大组成部分（柴油机、交流同步发电机、励磁系统及其调节器）的结构及其工作原理，熟悉自动化柴油发电机组的电气控制系统、柴油发电机组的环境污染与控制以及柴油电站的设计，学会柴油发电机组的安装、调试、使用与维修以及柴油发电机组的有关性能试验。

本书全面系统地介绍了柴油发电机组的组成及主要电气性能指标；柴油发电机组三大组成部分（柴油机、交流同步发电机、励磁系统及其调节器）的结构及其工作原理；柴油发电机组的电气控制系统、柴油发电机组的环境污染与控制以及柴油电站的设计；柴油发电机组的安装、调试、使用与维修以及柴油发电机组的有关性能试验。

本书的附录给出了在柴油发电机组设计、使用、维修与试验过程中常用的单位换算表、常用的计算公式，部分国产典型柴油发电机组和汽车（挂车）电站的主要技术数据和技术性能以及柴油机维修通用数据，供大家需要时查阅。

本书是作者根据多年的教学、设计和修理柴油发电机组（电站）的实际经验和心得体会，结合必备的理论知识编写而成。

本书可供工程技术人员在设计、选型、安装、使用及维护柴油发电机组时参考，也作为柴油发电机组设计、使用、维修与管理人员的培训教材，还可作为通信电源、发供电技术、电力工程及自动化等专业师生的教学参考书。

第一章 概述1

 第一节 柴油发电机组的组成与分类1

一、柴油发电机组的组成1

二、柴油发电机组的优缺点3

三、柴油发电机组的分类4

四、柴油发电机组的性能等级6

五、柴油发电机组的型号含义6

 第二节 柴油发电机组的技术条件与性能7

一、柴油发电机组的工作条件7

二、柴油发电机组的功率标定与修正8

三、柴油机与发电机的功率匹配10

四、柴油发电机组的主要电气性能指标11

 第三节 柴油发电机组的选择15

一、选购柴油发电机组的依据和标准15

二、柴油发电机组的选择17

第二章 柴油机构造与工作原理21

 第一节 柴油机的基本知识21

一、柴油机简介21

二、基本名词术语21

三、柴油机的分类22

四、柴油机基本工作原理23

五、柴油机的总体构造24

六、柴油机型号名称与缸序号26

七、柴油机的性能指标28

八、柴油机的特性32

 第二节 机体组件及曲柄连杆机构37

一、机体组件37

二、曲柄连杆机构41

 第三节 配气机构与进排气系统53

一、配气机构的结构形式及工作过程54

二、配气机构的主要零件55

三、配气相位和气门间隙61

四、进排气系统62

五、柴油机的增压系统64

 第四节 燃油供给与调速系统71

一、柴油的性能、规格及其选用72

二、柴油机的燃烧室73

三、喷油器75

四、喷油泵77

五、调速器86

六、喷油提前角调节装置95

七、泵-喷嘴96

八、燃油供给系的辅助装置98

九、PT燃油系统100

十、电控喷射系统108

 第五节 润滑系116

一、润滑系的作用116

二、润滑剂的种类、主要性能及其选用116

三、润滑方式和润滑系的组成119

四、润滑系的主要部件120

 第六节 冷却系125

一、冷却系的功用及分类125

二、水冷式冷却系125

三、风冷式冷却系131

 第七节 启动充电系134

一、启动电动机136

二、蓄电池140

三、直流发电机及其调节器149

四、硅整流发电机及其调节器154

五、启动充电系的辅助装置157

第三章 同步发电机160

 第一节 同步发电机的基础知识160

一、同步发电机的工作原理160

二、同步发电机的特点及其基本类型165

三、同步发电机的基本结构166

四、同步发电机的额定值及其型号170

 第二节 同步发电机的基本电磁关系173

一、同步发电机的空载运行173

二、同步发电机对称负载时的电枢反应175

 第三节 同步发电机对称运行时的特性179

一、同步发电机的电势方程式和相量图180

二、同步发电机的短路特性和零功率因数负载特性184

三、同步发电机的外特性和调整特性185

四、同步发电机的功率和转矩方程式187

 第四节 同步发电机的并联运行188

一、同步发电机并联合闸的条件和方法189

二、同步发电机的功角特性192

第四章 同步发电机励磁系统及其调节器196

 第一节 同步发电机励磁系统概述196

一、励磁系统的组成与要求196

二、励磁系统的分类197

三、半导体励磁调节器概述199

四、微机励磁调节器简介201

 第二节 自并励励磁系统204

一、TZ-250型可控硅自励恒压装置205

二、SMUJ-75型可控硅自励恒压装置208

 第三节 自复励励磁系统211

一、相复励励磁系统的基本工作原理211

二、TZK型可控相复励自励恒压装置214

三、KXT-3型可控相复励励磁调节器216

 第四节 三次谐波励磁系统220

一、三次谐波电势的产生220

二、三次谐波发电机的复励原理221

三、谐波励磁发电机电路222

四、谐波励磁晶闸管分流电压调节器222

 第五节 DVR2000E型数字励磁调节器228

一、DVR2000E型自动电压调节器的特点229

二、DVR2000E型自动电压调节器的功能229

三、DVR运行特性231

四、保护功能232

五、DVR2000E典型应用的接线与调整233

第五章 自动化柴油发电机组236

 第一节 机组的分级与状态信号的监测236

一、自动化柴油发电机组的主要优点236

二、自动化柴油发电机组的分级236

三、自动化柴油发电机组的状态信号及其监测237

 第二节 自动化柴油发电机组的控制系统238

一、继电器控制系统238

二、可编程序控制器PLC控制系统239

三、专用控制器控制系统241

 第三节 机组与监控中心的通信245

一、集中监控系统的功能和组成245

二、通信接口与通信协议248

 第四节 康明斯-西门子自动化柴油发电机组251

一、康明斯-西门子机组的组成及特点251

二、康明斯-西门子机组的控制程序252

三、康明斯-西门子机组主控屏的结构及其工作原理252

四、康明斯-西门子机组副控屏的结构及其工作原理255

五、康明斯-西门子机组自动控制装置的工作原理256

六、康明斯柴油发电机组主要技术性能258

 第五节 道依茨自动化风冷柴油发电机组262

一、机组性能简介262

二、道依茨风冷柴油机的结构特点及其控制系统264

三、道依茨风冷柴油发电机组的自动控制266

四、道依茨风冷柴油发电机组主要技术参数269

 第六节 威尔信自动化柴油发电机组271

一、机组简介271

二、柴油机界面模块（EIM）273

三、典型模拟式控制屏介绍275

四、典型数字式控制屏介绍278

五、自动切换系统和并车系统286

六、机组与集中监控中心的通信287

七、威尔信自动化柴油发电机组的通信协议290

八、威尔信柴油发电机组技术性能296

第六章 柴油发电机组的环境污染及其控制301

 第一节 柴油机排放污染物及其生成机理301

一、柴油机排放污染物及其危害301

二、柴油机排放污染物的生成机理303

 第二节 柴油机排放标准305

一、国外的排放标准305

二、我国的排放标准307

 第三节 柴油机排放控制308

一、机内净化措施308

二、机外净化措施311

 第四节 柴油发电机组的主要噪声源316

一、柴油发电机组的主要噪声源316

二、发电机组噪声的测量321

三、发电机组噪声源的识别328

 第五节 柴油发电机组的噪声控制标准331

一、柴油机的噪声限值331

二、发电机的噪声限值332

三、发电机组的噪声限值333

 第六节 柴油发电机组的噪声控制334

一、低噪声柴油机的设计334

二、低噪声发电机的设计335

三、低噪声发电机组设计337

四、柴油发电机组噪声控制举例350

第七章 柴油电站设计359

 第一节 柴油电站的建设原则与设计程序359

一、柴油电站的建设原则359

二、柴油电站的设计程序359

 第二节 柴油电站的布置形式与基础设计360

一、柴油电站的安装要求360

二、柴油电站的布置形式与要求362

三、柴油电站的基础设计366

 第三节 柴油电站的通风降噪与消防系统设计368

一、柴油电站的通风散热设计368

二、柴油电站的排烟系统设计与安装375

三、柴油电站的隔声降噪设计377

四、柴油电站的消防系统设计378

 第四节 柴油电站的电气系统设计380

一、应急电站的电气主接线380

二、发电机冲击短路电流的计算380

 第五节 通信供电系统的防雷383

一、雷电的形成及危害383

二、防雷装置385

三、防雷保护的基本原则388

四、通信供电系统的防雷保护392

 第六节 通信供电系统的接地394

一、接地的类型及其系统组成394

二、通信台站的接地系统401

三、接地系统的连接404

四、接地电阻及其监测405

第八章 柴油发电机组的安装调试与维护保养411

 第一节 柴油发电机组的安装411

一、机组安装前的准备工作411

二、机组的安装412

三、柴油机燃油箱及其管路的安装412

四、控制屏的安装414

 第二节 柴油发电机组的使用调试与验收414

一、柴油机的启封414

二、机组的启动415

三、机组的磨合使用与调试417

四、柴油发电机组的验收428

 第三节 柴油发电机组的维护保养428

一、柴油机的维护保养428

二、发电机的日常维护与保养431

三、发电机绕组的维护保养432

四、蓄电池的维护保养433

第九章 发电机组维修技术444

 第一节 柴油机常见故障检修444

一、柴油机常见故障现象与判断原则444

二、柴油机燃油供给及其调速系统常见故障检修446

三、柴油机常见故障检修453

四、PT燃油系的调试与故障诊断465

五、蓄电池常见故障检修472

 第二节 同步发电机常见故障检修479

一、无刷同步发电机常见故障检修479

二、相复励和三次谐波发电机的故障及处理方法487

 第三节 励磁调节器及其常见故障检修489

一、TLG1励磁调节器及其常见故障检修489

二、KLT-5励磁调节器及其常见故障检修497

三、E28自动电压调节器及其常见故障检修502

第十章 柴油发电机组试验510

 第一节 柴油机试验510

一、标准编号方法及有关说明510

二、柴油机常用标准目录510

三、有效功率的测量515

四、扭矩的测量517

五、转速的测量518

六、燃油消耗率的测定518

 第二节 同步发电机试验519

一、同步发电机常用标准目录519

二、三相同步发电机的试验项目521

三、绝缘电阻的测定试验521

四、绕组直流电阻的测定试验525

五、介电强度试验530

六、绕组匝间耐冲击电压试验533

七、对机壳（对地）耐冲击电压试验539

八、非正常工作条件试验539

九、空载特性测定试验541

十、额定励磁电流和固有电压调整率的测定试验543

十一、发电机稳态电压调整性能试验545

十二、发电机瞬态电压调整性能试验546

十三、电压波形正弦性畸变率和电话谐波因数测定试验548

十四、自励恒压发电机三相不对称负载试验549

十五、热试验550

十六、效率测定试验565

十七、防湿热试验569

十八、防盐雾试验574

十九、同步电机参数的测定575

 第三节 柴油发电机组试验580

一、柴油发电机组相关标准目录580

二、往复式内燃机驱动的交流发电机组试验项目581

三、试验方法与试验设备582

附录592

 附录1 常用量和单位592

 附录2 柴油发电机组试验时常用的计算公式593

 附录3 柴油机维修装配数据595

 附录4 国产6250柴油发电机组技术性能610

 附录5 部分国产汽车（挂车）电站主要技术性能615