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为了解决电网电力供给的不足，保证在电网高峰负荷或大电网出现机组故障的情况下，迅速填补电网电力的短缺，缓解电网的压力。目前大功率中速柴油机大都配备了相当先进的安全自动保护系统，以便在不利于设备安全运行的情况出现时，及时、有效、安全地停止设备的运行。柴油发电机组的安全自动保护系统大致可归为3类，即油雾保护系统、转速测量保护系统、温度及压力监控保护系统。
1.油雾保护系统
工作原理：
油雾保护系统的主要保护元件是油雾探测器，它能及时检测出有否因轴承过热或活塞环损伤造成过量漏气等故障而导致在曲轴箱内形成油雾，从而监视柴油机的主要运行部件——曲轴和气缸的工作状况是否正常。在柴油机运行过程中它通过采样管系不停地抽出曲轴箱内的油气，并送至一个灵敏且准确的浓度测量装置。该浓度测量装置包括一个红外线发射二极管和对侧一个光电接收二级管。光电二级管感受红外线产生的光强度，并将光强度信号转换为电信号送至电子鉴定装置。假如曲轴箱气体含有油雾(使得浓度测量装置测量通道的不透明度增加)，部分红外线会在测量管内被吸收，光强度会减弱，因而电信号减弱。浓度越高电信号减弱越多，当电信号降低到一个最低限值时(即油雾浓度超过最大限值时)，电子鉴定装置将发出“油雾探测器高油雾”警报并停机，同时阀箱指示出是哪一部分故障引起的高油雾，以供检修人员检查。
优缺点：
该保护装置的快速性、灵敏性无可厚非，但经过几年的运行检修发现，由于外界或装置自身的原因，使得其选择性和可靠性大大降低。比如由于润滑油冷却器的泄漏(水进入并污染了润滑油)，油雾探测器将会感受到由于水份的增加而引起的不透明度的增加，继而发生跳机。油雾探测器的电子元件属于高精度元件，但因其安装在柴油机本体上，温度高、振动大，工作环境极为恶劣，由此使得电子元件的老化加剧，产生温度漂移，跳机的灵敏度增加，误动率也增加。而且该保护有时出现指示灯全无指示，使得保护经常处于脱离状态等。频繁的保护误动及保护的无法就绪，不仅会造成因甩负荷而引起的材质疲惫，寿命缩短，而且会使生产人员产生麻痹心理，认为该装置不可靠，是误动，这样大大限制并误导了生产人员的思维，而在真正出现“高油雾”时就会发生事故。
2.转速测量保护系统
系统组成：
转速是发电机设备中最基本、最重要的参数之一，起动时的点火转速、运行中的转速调整、超速时的停车保护、甚至负荷的大小也能从转速的大小上得到体现，因此转速测定是电机发电机监控保护的基础。一般柴油机中转速的测量有二处，一是主机转速的测量，二是涡轮增压器转速的测量。
(1)传感器。传感器是一个近程感应开关，不通过接触就可以工作。它由振荡器、触发器及放大器组成，通过振荡器电路线圈产生一交变电磁场。
在金属导体接近传感器时交变磁场就会发生变化，振荡器的输出电压随之发生变化，频率也发生变化。主机转速测量的传感器共有4个。2个测量转速并经速度变送器在CMR盘或OCW盘显示转速，另外2个供调速器使用。
(2)速度变送器。将传感器传输来的频率信号转换成4～20mA的电流信号，传送给转速表。
(3)转速表。显示转速。
优缺点：
这套系统具有很大的优点，尤其是超速系统具有多重保护功能。它的传感器(测速探头)和被测量的旋转物体没有直接接触，所以没有磨损，拆装维修方便，机组运行时也可以维修更换探头，接线也方便。其中主机的速度变送器还具有11P1(电机'>发电机轴承预润滑泵)操控、励磁投入、同期闭锁、电气超速跳机(>565r/min)、调速器超速跳机(>575r/min)等功能。同时在柴油机本体上还设置了机械超速保护(>595r/min)系统，在很大程度上保证了柴油机安全稳定运行(额定转速500r/min)，不会出现飞车事故。但同时也存在一些问题：飞轮高速运转时的窜动会造成探头损伤，转速表经常出现波动甚至无转速，电气超速保护误动等，还出现了由于转速指示波动使电机'>发电机预润滑泵频繁启停(>100r/min时停，<100r/min时开)，导致烧毁电机'>发电机轴承预润滑泵电机或其接触器线圈的情况。
3.温度及压力保护系统
系统简述：
温度及压力的控制在柴油机运行中非常要害。
润滑油压力、燃油压力不足，柴油机将无法运行。目前的大功率中速柴油机大都有一套比较完整的监控检测系统，对柴油机的一些重要参数(如温度、压力等)进行监控，一旦这些参数超出设定范围就声光报警或自动停机。
厦门电厂柴油机组设有气缸排气、透平排气、主轴承、电机、发电机定子、缸套水、润滑油等温度监测及燃油、起动空气、润滑油、生水、缸套水、油嘴水、进气等压力监测。这些温度及压力监测、报警及安全停机系统主要由装在控制屏上的CMR424、CMR524单元组成。
柴油机在运行中温度传感元件众多，但大致可分为热电阻(PT100)和热电偶(Ni-Cr/Ni-Al)2种类型。通过热电阻传感器在温度变化时阻值的变化和热电偶传感器在温度变化时热电势的变化，将信号传送到CMR424系统进行转化、比较、打印、显示并作用于报警或跳机。压力的变送主要是通过现场的压力变送器将信号传送到CMR424系统进行转化、比较、打印、显示并作用于报警或跳机。
优缺点：
这套系统体积小、元件少(每一种信号由一个独立的电路板转化)、布局集中、便于监视，而且有一部分温度(如缸套水温度、润滑油温度等)的控制采用PLC微电脑控制，自动化程度比较高。润滑油压力和缸套水压力的控制就地直接采用压力开关作用于跳机。尽管如此，该系统仍有一定的局限性。对于排气温度而言，只有单缸和平均温度的差值报警，没有单缸温度超过设定值的报警，温度无法实时显示。传统的自动记录仪需要大量的打印纸，打印间隔太长，多种曲线挤在一起不易辩别，且无法数字化等。几次涡轮增压器损坏就是因为没有及时发现温度上升趋势致使气阀损坏而打坏涡轮增压器的。
