GB/T 2820 第5部分：發(fā)電機組

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續(xù)接：往復式內燃機驅動的交流發(fā)電機組第5部分第4條

 

5 頻率特性

 

5.1 總則

發(fā)電機組的穩(wěn)態(tài)頻率特性主要取決于發(fā)動機調速器的性能。

動態(tài)頻率特性即對負載變化的響應，取決于系統(tǒng)所有部件的組合特性（例如發(fā)動機的扭矩特性、渦輪增壓系統(tǒng)的型式、負載的特性、慣性和阻尼等）（見表1）和相關組件的個體設計。發(fā)電機組的動態(tài)頻率特性可能直接與發(fā)電機轉速相關。

頻率特性的術語、符號和定義見表1和圖1～圖4。

 

6 過頻率特性

過頻率特性的術語、符號和定義見表1。

 

7 電壓特性

發(fā)電機組的電壓特性主要由交流（a.c.）發(fā)電機的固有結構和自動電壓調節(jié)器的性能決定。穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)頻率特性也可能影響發(fā)電機電壓（見圖5）。

電壓特性的術語、符號和定義見表1。

 

8 持續(xù)短路電流

持續(xù)短路電流I對電流操作的保護裝置可能是重要的，在使用中可能低于發(fā)電機制造廠對發(fā)電機端子處的某種故障規(guī)定的“理想”值。該實際值將受發(fā)電機和故障部位之間的電路阻抗的影響（見GB／T 2820.3-2009中10.3）。

 

9 影響發(fā)電機組性能的因素

 

9.1 總則

發(fā)電機組的頻率和電壓特性取決于發(fā)電機組各部件的特性。

 

9.2 功率

在影響發(fā)電機組功率的各種因素中，下述因素尤為相關，在確定發(fā)電機組和開關裝置的規(guī)格時應予以考慮：

a) 用途；

b) 連接負載的功率要求；

c) 負載功率因數；

d) 連接的任何電動機的啟動特性；

e) 連接負載的多樣性；

f) 間斷負載；

G)  非線性負載的影響。

在確定往復式內燃（RIC）機、發(fā)電機及開關裝置的規(guī)格時，對連接負載的類型應予以考慮。

 

9.3 頻率和電壓

突變負載時發(fā)電機組的瞬態(tài)頻率和電壓特性取決于下述因素的影響：

a）往復式內燃（RIC）機的渦輪增壓系統(tǒng)；

b）往復式內燃（RIC）機在標定功率時的平均有效壓力Pme；

c）調速器特性；

d）交流發(fā)電機類型；

e）交流發(fā)電機勵磁系統(tǒng)特性；

f）電壓調節(jié)器特性；

g）整套發(fā)電機組的轉動慣量。

為了確定因負載變化引起的發(fā)電機組的頻率和電壓特性，需要給定由連接負載設備給出的最大接通和斷開負載值。

 

9.4 負載接受

鑒于不可能量化發(fā)電機組響應動態(tài)負載的所有影響因素，應以允許的頻率降為基礎給出施加負載的推薦指導值。平均有效壓力pme較高，通常需要分級加載。圖7給出了按標定功率時的pme分級突加負載的指導值。因此，用戶應規(guī)定由發(fā)電機組制造商考慮的任何特殊負載類型或任何負載接受特性。

 

P_me-標定功率平均有效壓力；

P-現場條件下相對于標定功率的功率增加；

1-第1功率級；

2-第2功率級；

3-第3功率級。

注：這些曲線僅作為典型示例提供。

為了做出決定，應考慮所用發(fā)動機的實際功率接受特性（見GB/T 6072.4-2000）

圖7 作為標定功率下平均有效壓力pme的函數的最大可能突加功率的指導值（2沖程高速發(fā)動機）

P_me-標定功率平均有效壓力；

P-現場條件下相對于標定功率的功率增加；

1-第1功率級；

2-第2功率級；

3-第3功率級。

注：這些曲線僅作為典型示例提供。

為了做出決定，應考慮所用發(fā)動機的實際功率接受特性（見GB／T 6072.4-2000）

 

施加相鄰負載級之間的時間間隔取決于：

a）往復式內燃（RIC）機的排量；

b）往復式內燃（RIC）機的平均有效壓力；

c）往復式內燃（RIC）機的渦輪增壓系統(tǒng)；

d）往復式內燃（RIC）機調速器的種類；

e）電壓調節(jié)器的特性；

f）整臺發(fā)電機組的轉動慣量。

必要時，這些時間間隔應由發(fā)電機組制造商同用戶商定。

 

確定所需最小轉動慣量的準則有：

a）允許的頻率降；

b）循環(huán)不均勻度；

c）適用時，并聯(lián)運行的特性。

 

10 循環(huán)不均勻度

循環(huán)不均勻度δ_S是由原動機的不均勻轉動導致轉速的周期波動。它是在任何恒定負載下發(fā)電機軸的最高和最低角速度之差與平均角速度之比。在單機運行的情況下，循環(huán)不均勻度對發(fā)電機電壓產生相應的調制作用，因此可通過測量所發(fā)出的電壓的變化確定：

 

注1：通過在內燃機和發(fā)電機之間安裝彈性聯(lián)軸器和/或變更轉動慣量，可以改變與內燃機循環(huán)不均勻度測量值有關的發(fā)電機轉速的循環(huán)不均勻度。

注2：為了避免發(fā)動機扭矩的不規(guī)則性與機組機電頻率之間的振蕩，應特別關注同低速（100r/min～180r/min）壓縮點火（柴油）發(fā)電機組的并聯(lián)運行（見GB/T 2820.3-2009第11章）。

 

11 啟動特性

啟動特性取決于若干因素，如：

a）空氣溫度；

b）往復式內燃（RIC）機的溫度；

c）啟動空氣壓力；

d）啟動蓄電池狀況；

e）潤滑油粘度；

f）發(fā)電機組的總慣量；

g）燃料品質；

h）啟動設備的狀態(tài)。

以上均需由用戶和發(fā)電機組制造商商定。

啟動特性的術語，符號和定義見表1。

t-時間；

f-頻率；

U-電壓；

1-啟動脈沖；

2-著火轉速；

3-電壓曲線；

4-頻率曲線。

 

12 停機時間特性

停機時間特性的術語、符號和定義見表1（見圖9）

 

圖9 停機特性

t-時間；

f-頻率；

U-電壓；

1-停機指令；

2-功率卸去；

3-燃油停止信號；