新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)組選型指南

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)的功率大小主要取決于它為不同啟動(dòng)方式的用電設(shè)備或電器及其數(shù)量。除了功率以外，柴油發(fā)電機(jī)組的選型還應(yīng)考慮的因素主要有機(jī)械與電氣性能、發(fā)電機(jī)組的用途、負(fù)荷的容量與變化范圍、自動(dòng)化功能等。不管用戶因因何目的采用柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行供電，都必須將其電力需求與柴油發(fā)電機(jī)的性能指標(biāo)相匹配。

一、柴發(fā)選型的主要考慮因素

1、發(fā)電機(jī)組的用途

      由于柴油發(fā)電機(jī)組可用于常用、備用和應(yīng)急等3種情況，因此不同用途對(duì)發(fā)電機(jī)組的要求就有所區(qū)別。

2、負(fù)荷容量

      應(yīng)根據(jù)不同用途選擇負(fù)荷容量和負(fù)荷的變化范圍，確定發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量和備用發(fā)電機(jī)組容量。

3、使用環(huán)境條件

4、柴油機(jī)的選擇

      要根據(jù)配套的發(fā)電機(jī)和用途，選擇適用功率的柴油機(jī)，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

5、發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁方式的選擇

      現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流勵(lì)磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式屬他勵(lì)磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵(lì)靜止勵(lì)磁，交流副勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流。交流副勵(lì)磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵(lì)恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。

6、自動(dòng)化功能的選擇

      自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組外形和結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）自動(dòng)起動(dòng)：當(dāng)市電故障（市電缺相，過壓，欠壓，過頻，欠頻）延時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)機(jī)組。

（2）自動(dòng)停機(jī)：當(dāng)市電正常后，機(jī)組減載，市電供電，機(jī)組空載運(yùn)行一段時(shí)間后自動(dòng)停機(jī)。

（3）自鎖定功能：當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)故障后，自動(dòng)閉鎖起動(dòng)回路。

（4）自動(dòng)保護(hù)功能：機(jī)組三次起動(dòng)失敗，低油壓，高水溫，過電壓，欠電壓，過載，短路，超速等故障，啟動(dòng)保護(hù)功能。

圖1  柴油發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)頭示意圖

圖2  柴油發(fā)電機(jī)組構(gòu)造示意圖

二、柴發(fā)性能指標(biāo)

      柴油發(fā)電機(jī)組在所規(guī)定的工作條件下，發(fā)電機(jī)組能以標(biāo)定工況正常連續(xù)運(yùn)行12h（其中包括過載10％運(yùn)行1h），且柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)無漏油、漏水和漏氣現(xiàn)象。

1．外觀要求

（1）發(fā)電機(jī)組的界限尺寸及連接尺寸均應(yīng)符合程序批準(zhǔn)的產(chǎn)品圖樣。

（2）發(fā)電機(jī)組的焊接應(yīng)牢固，焊縫應(yīng)均勻，無焊穿、咬邊、夾渣及氣孔等缺陷，焊渣、焊藥應(yīng)清除干凈；漆膜應(yīng)均勻，無明顯裂紋和脫落；鍍層應(yīng)光滑，無漏鍍斑點(diǎn)、銹蝕等現(xiàn)象：發(fā)電機(jī)組緊固件應(yīng)不松動(dòng)。

（3）發(fā)電機(jī)組的電氣安裝應(yīng)符合電路圖，發(fā)電機(jī)組的各導(dǎo)線連接處應(yīng)有不易脫落的明顯標(biāo)志。

（4）發(fā)電機(jī)組應(yīng)有接地良好的端子。

（5）發(fā)電機(jī)組標(biāo)牌內(nèi)容齊全。

2．絕緣電阻和絕緣強(qiáng)度

（1）絕緣電阻：各獨(dú)立電氣回路對(duì)地以及回路間的絕緣電阻應(yīng)大于2MΩ。

（2）絕緣強(qiáng)度：發(fā)電機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對(duì)地及回路間應(yīng)能承受交流試驗(yàn)電壓1min，應(yīng)無擊穿或閃爍現(xiàn)象。

表1     柴油發(fā)電機(jī)組絕緣強(qiáng)度承受電壓值

3．散熱系統(tǒng)要求

      合理的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)是保證柴油發(fā)電機(jī)散熱效果的關(guān)鍵，良好的散熱能力如圖3所示。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：

（1）發(fā)電機(jī)外殼的材料選擇：選擇具有良好導(dǎo)熱性能的材料，如鋁合金，以提高輻射散熱效果。

（2）散熱部件的布局：合理布置散熱片、散熱管等部件，以增加傳導(dǎo)散熱的效果。

（3）風(fēng)扇和風(fēng)道的設(shè)計(jì)：選擇合適的風(fēng)扇和設(shè)計(jì)合理的風(fēng)道，以提高對(duì)流散熱的效果。

4．自動(dòng)啟動(dòng)供電和自動(dòng)停機(jī)的可靠性檢查

（1）接自近代或遙控的啟動(dòng)指令后，發(fā)電機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)。

（2）發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)第3次失敗時(shí)，應(yīng)發(fā)出啟動(dòng)失敗信號(hào)；設(shè)有備用發(fā)電機(jī)組時(shí)，程序啟動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)地將啟動(dòng)指令傳遞給另一臺(tái)備用發(fā)電機(jī)組。

（3）從自動(dòng)啟動(dòng)指令發(fā)出至向負(fù)載供電的時(shí)間應(yīng)不超過3min。

（4）發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)成功后，首次加載量應(yīng)不低于50％標(biāo)定負(fù)載。

（5）接自控或遙控的停機(jī)指令后，發(fā)電機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)停機(jī)；對(duì)于與市電電網(wǎng)并用的備用發(fā)電機(jī)組，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常后，發(fā)電機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)切換和自動(dòng)停機(jī)，其停機(jī)方式和停機(jī)延遲時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。

5．柴油機(jī)技術(shù)指標(biāo)

（1）在距發(fā)電機(jī)組柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)機(jī)體1m處的噪聲聲壓平均值：≤102dB（A）          

（2）燃油消耗率：發(fā)電機(jī)組標(biāo)定功率在120<Ne≤600k600kW范圍內(nèi)，燃油消耗率≤260g/kW·h

（3）機(jī)油消耗率：發(fā)電機(jī)組標(biāo)定功率＞40kW ，機(jī)油消耗≤3.0g/kW

（4）自動(dòng)啟動(dòng)成功率不小于99％。

（5）發(fā)電機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)向啟動(dòng)電池充電。

6．控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

      以康明斯發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)為例，其控制器外觀如圖4所示。

（1）自動(dòng)保護(hù)功能要求：發(fā)電機(jī)組應(yīng)有缺相、短路（不大于250kW）、過電流（大于250kW）、過速、水溫（缸溫）高、油壓低保護(hù)。

（2）智能型機(jī)組監(jiān)控內(nèi)容和接口要求如下：

① 遙控：開/關(guān)機(jī)、緊急停車、切換主備用發(fā)電機(jī)組。

② 遙信：工作狀態(tài)（運(yùn)行/停機(jī)）、工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)）、主備用發(fā)電機(jī)組、過壓、欠壓、過流、頻率/轉(zhuǎn)速高、水溫高（水冷）、缸體溫度高（風(fēng)冷）、潤(rùn)滑油油溫高（風(fēng)冷）、啟動(dòng)失敗、過載、充電器故障。

③ 遙測(cè)：三相輸出電壓、三相輸出電流、輸出頻率/轉(zhuǎn)速、冷卻介質(zhì)溫度或缸體溫度（風(fēng)冷）、潤(rùn)滑油油壓、潤(rùn)滑油油溫（風(fēng)冷）、啟動(dòng)電池電壓、輸出功率。

④ 接口：應(yīng)具有通信接口（RS-232和RS-485/422）并能提供出完整的通信協(xié)議。

7、電氣系統(tǒng)要求

（1）相序要求：發(fā)電機(jī)組控制屏接線端子的相序從控制屏正面看應(yīng)自左到右或自上到下排列。

（2）發(fā)電機(jī)組的空載電壓整定范圍不小于95％-105％標(biāo)定電壓。

（3）在空載標(biāo)定電壓、標(biāo)定頻率下，線電壓波形正弦畸變率＜5％。

（4）電壓穩(wěn)態(tài)調(diào)整率：≤250kW（±3%）；>250kW（±2%）

（5）電壓瞬態(tài)調(diào)整率：≤250kW（±20%）；>250kW（±15%）

（6）電壓穩(wěn)定時(shí)間：≤250kW（≤2s）；>250kW（≤15s）

（7）電壓波動(dòng)率：≤250kW（≤0.8%）；>250kW（≤0.5%）

（8）頻率穩(wěn)態(tài)調(diào)整率：≤250kW（≤3%）；>250kW（≤3%）

（9）頻率瞬態(tài)調(diào)整率：≤250kW（≤9%）；>250kW（≤9%）

（10）頻率穩(wěn)定時(shí)間：≤250kW（≤5s）；>250kW（≤5s）

（11）頻率波動(dòng)率：≤250kW（≤0.8%）；>250kW（≤0.5%）

（12）發(fā)電機(jī)組在25％的三相對(duì)稱負(fù)載下，在任一相再加25％標(biāo)定相功率的電阻性負(fù)載，發(fā)電機(jī)組應(yīng)能正常工作，線電壓的最大或最小值與三線電壓平均值之差應(yīng)不超過三相電壓平均值的5％。

 

圖3  柴油發(fā)電機(jī)組散熱能力分布圖

圖4  康明斯發(fā)電機(jī)組原廠控制器PC3.3

 

三、復(fù)雜條件下的配置選擇

 

1、安全性方面

（1）密封性

      柴油發(fā)電機(jī)組無漏油、漏水、漏氣、漏電現(xiàn)象。

（2）接地

      柴油發(fā)電機(jī)組有良好的接地端子并有明顯的標(biāo)志。

（3）絕緣電阻

      柴油發(fā)電機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對(duì)地及回路間的絕緣電阻應(yīng)不低于表1的規(guī)定。

表1    柴油發(fā)電機(jī)組的絕緣電阻

（4）抗電強(qiáng)度

      柴油發(fā)電機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對(duì)地及回路間應(yīng)能承受YD/T502-2007表10規(guī)定的、頻率為50Hz的正弦波試驗(yàn)電壓1min，應(yīng)無擊穿或飛弧現(xiàn)象。

（5）抗雷擊浪涌能力

      柴油發(fā)電機(jī)組輸出側(cè)應(yīng)具有防雷裝置，能承受模擬雷擊電流波形8/20μs，幅值為20kA的沖擊5次，每次沖擊間隔為1min，設(shè)備仍能正常工作。 防雷裝置具有保護(hù)功能。殘壓不高于1500V。

2、遠(yuǎn)程監(jiān)控方面

      柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)能通過繼電器干接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)下列遙控、遙信功能

（1）遙控項(xiàng)目：遙開柴油發(fā)電機(jī)組；遙關(guān)柴油發(fā)電機(jī)組。

      遙控輸入條件：由遙控設(shè)備給出一付接點(diǎn)，正常時(shí)開路，遙控時(shí)閉合。流過接點(diǎn)的電流不大于100mA，接點(diǎn)接通時(shí)間300mS～500mS。

（2）遙信項(xiàng)目：市電中斷、柴油發(fā)電機(jī)組工作、柴油發(fā)電機(jī)組故障、充電整流器故障。

      遙信輸出條件：投標(biāo)人設(shè)備提供繼電器干接點(diǎn)，以上狀態(tài)發(fā)生時(shí)接點(diǎn)應(yīng)閉合。

3、冬季運(yùn)行方面

（1）機(jī)油粘度

一根據(jù)起動(dòng)時(shí)的環(huán)境溫度選擇機(jī)油粘度（SAE級(jí)）。

一在低于-10℃時(shí)使用時(shí)耍縮短換油周期。

（2）柴油

一在0℃以下運(yùn)行時(shí)應(yīng)使用冬季柴油。

（3）冷卻液

一將水和防凍液按實(shí)際使用的最低溫度，調(diào)整混合液比例。

（4）其他保養(yǎng)工作

—每周一次將柴油箱底部雜質(zhì)放掉（卸掉排污塞）。

一如果安裝了油浴式空氣濾清器，根據(jù)環(huán)境溫度，按機(jī)油的使用條件做相應(yīng)改變。一溫度低于-20℃時(shí)，飛輪齒圈上有時(shí)要加低溫潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑（如何必要，拆掉起動(dòng)馬達(dá))。

（5）冷起動(dòng)輔助裝置

一在溫度接近或低于冰點(diǎn)時(shí)，起動(dòng)時(shí)使用火焰預(yù)熱塞。這不僅降低了起動(dòng)極限溫度，而且在通常不需要冷起動(dòng)輔助時(shí)同樣有用。

4、高溫、高原地區(qū)運(yùn)行方面

      隨著海拔和氣溫的升高，大氣密度會(huì)降低，這將影響最大輸出功率、廢氣排放質(zhì)量和溫度，在特殊情況下還影響到起動(dòng)性能。在海撥1000米以下，環(huán)境溫度不超過30℃，發(fā)動(dòng)機(jī)允許在短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行。

（1）如果發(fā)動(dòng)機(jī)在更加惡劣的條件（更高的海拔高度或壞境溫度）下運(yùn)行，就需要減少噴油量，并導(dǎo)致輸出功率下降。

（2）如果對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在這種條件下的使用有問題，請(qǐng)與發(fā)動(dòng)機(jī)或設(shè)備的制造商聯(lián)系，為了使用的可靠性、壽命和排氣質(zhì)量（煙色），有必要考慮降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。

 

總結(jié)：

      為了防止停機(jī)并最大化柴油發(fā)電機(jī)的價(jià)值，您需要非常謹(jǐn)慎地選擇您的發(fā)電機(jī)組和供應(yīng)商。在為工作場(chǎng)地選擇的柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，需要所選擇的柴油發(fā)電機(jī)能夠滿足工作場(chǎng)所需的可靠電力，一般來說，由于不同的場(chǎng)地所需的電力有巨大的差異，因此，應(yīng)根據(jù)具體情況來選擇合適的柴油發(fā)電機(jī)。例如，為小型商業(yè)設(shè)施供電的需要與大型施工現(xiàn)場(chǎng)或制造工廠所選的柴油發(fā)電機(jī)將完全不同?？得魉共裼桶l(fā)電機(jī)具有必要負(fù)載要求、安全預(yù)防措施和創(chuàng)新功能，讓您可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行發(fā)電機(jī)而不會(huì)出現(xiàn)問題。

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