新聞主題	工業(yè)用柴油發(fā)電機(jī)配置優(yōu)選方案

 

摘要：為適應(yīng)不同環(huán)境特點(diǎn)和各種特殊要求的需要，柴油發(fā)電機(jī)組有著多種不同應(yīng)用類(lèi)型和可加裝的配套件，加裝不同的配套件能夠適應(yīng)陸上、海上的惡劣環(huán)境，滿(mǎn)足高靈敏度負(fù)載對(duì)發(fā)電機(jī)組的要求和用戶(hù)對(duì)自動(dòng)化程度的需求等各種功能?？得魉构驹谝韵挛恼轮薪榻B了幾種配套件和不同類(lèi)型發(fā)電機(jī)組的選擇。

 

任何企業(yè)都可以去買(mǎi)一臺(tái)工業(yè)柴油發(fā)電機(jī)。然而，將合適的柴油發(fā)電機(jī)與設(shè)施的需求和需求相匹配可能完全是另一回事。事實(shí)上，選擇合適的工業(yè)柴油發(fā)電機(jī)是此類(lèi)采購(gòu)的最關(guān)鍵要素之一。無(wú)論品牌或型號(hào)如何，底線(xiàn)都是一樣的——如果設(shè)備在需要時(shí)不能滿(mǎn)足需求，那么該設(shè)備就毫無(wú)價(jià)值。事實(shí)上，選擇錯(cuò)誤的型號(hào)可能會(huì)破壞發(fā)電機(jī)或與其相連的設(shè)備和組件，從而使情況變得更糟。

 

一、發(fā)電機(jī)組配套件的選擇

① 水套加熱器

對(duì)于水冷發(fā)電機(jī)組，雖然使用防凍冷卻液，但在環(huán)境溫度低于0℃的寒冷地區(qū)，仍然會(huì)因?yàn)橐后w的流動(dòng)性變差、機(jī)體內(nèi)溫度過(guò)低使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難。使用水套加熱器，可使冷卻液溫度升高，流動(dòng)性增強(qiáng)，并且依靠熱傳遞使機(jī)體溫度也隨之升高，從而解決了低溫啟動(dòng)難的問(wèn)題。

② 交流發(fā)電機(jī)、控制屏防潮器

若發(fā)電機(jī)組存放于濕度高或長(zhǎng)期處于低溫地方，建議使用交流發(fā)電機(jī)和控制屏防潮器。這樣便可降低發(fā)電機(jī)和控制屏的濕度，或在冬天時(shí)減少產(chǎn)生靜電的影響。

③ 啟動(dòng)電池市電充電器

利用啟動(dòng)電池市電充電器，可以在市電正常時(shí)，對(duì)啟動(dòng)電池進(jìn)行快速或慢速充電，使其保持足夠的電量滿(mǎn)足下一次的啟動(dòng)需要。這種配件對(duì)于要求隨時(shí)啟動(dòng)的備用發(fā)電機(jī)組和自動(dòng)化發(fā)電機(jī)組就尤為重要。

④ 電子調(diào)速系統(tǒng)和電控柴油機(jī)

使用電子調(diào)速器的發(fā)電機(jī)組（包括電控柴油機(jī)）區(qū)別于機(jī)械調(diào)速式發(fā)電機(jī)組，最明顯的優(yōu)點(diǎn)就是使頻率穩(wěn)態(tài)調(diào)整率范圍很小，即柴油機(jī)的速度比機(jī)械調(diào)速式發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定了許多，使發(fā)電機(jī)輸出頻率、電壓波動(dòng)很小，適合于一些對(duì)頻率、電壓要求較高的負(fù)載，如電子計(jì)算機(jī)、UPS供電系統(tǒng)。另外，作為并機(jī)使用的發(fā)電機(jī)組除電噴發(fā)電機(jī)組外均需要加裝電子調(diào)速器。

⑤ 其他可選件

其他的配套件有高、低位燃油接觸開(kāi)關(guān)、接地故障保護(hù)、自動(dòng)燃油補(bǔ)充系統(tǒng)等，這些配套件都必須預(yù)先訂購(gòu)，并由專(zhuān)業(yè)人員加裝。

圖1 柴油發(fā)電機(jī)組主件結(jié)構(gòu)圖

 

 

二、防護(hù)等級(jí)的選擇

在柴油發(fā)電機(jī)組中，交流發(fā)電機(jī)不允許有異物和水分的進(jìn)入，否則會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)相間短路，燒毀發(fā)電機(jī)。由于本身運(yùn)行時(shí)需要散熱的原因，交流發(fā)電機(jī)不可能完全密封，所以就存在防護(hù)等級(jí)選擇的問(wèn)題。

康明斯電力技術(shù)公司柴油發(fā)電機(jī)組采用IP防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，該等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成，第1個(gè)數(shù)字表示防塵、防止外物侵入的等級(jí)，第2個(gè)數(shù)字表示防濕氣、防水侵入的密閉程度。標(biāo)配的防護(hù)等級(jí)為IP22或IP23，另可升級(jí)為IP44或IP55。依照等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，含義見(jiàn)圖2和圖3。

○ IP22：

防止大于12mm的固體物體侵入， 傾斜15度時(shí)仍可防止滴水侵入當(dāng)燈具由垂直傾斜至15度時(shí)，滴水不會(huì)造成有害影響 。

 

○ IP23：

防止大于12mm的固體物體侵入，防止噴灑的水侵入防雨，或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水造成損害。

 

圖2 柴油發(fā)電機(jī)組防護(hù)等級(jí)第一個(gè)數(shù)字的含義

圖3 柴油發(fā)電機(jī)組防護(hù)等級(jí)第二個(gè)數(shù)字的含義

 

 

請(qǐng)參考表圖2和圖3的說(shuō)明，根據(jù)發(fā)電機(jī)組所處的環(huán)境，選擇合適的IP防護(hù)等級(jí)。其中IP23為船用發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)，在塵屑非常多的場(chǎng)合（如木屑場(chǎng)）可考慮使用IP44或IP55。IP44是在IP23的基礎(chǔ)上加裝進(jìn)、排風(fēng)過(guò)濾器，IP55為電機(jī)外殼加裝熱交換器。

三、熱交換器的選擇

柴油發(fā)電機(jī)組冷卻系統(tǒng)的標(biāo)配是與發(fā)電機(jī)組為一體式的散熱水箱。這種冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是在不增加附屬設(shè)備的情況下就能向負(fù)載供電，這種發(fā)電機(jī)組適合于水源缺少的地區(qū)，但整個(gè)發(fā)電機(jī)組外形尺寸相對(duì)較大，其缺點(diǎn)是風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)增加了發(fā)電機(jī)組的噪聲。

若要克服散熱水箱的缺點(diǎn)，可考慮選用熱交換器。帶熱交換器冷卻的發(fā)電機(jī)組由于用熱交換器取代了傳統(tǒng)的水箱風(fēng)扇而使噪聲和外形尺寸大大減少，這樣發(fā)電機(jī)組就可布置在較小的機(jī)房和居民住宅區(qū)內(nèi)。但是使用這種發(fā)電機(jī)組要求室外有足夠的地方安裝外部循環(huán)水池或冷卻塔來(lái)冷卻柴油機(jī)的冷卻水，因此相對(duì)增加了基礎(chǔ)設(shè)施的成本，這種發(fā)電機(jī)組適用于民用住宅區(qū)商店和賓館等人口密集的地區(qū)供電。

圖4 柴油發(fā)電機(jī)組冷卻水換熱系統(tǒng)

 

 

四、PMG永磁勵(lì)磁系統(tǒng)的選用

PMG（Permanent Magnet Generator，永磁發(fā)電機(jī)）系列永磁交流同步發(fā)電機(jī)的電子自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)AVR獨(dú)立于發(fā)電機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)，功率源從副勵(lì)磁機(jī)電樞繞組取得。在發(fā)電機(jī)負(fù)載和轉(zhuǎn)速突變時(shí)，該系統(tǒng)不受發(fā)電機(jī)機(jī)械過(guò)渡過(guò)程的影響，將輸出電壓調(diào)整到額定值。因此，PMG系列永磁交流同步發(fā)電機(jī)的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整率遠(yuǎn)小于其他勵(lì)磁發(fā)電機(jī)，并有較好的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。而常規(guī)勵(lì)磁發(fā)電機(jī)AVR的功率輸出受電樞繞組電勢(shì)波形的影響較大，特別是非線(xiàn)性負(fù)載對(duì)電樞繞組電勢(shì)波形的影響比較明顯。另外，永磁發(fā)電機(jī)還有電磁干擾小、電機(jī)效率高、電機(jī)溫升低、適合于在惡劣環(huán)境下工作等優(yōu)點(diǎn)，它適用于以下場(chǎng)合：

要求發(fā)電機(jī)供電質(zhì)量高，瞬間電壓波動(dòng)少，輸出電壓波形好，畸變率低的場(chǎng)合。例如：作為高精度電子儀器和設(shè)備的供電電源。

對(duì)發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電磁干擾有嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。例如：作為通信設(shè)備、雷達(dá)、高精度控制系統(tǒng)的供電電源。

發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境惡劣的場(chǎng)合。例如：高溫運(yùn)行環(huán)境及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速高，輸出轉(zhuǎn)矩脈振大的情況。

對(duì)發(fā)電機(jī)節(jié)能有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。例如：燃料供應(yīng)困難和發(fā)動(dòng)機(jī)功率受限制的場(chǎng)合。

五、并機(jī)的選擇

從負(fù)載的大小、發(fā)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)等方面考慮，有時(shí)需要發(fā)電機(jī)組進(jìn)行并機(jī)的使用。如為了增加后備電源的彈性，或者因?yàn)樨?fù)載太大，這時(shí)可考慮將兩臺(tái)或者更多發(fā)電機(jī)組進(jìn)行并機(jī)使用，作為備用電源。也有些情況，由于負(fù)載中感性負(fù)載所占比例很大，啟動(dòng)時(shí)所需功率很大，而在正常運(yùn)行時(shí)功率較小，造成低載運(yùn)行對(duì)發(fā)電機(jī)組十分不利，這時(shí)考慮使用并機(jī)啟動(dòng)負(fù)載，啟動(dòng)后又單機(jī)運(yùn)行的模式。

并機(jī)時(shí)，若要將一部發(fā)電機(jī)組并到帶電的母排上，一定要符合電壓相同、頻率相同、相序相同和相位相同的條件。

康明斯電力技術(shù)有限公司有一整套先進(jìn)成熟的并機(jī)系統(tǒng)，其核心部分為PCC3.0智能控制屏。該控制屏采用微處理器技術(shù)，對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。而且在負(fù)載分配中，控制器將通過(guò)自身設(shè)定的參數(shù)，按比例確定各發(fā)電機(jī)組承擔(dān)的負(fù)載功率。并根據(jù)負(fù)載大小自動(dòng)將發(fā)電機(jī)組并機(jī)或者解列后停機(jī)，這樣便可以達(dá)到比較好的經(jīng)濟(jì)效益以及保持發(fā)電機(jī)組良好的運(yùn)行狀態(tài)。

六、自動(dòng)化程度的選用

發(fā)電機(jī)組從自動(dòng)化程度上大致可分為手動(dòng)、自動(dòng)、遙控三種類(lèi)型。用戶(hù)可根據(jù)自己的實(shí)際需要，選擇合適的控制系統(tǒng)。如需操作人員職守的手動(dòng)發(fā)電機(jī)組及自動(dòng)啟動(dòng)的發(fā)電機(jī)組，選擇PCC1.2控制屏；需實(shí)現(xiàn)“三遙”功能的遙控發(fā)電機(jī)組可選擇PCC2.2控制屏；并機(jī)則選用PCC3.3智能控制屏。如果所有的智能型控制屏再配置ATS切換系統(tǒng)，便可實(shí)現(xiàn)機(jī)電和市電對(duì)負(fù)載供電的自動(dòng)切換。

1、基本型柴油發(fā)電機(jī)組

這種類(lèi)型柴油發(fā)電機(jī)組最為常見(jiàn)，由柴油機(jī)、水箱、消聲器、同步交流發(fā)電機(jī)、控制箱、聯(lián)軸器和底盤(pán)組成，一般能作為主電源或備用電源。

2、自啟動(dòng)型柴油發(fā)電機(jī)組

這種類(lèi)型柴油發(fā)電機(jī)組是在基本型機(jī)組基礎(chǔ)上增加了全自動(dòng)控制系統(tǒng)。它具有自動(dòng)化切換功能，當(dāng)市電突然停電時(shí)，機(jī)組能自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)切換電源開(kāi)關(guān)、自動(dòng)送電和自動(dòng)停機(jī)等一些功能；當(dāng)機(jī)組油壓力過(guò)底、機(jī)油溫度過(guò)高或冷卻水溫度過(guò)度高時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出光聲告警信號(hào)；當(dāng)發(fā)電機(jī)組超速時(shí)，能自動(dòng)緊急停止運(yùn)行進(jìn)行保護(hù)。

3、微機(jī)控制自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組

這種類(lèi)型柴油發(fā)電機(jī)組由性能完善的柴油機(jī)、三相無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)、燃油自動(dòng)補(bǔ)給裝置、機(jī)油自動(dòng)補(bǔ)給裝置、冷卻水自動(dòng)補(bǔ)給裝置的ATS自動(dòng)控制屏組成、ATS自動(dòng)控制屏采用可編程自動(dòng)PLC控制，它除了具有自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)切換、自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)投入和自動(dòng)停機(jī)等功能外，并配有各種故障報(bào)警和自動(dòng)保護(hù)裝置。

 

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