新聞主題	柴油發(fā)電機組的總體技術(shù)要求

 

摘要：柴油發(fā)電機組選用的功率定額種類在國內(nèi)大部分廠家通常標(biāo)定為持續(xù)功率、基本功率（標(biāo)定功率、額定功率）、限時運行功率、應(yīng)急備用功率，其功率特性對于不同需求的用戶有著不同的匹配機制。除此之外，設(shè)備快速性、可靠性、安全性、節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)性是用戶選擇柴油發(fā)電機組最看重的關(guān)鍵因素。因此，康明斯公司在本文中所述的參數(shù)及技術(shù)要求包含了柴油發(fā)電機組關(guān)鍵性能指標(biāo)，同時分別介紹了柴油發(fā)電機組各部件及附屬設(shè)備的基本要求。

 

一、柴發(fā)機組及附屬設(shè)備要求

 

1、整機組的附屬設(shè)備要求

① 整套柴油發(fā)電機組，包括散熱器、冷卻風(fēng)機（扇）、濾清器、減振器、底座等，結(jié)構(gòu)如圖1所示；

② 包括所有附屬和控制設(shè)備的控制屏以提供完整的操作系統(tǒng)；

③ 直流電啟動系統(tǒng)；

④ 發(fā)電機組控制屏到冷卻風(fēng)機（扇）控制屏的供電電纜及相應(yīng)控制電纜；

⑤ 全套燃料輸送系統(tǒng)，包括日用油箱、輸送管濾污閥、閥門和需用的供油泵；

⑥ 發(fā)電機房的降噪，安裝如圖2所示；

⑦ 發(fā)電機房內(nèi)的保護接地；

⑧ 機房內(nèi)低壓配電柜及由發(fā)電機組控制屏至配電柜的電纜、橋架等；

⑨ 完整的排氣系統(tǒng)及相應(yīng)保溫，包括所有的消聲器、懸掛裝置和熱絕緣。

 

圖1  柴油發(fā)電機組結(jié)構(gòu)外觀（不帶散熱器）

圖2  柴油發(fā)電機房安裝平面圖

 

 

2、交流發(fā)電機要求

      以康明斯公司生產(chǎn)的斯坦福發(fā)電機為例，外形與展開圖如圖3、圖4所示。

① 降低額定輸出因子（由于海拔高度、環(huán)境溫度、功率因數(shù)等影響）；

② 沖擊負荷；

③ 瞬變電壓下降；

④ 暫時過負荷；

⑤ 再生功率；

⑥ 整流負荷；

⑦ 各相負荷不平衡；

⑧ 由于電壓調(diào)整系統(tǒng)間相互影響而引起的不穩(wěn)定（例如發(fā)電設(shè)備的自動電壓調(diào)整系統(tǒng)與不間斷供電設(shè)備）。

      除上述各因素外，發(fā)電設(shè)備的連續(xù)額定容量須不小于用戶的要求。

 

圖3  斯坦福發(fā)電機外形示意圖

圖4  無刷同步勵磁發(fā)電機結(jié)構(gòu)展開圖

 

3、控制和保護系統(tǒng)要求

（1）發(fā)電機組發(fā)生輕微故障（如冷卻水溫高、機油溫度高、機油壓力低、過負荷、3次起動失敗、起動電池容量過低等），發(fā)出聲、光報警，并允許手動停車。

（2）發(fā)電機組發(fā)生嚴(yán)重故障（如冷卻水溫過高、機油溫度過高、機油壓力過低、超速、電壓過低或過高等），使發(fā)動機處于預(yù)定的危險階段時，應(yīng)立即停車，并發(fā)出聲、光報警信號。

（3）日用油箱中的低油位開關(guān)，當(dāng)油箱內(nèi)容量降低至20％、50％時發(fā)出警報信號；若條件允許可實現(xiàn)自動注油。

（4）發(fā)電機在過電流、供電母線短路、斷相、電壓過高，失壓時立即自動跳閘，并發(fā)出聲光報警。裝設(shè)電子調(diào)速裝置及超速跳閘結(jié)構(gòu)，當(dāng)超速15％時切斷燃料。

（5）柴油發(fā)電機組應(yīng)具有故障自診斷功能，儀表型控制器如圖5所示，智能控制器如圖6所示。

（6）若發(fā)電機組有并機要求，控制屏應(yīng)帶有自動并機功能。且并車機組配置逆功率保護。

（7）速度調(diào)節(jié)：在各種負載情況下，應(yīng)有手動調(diào)節(jié)速度的裝置，調(diào)節(jié)范圍為±5％。

（8）所有聲光報警信號和解除開關(guān)應(yīng)接至控制屏上，顯示信號包括：機組轉(zhuǎn)速、機油壓力、水溫、直流電壓、工作小時、發(fā)電機線電壓、相電壓、相電流、相位、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、視在功率、電度、負荷率。

（9）遙控：緊急停機、遙控起/停機組。

（10）遙信：工作方式（自動/手動）、緊急停車、過壓、欠壓、單相及三相過流、油壓低、水溫高、頻率（轉(zhuǎn)速）高/低、啟動失敗、啟動電池電壓低、油位低報警、市電中斷、機組工作、機組故障、充電整流器故障等。

（11）遙測：三相電壓、三相電流、輸出功率、輸出頻率（轉(zhuǎn)速）、水溫、油壓、啟動電池電壓。

（12）短路承受能力：發(fā)電機組應(yīng)能夠承受輸出端短路時3s的短路電流而不致?lián)p壞。

 

圖5  柴油發(fā)電機組操作儀表箱（手動型）

圖6  柴油發(fā)電機組智能控制器（自動型）

 

二、柴發(fā)功率特性

 

      康明斯柴油發(fā)電機組有下列功率特性：

1、備用功率（ESP）

      該功率康明斯柴油發(fā)電機組用于在公用電力中斷時提供應(yīng)急電力。該額定的康明斯發(fā)動機無法達到超負荷能力。不允許發(fā)動機在任何情況下按備用功率與公用電源并聯(lián)運行。這種電源用于那些可以獲得可靠的公共電力的地方。備用功率的發(fā)動機運轉(zhuǎn)高達平均負荷系數(shù)的80%,每年運轉(zhuǎn)不超過200小時。其中包括按照備用電源運轉(zhuǎn)的時間每年不超過25小時。如果不是真正斷電的緊急情況，就不該該使用備用額定功率。公共電力公司合同中規(guī)定的可協(xié)商的停電，不得視為緊急事件。

2、常用功率（PRP）

      基本功率也就是常用功率，不限定運行時間。該功率的康明斯發(fā)動機被用在每年不限小時數(shù)的可變負載場合。在250小時的運行中，可變負荷應(yīng)該不超過通常使用平均功率的70%。如果按100%常用功率來運行，其總運行時間應(yīng)不超過500小時。12小時運轉(zhuǎn)時，能達到超過10%的負載能力。當(dāng)按超負荷10%來使用時年運行時間不得超過25小時。

3、限時運行功率（LTP）

      該功率的康明斯發(fā)動機被用來限制不變的負載使用小時數(shù)。它在按合同規(guī)定在停電時使用。比如：電力公用事業(yè)公司取消供電?？得魉拱l(fā)動機可以與公共電力并聯(lián)運行，每年不超過750小時，但其功率水平不得超過常用功率。通常用來限制運轉(zhuǎn)時間的功率和不限制運轉(zhuǎn)時間的功率，是因為即使發(fā)動機的最大輸出功率相同，限制運轉(zhuǎn)時間的發(fā)動機可與公用電力并聯(lián)，并按常用功率全負荷運轉(zhuǎn)，但決不得超出常用功率。

4、持續(xù)功率（COP）

      持續(xù)功率即連續(xù)供電模式，該電源是用來供應(yīng)公共電力，每年不限工作小時數(shù)，按100%負荷不變運轉(zhuǎn)。該動力裝置無法達到超負荷運行的能力，連續(xù)功率比常用功率下降了許多，但連續(xù)功率沒有負載系數(shù)或應(yīng)用限制。

 

三、柴發(fā)基本參數(shù)

 

1、設(shè)備總體配置

（1）為發(fā)電機組配備手動和全自動投入裝置并能于主電源故障或偏差超過可接受之限度時于15s內(nèi)完成從啟動、輸出正常電壓到自動接入額定負載運行。

（2）除手動操作控制件外，所有外露的動作部件須完全封閉或設(shè)有防護裝置，以免人員意外接觸。防護裝置應(yīng)可拆卸。

（3）發(fā)電機組、底座及其輔助設(shè)備的所有黑色金屬，一律用防銹漆作底漆，面層涂以制造廠商的標(biāo)準(zhǔn)色漆，可接觸高溫的部件可無油漆。發(fā)熱的表面須涂以耐650℃ 高溫而不變質(zhì)的抗高溫油漆。

（4）柴油發(fā)電機組應(yīng)設(shè)有中文顯示的控制屏，LCD液晶顯示，能將檢測的參數(shù)通過符號、數(shù)據(jù)等方式顯示，以滿足各種需要。發(fā)電機組具備自動、手動、測試、關(guān)機（急停）等狀態(tài)控制，具有操作簡便、功能齊全、保護可靠等優(yōu)點，確保正確地啟動和停止發(fā)電機組，防止誤操作和誤動作。

（5）柴油發(fā)電機組應(yīng)能精確檢測其各種運行參數(shù)：如機油壓力、柴油噴射壓力、冷卻液溫度、轉(zhuǎn)速、啟動電池電壓、發(fā)電機組累計運行時間、故障報警、發(fā)電電壓、電流、頻率、無功功率、有功功率、功率因數(shù)等。為了便于操作，同時應(yīng)具備發(fā)電電壓、頻率模擬指針表。

（6）柴油發(fā)電機組應(yīng)具備發(fā)動機故障保護（停機或報警）功能，如：高水溫、低潤滑油壓、高（低）電池電壓、啟動失敗、超速、發(fā)電電壓過高（過低）、頻率過高（過低）、過電流（長延時）、短路（瞬時）等。

（7）柴油發(fā)電機組應(yīng)裝備有效的減振降噪裝置，使得在運行時發(fā)電機組和發(fā)電機房的振動噪聲在距離發(fā)電機組1m處小于105dB（A），不影響周邊設(shè)施，運行噪聲符合規(guī)范要求。

（8）發(fā)電機組配置啟動蓄電池及電池充電器。

（9）發(fā)電機組輸出屏配備一臺開關(guān)容量與發(fā)電機額定功率匹配的塑殼或框架式斷路器。其應(yīng)具有短路瞬時、過電流短延時、過電流長延時等可調(diào)定值整定功能。

（10）發(fā)電機組首次大修期時間應(yīng)大于20000h，平均故障間隔不低于2000h。

（11）具備RS232、RS485通信接口，提供標(biāo)準(zhǔn)Modbus通信協(xié)議及上位機監(jiān)控軟件。

（12）發(fā)電機機殼與發(fā)動機飛輪殼通過法蘭剛性連接，發(fā)電機單軸承轉(zhuǎn)子通過柔性驅(qū)動盤直接用螺栓固定在發(fā)動機飛輪上，其底座鋼制堅固且設(shè)有吊裝孔。

2、發(fā)電機組的基本數(shù)據(jù)

      其設(shè)備基本數(shù)據(jù)如表1所列。若柴油發(fā)電機組需要在惡劣環(huán)境中運行，如高溫地區(qū)、低溫地區(qū)、高海拔地區(qū)等。在這種情況下，需要對柴油發(fā)電機組基本數(shù)據(jù)進行修正，并采取相應(yīng)的防護措施，以確保發(fā)電機組的正常運行。

表1    發(fā)電機組的基本數(shù)據(jù)

3、柴發(fā)安裝特點

      柴油發(fā)電機組固定安裝于室內(nèi)，須由發(fā)電機和直聯(lián)并裝于共同底座上的柴油發(fā)電機組成。見表2。

表2    柴油發(fā)電機組的安裝特點

4、運行環(huán)境條件

      柴油發(fā)電機組的運行環(huán)境是多種多樣的，取決于具體的應(yīng)用和使用場景。表3中是一些常見的柴油發(fā)電機組的運行要求，主要是適用于室內(nèi)場所被使用。

表3    柴油發(fā)電機組的運行環(huán)境條件

 

 

 總結(jié)：

      綜上所述，康明斯發(fā)電機組具有可靠性高、燃油經(jīng)濟性好、維護方便、功率范圍廣、環(huán)保性能好、響應(yīng)速度快和壽命長等優(yōu)點，是一種優(yōu)秀的柴油發(fā)電機組選擇。對于不同的運行環(huán)境，柴油發(fā)電機組的選擇、安裝和維護都需要根據(jù)具體情況進行調(diào)整和注意。建議您在選擇和使用柴油發(fā)電機組時，咨詢康明斯公司，并參考發(fā)電機組制造商的指南和建議。

 

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