新聞主題	柴油發(fā)電機組試驗項目大全和驗收記錄表

 

摘要：業(yè)主為了檢驗廠(chǎng)家提供的柴油發(fā)電機組是否符合國標，可通過(guò)柴油發(fā)電機組報警、停機、啟動(dòng)、負載測試、溫升試驗、電壓特性試驗、調速器動(dòng)態(tài)特性試驗、發(fā)電機并聯(lián)運行和負荷轉移試驗、保護裝置試驗、聯(lián)鎖試驗等，檢驗柴油發(fā)電機自動(dòng)調節（電壓、頻率）功能，柴油發(fā)電機保護功能、測量信號，校對傳輸到控制系統上的信號，核對柴油發(fā)電機出口電壓與用電電壓相序是否一致，檢驗與市電的閉鎖功能及柴油發(fā)電機出口開(kāi)關(guān)的控制保護功能。通過(guò)本文中一系列實(shí)驗措施來(lái)驗證所有性能的可靠性，保證柴油發(fā)電機組在投入運行前的安全性和穩定性。因此，康明斯公司在本文中陳述了柴油發(fā)電機試驗的目的、參考資料和試驗需要的條件以及測試方案內容。

 

一、試驗目的和條件

 

1、試驗目的

        柴油發(fā)電機組進(jìn)行全面試驗的目的，是為了檢驗柴油發(fā)電機組安裝的完整性、正確性及工作的可靠性，驗證柴油發(fā)電機組的輔助裝置是否滿(mǎn)足設計要求。 

2、參考資料

（1）康明斯柴油發(fā)電機組技術(shù)說(shuō)明書(shū)；

（2）電力系統試驗大綱 DNS434-603-001；

（3）報警點(diǎn)清單 DNS434-420-002QD。

3、試驗條件

（1）柴油發(fā)電機組組裝完畢，并空載啟動(dòng)正常。

（2）發(fā)電機燃油日用系統管路串油清洗交驗結束并將管路恢復到正常工作狀態(tài)。

（3）機艙壓縮空氣系統應能夠投入使用（若采用靜音箱式發(fā)電機組）。

（4）應該保證發(fā)電機很好的潤滑。

（5）為柴油發(fā)電機組服務(wù)的輔助系統及設備應該按照設計的要求安裝到位，所有的閥門(mén)應處于相應的開(kāi)啟和關(guān)閉狀態(tài)。

 

二、假性負載試驗方案

 

1、試驗設備要求

      采用電力測功機作為負載電機，配置可完成柴油柴油機測試。試驗遵循的原則如下：

（1）采用一體化設計，試驗臺要求測功機有良好的動(dòng)態(tài)控制特性，精確的轉速及扭矩控制，完備的監測與保護功能。測量系統在軟硬件配置和設計理念上達到世界先進(jìn)水平。

（2）柴油機測試臺設計、制做遵照技術(shù)性能先進(jìn)，采用先進(jìn)的控制技術(shù)，高質(zhì)量的元器件，確保測試臺能長(cháng)期、穩定、可靠地適應測試使用。

（3）柴油機測試臺控制系統充分滿(mǎn)足用戶(hù)的負載特性及運行的工藝要求。

（4）采用工藝成熟、質(zhì)量可靠、先進(jìn)、合理的技術(shù)進(jìn)行設計。

（5）控制系統應采用工作穩定、可靠、標準、成熟且經(jīng)過(guò)工業(yè)現場(chǎng)運行考驗的控制技術(shù)和手段。

（6）試驗設備選型時(shí)應充分考慮到維護的要求；系統的監控和安全保護措施應完善、齊全。

2、測試項目

（1）柴油機低空載穩定轉速試驗；

（2）柴油機速度特性試驗；

（3）柴油機調速特性試驗；

（4）柴油機負荷特性試驗；

（5）柴油機功率試驗；

（6）柴油機耐久性臺架試驗；

（7）柴油機萬(wàn)有特性試驗。

3、技術(shù)方案

      此臺架用于檢測柴油機的性能、可靠性和問(wèn)題驗證等各類(lèi)試驗；以工業(yè)控制計算機為中心， 柴油機專(zhuān)用軟件為核心的主控系統，具備 RS485/RS232/以太網(wǎng)/CAN 通訊接口，可與系統所含各子系統（冷卻液系統、機油冷卻系統、油耗儀、數采系統、油門(mén)執行器等）實(shí)現通訊，進(jìn)行數據交互，并能在主控系統上可對個(gè)子系統進(jìn)行集中控制。

（1）原理

      加載電機采用電力測功機，測功機測控系統以ET4100 測控儀為核心，以 CANbus 總線(xiàn)為主體，通過(guò)通訊接口板與電力測功機控制單元、油門(mén)驅動(dòng)儀發(fā)送指令，實(shí)現對測功機及柴油機的控制?，F場(chǎng)通過(guò)各路溫度、壓力采集，通過(guò)控制計算機完成柴油機測試系統試驗臺的控制、連鎖、操作以及故障診斷。通過(guò) RS485/以太網(wǎng)/CAN 中的一種端口將控制計算機的輸出傳至數據處理計算機進(jìn)行數據處理。原理如圖1所示。

（2）系統組成：

      包括測功機變頻控制系統、油門(mén)驅動(dòng)儀、智能油耗儀、柴油機測試保障系統系統等。機械連接如圖2所示。

（3）測控部分：

      扭矩傳感器采用德國HBM的法蘭式扭矩傳感器T40B，精度±0.05%FS，輸出形式可以為頻率輸出和電壓輸出。測功機控制器主要用于負載變頻器的控制、通信控制、試驗電機控制等。測功機控制器根據扭矩和轉速信號對電機變頻器進(jìn)行閉環(huán)控制。

（4）數據處理及控制軟件：

      柴油機測試程序，運行在 Windows7 以上操作系統。作為測試系統的一個(gè)重要部件，與測功機、油門(mén)驅動(dòng)儀等設備配套使用，共同構成機、電、儀三位一體化的實(shí)時(shí)測控系統，實(shí)現計算機全虛擬化測試。

      控制軟件具有手動(dòng)測試、自動(dòng)測試、定標測試等多種實(shí)驗模式，以幫助客戶(hù)全面判斷被測產(chǎn)品的性能參數和特性曲線(xiàn)?？扇我庠O置波特率并加載相應 dbc 協(xié)議；可提供恒轉速模式、恒扭矩模式和恒油門(mén)等 7 種無(wú)擾動(dòng)切換測控模式。它還具有產(chǎn)品的快速合格 /不合格檢驗功能。計算機可采集轉速、扭矩、油門(mén)以及與之通訊的各子系統的數據并自動(dòng)存儲，且可分析計算試驗數據用于儲存、顯示或以數據表和曲線(xiàn)的格式打印測試報告，并可自動(dòng)轉換為 Excel 或 PDF 等電子文檔格式。軟件還具備數據黑匣子：臺架出現異常情況報警停機，臺架可以自動(dòng)保存停機前后的關(guān)鍵參數，時(shí)間和保存數據范圍可自行設定。

 

圖1  柴油發(fā)動(dòng)機測試系統示意圖

圖2  發(fā)動(dòng)機測試系統機械連接示意圖

 

三、交付后現場(chǎng)實(shí)載試驗

 

1、報警試驗

        通過(guò)模擬方法，進(jìn)行報警功能試驗，驗證其保護系統是否正常。

2、停車(chē)試驗

        使用模擬的方法在發(fā)電機無(wú)負荷狀況下進(jìn)行停車(chē)試驗，如表1所列。

 表1     柴油發(fā)電機停車(chē)試驗表

3、柴發(fā)起動(dòng)試驗

（1）柴發(fā)起動(dòng)/停止試驗

        在柴發(fā)無(wú)負荷狀況下，使用蓄電池起動(dòng)/停止柴發(fā)（遙控/本地）。

（2）起動(dòng)聯(lián)鎖試驗：

        柴油發(fā)電機指示不在運行位置，進(jìn)行柴發(fā)起動(dòng)試驗，確認柴發(fā)不能起動(dòng)。

（3）發(fā)電機起動(dòng)失敗試驗：

        使柴油發(fā)電機處于“遙控備用”狀態(tài)。關(guān)閉起動(dòng)空氣閥，主配電盤(pán)發(fā)出起動(dòng)失敗報警，柴發(fā)不能起動(dòng)。

4、負荷試驗（與溫升試驗同時(shí)進(jìn)行） 

（1）在試驗前后使用500 V搖表測量并記錄定子繞組和空間加熱器絕緣電阻，測量值應不小于1 MΩ。

 表2    柴油發(fā)電機電阻測試表

表3    柴油發(fā)電機不同負荷試驗表

 

（3）在發(fā)電機進(jìn)行100%負荷試驗時(shí)（時(shí)間1小時(shí)），每15分鐘記錄一次數據并填入下表：

表4    柴油發(fā)電機滿(mǎn)載試驗數據表

5、溫升試驗

        發(fā)電機滿(mǎn)負荷試驗時(shí)，每15分鐘測量如下參數并進(jìn)行記錄填入表中。使用溫度計、儀表或機艙報警監測系統進(jìn)行測量發(fā)電機各部分溫升。

表5    發(fā)電機溫升試驗數據表

 

6、柴油機特性試驗

        每臺柴油發(fā)電機在75%負荷時(shí)調至額定電壓、額定頻率，再將發(fā)電機負荷加到滿(mǎn)載，負荷按以下步驟變化時(shí)，記錄各個(gè)狀態(tài)下的電壓和頻率。

        順序：100%→75%→50%→25%→0→25%→50%→75%→100%

        在上述測量期間，確認在各個(gè)狀態(tài)下的電壓變化率應在-10~+6%以?xún)?，頻率變化率則應在±5%以?xún)取?/span>

表6    柴油發(fā)電機特性試驗數據表

 

7、調速器動(dòng)態(tài)特性試驗

        調速器調至滿(mǎn)負荷，柴油發(fā)電機處在空載狀態(tài)并觀(guān)察轉速變化和穩定時(shí)間。然后按100%-0-50%-100%次序突然增加載荷。應滿(mǎn)足下列要求：

（1）調速器瞬間轉速波動(dòng)±10%

（2）調速器穩定轉速波動(dòng)±5%

（3）穩定時(shí)間≤5 s

8、柴發(fā)并聯(lián)運行和負荷轉移試驗

（1）發(fā)電機組手動(dòng)并聯(lián)運行：

▊ 并車(chē)試驗時(shí)應首先調節每臺發(fā)電機負荷到75%額定負荷，然后按以下步驟改變每臺發(fā)電機負荷：75%—50%—20%—50%—75%—100%—75%。

▊ 多臺發(fā)電機并車(chē)時(shí)同樣將每臺發(fā)電機負荷調到75%額定負荷，然后發(fā)電機負荷變化如下：75%—50%—20%—50%—75%。

▊ 在每個(gè)工作點(diǎn)上，測量發(fā)電機有功功率、電壓及頻率，并應確保發(fā)電機所承擔的有功功率與總功率按機組額定比例分配值之差不應大于15%的額定負荷，即最大偏差1700kWX15%=255kW。75%—50%—20%—50%—75%—100%—75%

表7    柴發(fā)并聯(lián)運行數據表

 

（2）負荷轉移試驗

        本試驗應在每臺發(fā)電機負荷為75%額定輸出功率條件下，按以下步驟在多臺發(fā)電機組間進(jìn)行：

▊ 1、2號發(fā)電機并車(chē)運行

      手動(dòng)同步并聯(lián)3號發(fā)電機，然后使1號發(fā)電機退出并聯(lián)運行；

▊ 2、3號發(fā)電機并車(chē)運行

      手動(dòng)同步并聯(lián)4號發(fā)電機，然后使2號發(fā)電機退出并聯(lián)運行；

▊ 3、4號發(fā)電機并車(chē)運行

      手動(dòng)同步并聯(lián)1號發(fā)電機，然后使3號發(fā)電機退出并聯(lián)運行；

▊ 1、4號發(fā)電機并車(chē)運行

      手動(dòng)同步并聯(lián)2號發(fā)電機，然后使4號發(fā)電機退出并聯(lián)運行。

9、發(fā)電機保護裝置試驗（具體試驗方法和試驗設備由服務(wù)商提供）

        本試驗僅進(jìn)行模擬試驗。

（1）逆功率試驗：

      通過(guò)手動(dòng)控制另一臺柴油發(fā)電機調速器來(lái)產(chǎn)生逆功率條件，逆功率達到10%的額定功率即170 kW，延時(shí)5秒。

（2）短路試驗：

表8    發(fā)電機短路試驗數據表

 

10、柴發(fā)抗震試驗

      對于柴油發(fā)電機組來(lái)說(shuō)抗震鑒定是其必須鑒定的主要部分，通過(guò)進(jìn)行抗震鑒定驗證其各組成部分在地震荷載的作用下是否能夠保持完整，正常運行，在多大的荷載下回破壞發(fā)電機組的整體結構，影響發(fā)電機組的正常運行。試驗實(shí)物圖如圖3所示。

11、柴發(fā)聯(lián)鎖試驗

（1）柴發(fā)ACB及岸MCCB間聯(lián)鎖試驗

        當多臺柴發(fā)發(fā)電機中任何一主開(kāi)關(guān)處于合閘位置，主配電盤(pán)上的岸電空氣斷路器不能合閘。試驗現場(chǎng)如圖4所示。

（2）應急發(fā)電機組自動(dòng)起動(dòng)試驗和主配電板與應急配電板聯(lián)鎖試驗

        本試驗須確認以下功能的可靠性：

▊ 斷開(kāi)主配電板上至應急配電板的連接開(kāi)關(guān)模擬一個(gè)主配電板斷電狀態(tài)，或者采用其他方法停止主發(fā)電機。應急發(fā)電機將起動(dòng)，并向應急配電板供電，同時(shí)斷開(kāi)主配電板與應急配電板的連接。整個(gè)過(guò)程必須在45秒內自動(dòng)完成。

▊ 在主配電板恢復供電以后，首先應急發(fā)電機主開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，然后應急配電板上的連接開(kāi)關(guān)合閘，應急發(fā)電機停車(chē)，這個(gè)過(guò)程也應是自動(dòng)的。

 

圖3  康明斯柴油發(fā)電機組抗震試驗

圖4  柴發(fā)聯(lián)鎖試驗現場(chǎng)

 

總結：

      柴油發(fā)電機性能測試對于確保其可靠運行至關(guān)重要，尤其是在遇到緊急情況時(shí)。在危機時(shí)期，您最不希望看到的是您的應急發(fā)電機無(wú)法為您提供所需的全部電力。特殊是負載測試允許對柴油發(fā)電機進(jìn)行測試并進(jìn)行“試駕”，可以說(shuō)是對其進(jìn)行測試以確認其可靠工作，同時(shí)還檢查其以最大容量和最大容量運行的能力。這就是我們確保在實(shí)際負載下單獨測試的柴油發(fā)電機的原因。

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