新聞主題	柴油發(fā)電機組選型指南

 

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

一、柴發(fā)選型的主要考慮因素

1、發(fā)電機組的用途

      由于柴油發(fā)電機組可用于常用、備用和應急等3種情況，因此不同用途對發(fā)電機組的要求就有所區別。

2、負荷容量

      應根據不同用途選擇負荷容量和負荷的變化范圍，確定發(fā)電機組的單機容量和備用發(fā)電機組容量。

3、使用環(huán)境條件

4、柴油機的選擇

      要根據配套的發(fā)電機和用途，選擇適用功率的柴油機，結構如圖1所示。

5、發(fā)電機與勵磁方式的選擇

      現代大容量發(fā)電機有的采用交流勵磁機提供勵磁電流。交流勵磁機也裝在發(fā)電機大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機轉子勵磁，此時(shí)，發(fā)電機的勵磁方式屬他勵磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱(chēng)為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機提供勵磁電流。交流副勵磁機可以是永磁機或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機。

6、自動(dòng)化功能的選擇

      自動(dòng)化柴油發(fā)電機組外形和結構如圖2所示。

（1）自動(dòng)起動(dòng)：當市電故障（市電缺相，過(guò)壓，欠壓，過(guò)頻，欠頻）延時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)機組。

（2）自動(dòng)停機：當市電正常后，機組減載，市電供電，機組空載運行一段時(shí)間后自動(dòng)停機。

（3）自鎖定功能：當機組出現故障后，自動(dòng)閉鎖起動(dòng)回路。

（4）自動(dòng)保護功能：機組三次起動(dòng)失敗，低油壓，高水溫，過(guò)電壓，欠電壓，過(guò)載，短路，超速等故障，啟動(dòng)保護功能。

圖1  柴油發(fā)動(dòng)機機頭示意圖

圖2  柴油發(fā)電機組構造示意圖

二、柴發(fā)性能指標

      柴油發(fā)電機組在所規定的工作條件下，發(fā)電機組能以標定工況正常連續運行12h（其中包括過(guò)載10％運行1h），且柴油發(fā)電機組應無(wú)漏油、漏水和漏氣現象。

1．外觀(guān)要求

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

（2）發(fā)電機組的焊接應牢固，焊縫應均勻，無(wú)焊穿、咬邊、夾渣及氣孔等缺陷，焊渣、焊藥應清除干凈；漆膜應均勻，無(wú)明顯裂紋和脫落；鍍層應光滑，無(wú)漏鍍斑點(diǎn)、銹蝕等現象：發(fā)電機組緊固件應不松動(dòng)。

（3）發(fā)電機組的電氣安裝應符合電路圖，發(fā)電機組的各導線(xiàn)連接處應有不易脫落的明顯標志。

（4）發(fā)電機組應有接地良好的端子。

（5）發(fā)電機組標牌內容齊全。

2．絕緣電阻和絕緣強度

（1）絕緣電阻：各獨立電氣回路對地以及回路間的絕緣電阻應大于2MΩ。

（2）絕緣強度：發(fā)電機組各獨立電氣回路對地及回路間應能承受交流試驗電壓1min，應無(wú)擊穿或閃爍現象。

表1     柴油發(fā)電機組絕緣強度承受電壓值

3．散熱系統要求

      合理的散熱系統設計是保證柴油發(fā)電機散熱效果的關(guān)鍵，良好的散熱能力如圖3所示。在設計過(guò)程中，應考慮以下幾個(gè)方面：

（1）發(fā)電機外殼的材料選擇：選擇具有良好導熱性能的材料，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，以增加傳導散熱的效果。

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

4．自動(dòng)啟動(dòng)供電和自動(dòng)停機的可靠性檢查

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

（2）發(fā)電機組自動(dòng)啟動(dòng)第3次失敗時(shí)，應發(fā)出啟動(dòng)失敗信號；設有備用發(fā)電機組時(shí)，程序啟動(dòng)系統應能自動(dòng)地將啟動(dòng)指令傳遞給另一臺備用發(fā)電機組。

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

（4）發(fā)電機組自動(dòng)啟動(dòng)成功后，首次加載量應不低于50％標定負載。

（5）接自控或遙控的停機指令后，發(fā)電機組應能自動(dòng)停機；對于與市電電網(wǎng)并用的備用發(fā)電機組，當電網(wǎng)恢復正常后，發(fā)電機組應能自動(dòng)切換和自動(dòng)停機，其停機方式和停機延遲時(shí)間應符合產(chǎn)品技術(shù)條件規定。

5．柴油機技術(shù)指標

（1）在距發(fā)電機組柴油機和發(fā)電機機體1m處的噪聲聲壓平均值：≤102dB（A）          

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

（3）機油消耗率：發(fā)電機組標定功率＞40kW ，機油消耗≤3.0g/kW

（4）自動(dòng)啟動(dòng)成功率不小于99％。

（5）發(fā)電機組應能自動(dòng)向啟動(dòng)電池充電。

6．控制系統技術(shù)指標

      以康明斯發(fā)電機組控制系統為例，其控制器外觀(guān)如圖4所示。

（1）自動(dòng)保護功能要求：發(fā)電機組應有缺相、短路（不大于250kW）、過(guò)電流（大于250kW）、過(guò)速、水溫（缸溫）高、油壓低保護。

（2）智能型機組監控內容和接口要求如下：

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

② 遙信：工作狀態(tài)（運行/停機）、工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)）、主備用發(fā)電機組、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、頻率/轉速高、水溫高（水冷）、缸體溫度高（風(fēng)冷）、潤滑油油溫高（風(fēng)冷）、啟動(dòng)失敗、過(guò)載、充電器故障。

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

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

7、電氣系統要求

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

（2）發(fā)電機組的空載電壓整定范圍不小于95％-105％標定電壓。

（3）在空載標定電壓、標定頻率下，線(xiàn)電壓波形正弦畸變率＜5％。

（4）電壓穩態(tài)調整率：≤250kW（±3%）；>250kW（±2%）

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

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

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

（8）頻率穩態(tài)調整率：≤250kW（≤3%）；>250kW（≤3%）

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

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

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

（12）發(fā)電機組在25％的三相對稱(chēng)負載下，在任一相再加25％標定相功率的電阻性負載，發(fā)電機組應能正常工作，線(xiàn)電壓的最大或最小值與三線(xiàn)電壓平均值之差應不超過(guò)三相電壓平均值的5％。

 

圖3  柴油發(fā)電機組散熱能力分布圖

圖4  康明斯發(fā)電機組原廠(chǎng)控制器PC3.3

 

三、復雜條件下的配置選擇

 

1、安全性方面

（1）密封性

      柴油發(fā)電機組無(wú)漏油、漏水、漏氣、漏電現象。

（2）接地

      柴油發(fā)電機組有良好的接地端子并有明顯的標志。

（3）絕緣電阻

      柴油發(fā)電機組各獨立電氣回路對地及回路間的絕緣電阻應不低于表1的規定。

表1    柴油發(fā)電機組的絕緣電阻

（4）抗電強度

      柴油發(fā)電機組各獨立電氣回路對地及回路間應能承受YD/T502-2007表10規定的、頻率為50Hz的正弦波試驗電壓1min，應無(wú)擊穿或飛弧現象。

（5）抗雷擊浪涌能力

      柴油發(fā)電機組輸出側應具有防雷裝置，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，設備仍能正常工作。 防雷裝置具有保護功能。殘壓不高于1500V。

2、遠程監控方面

      柴油發(fā)電機組應能通過(guò)繼電器干接點(diǎn)實(shí)現下列遙控、遙信功能

（1）遙控項目：遙開(kāi)柴油發(fā)電機組；遙關(guān)柴油發(fā)電機組。

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

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

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

3、冬季運行方面

（1）機油粘度

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

一在低于-10℃時(shí)使用時(shí)?？s短換油周期。

（2）柴油

一在0℃以下運行時(shí)應使用冬季柴油。

（3）冷卻液

一將水和防凍液按實(shí)際使用的最低溫度，調整混合液比例。

（4）其他保養工作

—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，根據環(huán)境溫度，按機油的使用條件做相應改變。一溫度低于-20℃時(shí)，飛輪齒圈上有時(shí)要加低溫潤滑脂潤滑（如何必要，拆掉起動(dòng)馬達)。

（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、高原地區運行方面

      隨著(zhù)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(guò)30℃，發(fā)動(dòng)機允許在短時(shí)間內運行。

（1）如果發(fā)動(dòng)機在更加惡劣的條件（更高的海拔高度或壞境溫度）下運行，就需要減少?lài)娪土?，并導致輸出功率下降?/span>

（2）如果對發(fā)動(dòng)機在這種條件下的使用有問(wèn)題，請與發(fā)動(dòng)機或設備的制造商聯(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)機的輸出功率。

 

總結：

      為了防止停機并最大化柴油發(fā)電機的價(jià)值，您需要非常謹慎地選擇您的發(fā)電機組和供應商。在為工作場(chǎng)地選擇的柴油發(fā)電機時(shí)，需要所選擇的柴油發(fā)電機能夠滿(mǎn)足工作場(chǎng)所需的可靠電力，一般來(lái)說(shuō)，由于不同的場(chǎng)地所需的電力有巨大的差異，因此，應根據具體情況來(lái)選擇合適的柴油發(fā)電機。例如，為小型商業(yè)設施供電的需要與大型施工現場(chǎng)或制造工廠(chǎng)所選的柴油發(fā)電機將完全不同?？得魉共裼桶l(fā)電機具有必要負載要求、安全預防措施和創(chuàng )新功能，讓您可以長(cháng)時(shí)間運行發(fā)電機而不會(huì )出現問(wèn)題。

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