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)電機組的選型還應(yīng)考慮的因素主要有機械與電氣性能、發(fā)電機組的用途、負(fù)荷的容量與變化范圍、自動化功能等。不管用戶因因何目的采用柴油發(fā)電機組進行供電，都必須將其電力需求與柴油發(fā)電機的性能指標(biāo)相匹配。

一、柴發(fā)選型的主要考慮因素

1、發(fā)電機組的用途

      由于柴油發(fā)電機組可用于常用、備用和應(yīng)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(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(jù)配套的發(fā)電機和用途，選擇適用功率的柴油機，結(jié)構(gòu)如圖1所示。

5、發(fā)電機與勵磁方式的選擇

      現(xiàn)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(zhuǎn)子勵磁，此時，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、自動化功能的選擇

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

（1）自動起動：當(dāng)市電故障（市電缺相，過壓，欠壓，過頻，欠頻）延時，自動起動機組。

（2）自動停機：當(dāng)市電正常后，機組減載，市電供電，機組空載運行一段時間后自動停機。

（3）自鎖定功能：當(dāng)機組出現(xiàn)故障后，自動閉鎖起動回路。

（4）自動保護功能：機組三次起動失敗，低油壓，高水溫，過電壓，欠電壓，過載，短路，超速等故障，啟動保護功能。

圖1  柴油發(fā)動機機頭示意圖

圖2  柴油發(fā)電機組構(gòu)造示意圖

二、柴發(fā)性能指標(biāo)

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

1．外觀要求

（1）發(fā)電機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、銹蝕等現(xiàn)象：發(fā)電機組緊固件應(yīng)不松動。

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

（4）發(fā)電機組應(yīng)有接地良好的端子。

（5）發(fā)電機組標(biāo)牌內(nèi)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(yīng)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(yīng)能承受交流試驗電壓1min，應(yīng)無擊穿或閃爍現(xiàn)象。

表1     柴油發(fā)電機組絕緣強度承受電壓值

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(shè)計過程中，應(yīng)考慮以下幾個方面：

（1）發(fā)電機外殼的材料選擇：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：選擇合適的風(fēng)扇和設(shè)計合理的風(fēng)道，以提高對流散熱的效果。

4．自動啟動供電和自動停機的可靠性檢查

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

（2）發(fā)電機組自動啟動第3次失敗時，應(yīng)發(fā)出啟動失敗信號；設(shè)有備用發(fā)電機組時，程序啟動系統(tǒng)應(yīng)能自動地將啟動指令傳遞給另一臺備用發(fā)電機組。

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

（4）發(fā)電機組自動啟動成功后，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指令后，發(fā)電機組應(yīng)能自動停機；對于與市電電網(wǎng)并用的備用發(fā)電機組，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常后，發(fā)電機組應(yīng)能自動切換和自動停機，其停機方式和停機延遲時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。

5．柴油機技術(shù)指標(biāo)

（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(biāo)定功率在120<Ne≤600k600kW范圍內(nèi)，燃油消耗率≤260g/kW·h

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

（4）自動啟動成功率不小于99％。

（5）發(fā)電機組應(yīng)能自動向啟動電池充電。

6．控制系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

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

（1）自動保護功能要求：發(fā)電機組應(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。

（2）智能型機組監(jiān)控內(nèi)容和接口要求如下：

① 遙控：開/關(guān)機、緊急停車、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/手動）、主備用發(fā)電機組、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）、潤滑油油溫高（風(fēng)冷）、啟動失敗、過載、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(zhuǎn)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)定時間：≤250kW（≤2s）；>250kW（≤15s）

（7）電壓波動率：≤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)定時間：≤250kW（≤5s）；>250kW（≤5s）

（11）頻率波動率：≤250kW（≤0.8%）；>250kW（≤0.5%）

（12）發(fā)電機組在25％的三相對稱負(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)電機組散熱能力分布圖

圖4  康明斯發(fā)電機組原廠控制器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)電機組無漏油、漏水、漏氣、漏電現(xiàn)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(biāo)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(yīng)不低于表1的規(guī)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(yīng)能承受YD/T502-2007表10規(guī)定的、頻率為50Hz的正弦波試驗電壓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。 防雷裝置具有保護功能。殘壓不高于1500V。

2、遠(yuǎn)程監(jiān)控方面

      柴油發(fā)電機組應(yīng)能通過繼電器干接點實現(xiàn)下列遙控、遙信功能

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

      遙控輸入條件：由遙控設(shè)備給出一付接點，正常時開路，遙控時閉合。流過接點的電流不大于100mA，接點接通時間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(biāo)人設(shè)備提供繼電器干接點，以上狀態(tài)發(fā)生時接點應(yīng)閉合。

3、冬季運行方面

（1）機油粘度

一根據(jù)起動時的環(huán)境溫度選擇機油粘度（SAE級）。

一在低于-10℃時使用時?？s短換油周期。

（2）柴油

一在0℃以下運行時應(yīng)使用冬季柴油。

（3）冷卻液

一將水和防凍液按實際使用的最低溫度，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，按機油的使用條件做相應(yīng)改變。一溫度低于-20℃時，飛輪齒圈上有時要加低溫潤滑脂潤滑（如何必要，拆掉起動馬達(dá))。

（5）冷起動輔助裝置

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

4、高溫、高原地區(qū)運行方面

      隨著海拔和氣溫的升高，大氣密度會降低，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性能。在海撥1000米以下，環(huán)境溫度不超過30℃，發(fā)動機允許在短時間內(nèi)運行。

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

（2）如果對發(fā)動機在這種條件下的使用有問題，請與發(fā)動機或設(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)動機的輸出功率。

 

總結(jié)：

      為了防止停機并最大化柴油發(fā)電機的價值，您需要非常謹(jǐn)慎地選擇您的發(fā)電機組和供應(yīng)商。在為工作場地選擇的柴油發(fā)電機時，需要所選擇的柴油發(fā)電機能夠滿足工作場所需的可靠電力，一般來說，由于不同的場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。例如，為小型商業(yè)設(shè)施供電的需要與大型施工現(xiàn)場或制造工廠所選的柴油發(fā)電機將完全不同?？得魉共裼桶l(fā)電機具有必要負(fù)載要求、安全預(yù)防措施和創(chuàng)新功能，讓您可以長時間運行發(fā)電機而不會出現(xiàn)問題。

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