柴油發(fā)電機組動(dòng)力的選購A
江蘇中動(dòng)電力設備有限公司 / 2012-08-21
柴油發(fā)電機廣泛用于電信、財政金融部門(mén)、醫院、學(xué)校、商業(yè)等部門(mén)、工礦企業(yè)和住宅的應急備用電源，軍事與野外作業(yè)、車(chē)輛與船舶等特殊用途的獨立電源。
作為通信用柴油發(fā)電機組，必須達到GB2820-1997中G3級或G4級規定的要求，同時(shí)和《通信用柴油發(fā)電機組的進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認證檢測實(shí)施細則》規定的24項性能指標要求，同時(shí)要通過(guò)我國行業(yè)主管部門(mén)所設立的通信電源設備質(zhì)量監督檢驗中心的嚴格檢驗。
作為軍事通信用柴油發(fā)電機組，必須達到有關(guān)GB2820-1997、GJB相關(guān)標準和部隊有關(guān)部門(mén)制定的《通信電源設備的質(zhì)量檢測標準》的規定，并要通過(guò)有關(guān)組織部門(mén)對設備質(zhì)量的嚴格檢驗。
2.柴油發(fā)電機組的選擇應考慮的主要因素
機組的選擇應考慮的因素主要有機械與電氣性能、機組的用途、負荷的容量與變化范圍、自動(dòng)化功能等。
（1） 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。因此不同用途對柴油發(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，確定柴油發(fā)電組機的單機容量和備用 柴油發(fā)電機組容量。
（3） 機組的使用環(huán)境條件（主要指海拔高度和氣候條件）
（4） 柴油發(fā)電機的選擇
（5） 發(fā)電機與勵磁方式的選擇
（6） 柴油發(fā)電機的自動(dòng)化功能的選擇
二、柴油發(fā)電機組選購的標準
通信用柴油發(fā)電機組的進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認證檢測實(shí)施細則〉〉規定的24項性能指標要求：
1.外觀(guān)要求
（1） 柴油發(fā)電機組的界限尺寸、安裝尺寸及連接尺寸均符合規定程序批準的廠(chǎng)品圖樣
（2） 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)明顯裂縫和脫落；鍍層應光滑，無(wú)漏鍍斑點(diǎn)、銹蝕等現象；機組緊固件應不松動(dòng)。
（3） 柴油發(fā)電機的電氣安裝應符合電路圖，機組的各導線(xiàn)連接處應有不易脫落的明顯標志。
（4） 柴油發(fā)電機應有接地良好的端子。
（5） 柴油發(fā)電機標牌內容齊全
2.絕緣電阻和絕緣強度
（1） 絕緣電阻：各獨立電氣回路對地及回路間的絕緣電阻應大于2M
（2） 絕緣強度：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。
回路電壓 試驗電壓
<100V 750V
≥100V 1440V
3.相序要求。柴油發(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序。
4.柴油發(fā)電機維持準備運行狀態(tài)要求。機組應具有加熱裝置，保證其應急啟動(dòng)和快速加載時(shí)的機油溫度、冷卻介質(zhì)溫度不低于15℃
5.自動(dòng)啟動(dòng)供電和自動(dòng)停機的可靠性檢查
（1） 接自控或遙控的啟動(dòng)指令后，柴油發(fā)電應能自動(dòng)啟動(dòng)。
（2） 機組自動(dòng)啟動(dòng)后第3次失敗時(shí)，應發(fā)出啟動(dòng)失敗信號；設有備用機組時(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） 柴油發(fā)電機自動(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，機組應能自動(dòng)停機；對于與市電電網(wǎng)并用的備用機組，當電網(wǎng)恢復正 常后，柴油發(fā)電機應能自動(dòng)切換或自動(dòng)停機，其停機方式停機延遲時(shí)間應符合產(chǎn)品技術(shù)條件規定。
6、自動(dòng)啟動(dòng)成功率。自動(dòng)啟動(dòng)成功率不小于99%。
7、空載電壓整定范圍要求。機組的空載電壓整定范圍不小于95%-105%標定電壓。
8、自動(dòng)補給功能要求。機組應能自動(dòng)向啟動(dòng)電池充電。
9、自動(dòng)保護功能要求。機組應有缺相，短路（不大于250KW），過(guò)電流（不大于250KW），過(guò)速，水溫缸 溫高，油壓低保護。
10、線(xiàn)電壓波形正弦畸變率。在空載標定電壓，標定頻率下，線(xiàn)電壓波形正弦畸變率<5%。
11、電壓穩態(tài)調整率
≤250KW >250KW
3% 2%
12、電壓瞬態(tài)調整率
≤250KW >250KW
20% 15%
13、電壓穩定時(shí)間
≤250KW >250KW
≤2s ≤1.5s
14、電壓波動(dòng)率
≤250kw >250kw
0.8% 0.5%
15、頻率穩態(tài)調整率
≤250kw >250kw
3% 3%
16、頻率瞬態(tài)調整率
≤250kw >250kw
9% 9%
17、頻率穩定時(shí)間
≤250kw >250kw
5s ≤5s
18、頻率波動(dòng)率
≤250kw >250kw
≤0.8% ≤0.5%
19、三相不對稱(chēng)負載下的電壓偏差
柴油發(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，機組應能正常工作，線(xiàn)電壓的額定或最小值與三線(xiàn)電壓平均值的5%。
20、噪聲
在距機組柴油機和發(fā)電機1m處的噪聲聲壓平均值:
≤250KW >250KW
≤102db(A) ≤108db(A)
噪音標準:
睡眠 <45db 居民區的環(huán)境噪音，白天不能超過(guò)50分貝，夜間應低于45(40)分貝
工作 <65 db 一般的人在40分貝左右的聲音下可以保持正常的反應和注意力，但在50分貝以上的環(huán)境中 工作，時(shí)間長(cháng)了就會(huì )出現聽(tīng)力下降、情緒煩躁，甚至會(huì )出現神經(jīng)衰弱等現象。
聽(tīng)音樂(lè ) 80db 兒童80分貝以上噪音環(huán)境中生活，造成聾啞者可達50%，噪聲級只有在80分貝以下時(shí)，才能 保持40年長(cháng)期工作不致耳聾；在100分貝時(shí)，只有60％的人不會(huì )耳聾。如果人長(cháng)期生活在80分貝以上的環(huán) 境里，會(huì )引起情緒煩躁、聽(tīng)力下降。噪音對人的中樞神經(jīng)有損害作用，并且能誘發(fā)心血管系統疾病，在 強烈的噪音環(huán)境中進(jìn)食，胃腸的毛細血管會(huì )發(fā)生收縮，消化液的分泌和胃腸的蠕動(dòng)會(huì )減弱，使正常的血 供受到破壞。強烈的噪音還會(huì )造成妊娠異常、兒童智力發(fā)育障礙。所以，日常生活中要盡量減少噪音的 來(lái)源和傳播。
85分貝以下可造成輕微聽(tīng)力損傷；
85分貝－90分貝可造成少數人噪聲性耳聾；
90－100分貝可造成一定數量的噪聲性耳聾；
100分貝以上，就會(huì )造成相當數量的噪聲性耳聾，以上這些屬于慢性噪聲性耳聾。
105分貝以上 --- 5分鐘 精神分裂
21、燃油消耗率。機組標定功率在120<Ne<600kW范圍內，燃油消耗率≤260G/KW.H
22、柴油發(fā)電機消耗率。機組標定功率>40KW，機組消耗率≤3.0G/KW.H
23、在標定工況下運行試驗
機組在所規定的工作條件下（GB2820中的4.2節），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)漏水和漏氣現象。
24、遙控、遙信和遙測性能
（1） 智能型機組
200KW以上的機組應為智能型，其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)）、主要用機組，過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、頻率
③遙測：三相輸出電壓、三相輸出動(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）并能提供完整的通信協(xié)議。
（2）非智能型機組
200KW及以下的非智能型機組無(wú)遙控、遙信和遙測要求。
三、應急柴油發(fā)電機的選擇
應急柴油發(fā)電機主要用于重要場(chǎng)所，在緊急情況或事故停電后瞬間停電，通過(guò)應急發(fā)電機組迅速恢復 并延長(cháng)一段供電時(shí)間。這類(lèi)用電負荷稱(chēng)為一級負荷。對斷電時(shí)間有嚴格要求的設備、儀表及計算機系統，除配備發(fā)電機外還應設電池或UPS供電。
應急柴油發(fā)電機的工作有兩個(gè)特點(diǎn)：
第1個(gè)特點(diǎn)是作應急用，連續工作的時(shí)間不長(cháng)，一般只需要持續運行幾小時(shí)（≤12H）；
第2個(gè)特點(diǎn)是作備用，應急發(fā)電機組平時(shí)處于停機等待狀態(tài)，只有當主用電源全部鼓障斷電后，應急柴油 發(fā)電機組才起動(dòng)運行供給緊急用電負荷，當主用電源恢復正常后，隨即切換停機。
（1） 應急柴油發(fā)電機 發(fā)電機容量的確定
應急柴油發(fā)電機組的標定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標定容量，其容量應能滿(mǎn)足緊急電總計算負荷，并按 發(fā)電機容量能滿(mǎn)足一級負荷中單臺額定容量電動(dòng)機起動(dòng)的要求進(jìn)行校驗。應急發(fā)電機一般選用三相交流 同步發(fā)電機，其標定輸出電壓為400V
（2） 應急柴油發(fā)電機組臺數的確定
有多臺發(fā)電機組備用時(shí)，一般只設置1臺應急柴油發(fā)電機組，從可靠性考慮也可以選用2臺機組并聯(lián)進(jìn)行 供電。供應急用的發(fā)電機組臺數一般不宜超過(guò)3臺。當選用多臺機組時(shí)，機組應盡量選用型號、容量相同，調壓、調速特性相近的成套設備，所用燃油性質(zhì)應一致，以便進(jìn)行維修保養及共用備件。當供應急用的 發(fā)電機組有2臺時(shí)，自起動(dòng)裝置應使2臺機組能互為備用，即市電電源故障停電經(jīng)過(guò)延時(shí)確認以后，發(fā)出 自起動(dòng)指令，如果第1臺機組連續3次自起動(dòng)失敗，應發(fā)出報警信號并自動(dòng)起動(dòng)第2臺柴油發(fā)電機。
（3） 應急柴油發(fā)電機的選擇
應急機組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發(fā)電機組。高速增壓柴油機單機容量較大，占據空 間??；柴油機選用配電子或液壓調速裝置，調速性能較好；發(fā)電機宜選用配無(wú)刷勵磁或相復勵裝置的同 步電機，進(jìn)行較可靠，故障率低，維護檢修較方便；當一級負荷中單臺空調器容量或電動(dòng)機容量較大時(shí)，宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機組；機組裝在附有減震器的共用底盤(pán)上；排煙管出口宜裝設消聲器，以減 小噪聲對周?chē)h(huán)境的影響。
（4） 應急柴油發(fā)電機組的控制
應急發(fā)電機組的控制應具有快速自起動(dòng)及自動(dòng)投入裝置。當主用電源故障斷電后，應急機組應能快速自 起動(dòng)并恢復供電，一級負荷的允許斷電時(shí)間從十幾秒至幾十秒，應根據具體情況確定。當重要工程的主 用電源斷電后，首先應以過(guò)3-5S的確定時(shí)間，以避開(kāi)瞬時(shí)電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動(dòng)投入的 時(shí)間，然后再發(fā)出起動(dòng)應急發(fā)電機組的指令。從指令發(fā)出、機組開(kāi)始起動(dòng)、升速到能帶全負荷需要一段 時(shí)間。一般大、中型柴油機還需要預潤滑及暖機過(guò)程，使緊急加載時(shí)的機油機油壓力、機油溫度、冷卻 水溫度符合廠(chǎng)品技術(shù)條件的規定；預潤滑及暖機過(guò)程可以根據不同情況預先進(jìn)行。例如軍事通信、大型 賓館的重要外事活動(dòng)、公共建筑夜間進(jìn)行大型群眾活動(dòng)、醫院進(jìn)行重要外科手術(shù)等的應急機組平時(shí)就應 處于預潤滑及暖機狀態(tài)，以便隨時(shí)快速起動(dòng)，盡量縮短故障斷電時(shí)間。
應急機組投入進(jìn)行后，為了減少突加負荷時(shí)的機械及電流沖擊，在滿(mǎn)足供電要求的情況下，緊急負荷最 好按時(shí)間間隔分級增加。根據國家標準和國家軍用標準規定，自動(dòng)化機組自起動(dòng)成功后的首次允許加載 量如下：對于標定功率不大于250KW者，首次允許加載量不小于50%標定負載；對于標定功率大于250KW者 ，按廠(chǎng)品技術(shù)條件規定。如果瞬時(shí)電壓降及過(guò)渡過(guò)程要求不嚴格時(shí)，一般機組突加或突卸的負荷量不宜 超過(guò)機組標定容量的70%。
四、常用柴油發(fā)電機組的選擇
某些柴油發(fā)電機組在某段時(shí)間或經(jīng)常需要長(cháng)時(shí)間連續地進(jìn)行，以作為用電負荷的常用供電電源，這類(lèi)發(fā) 電機組稱(chēng)為常用發(fā)電機組。常用發(fā)電機組可作為常用機組與備用機組。遠離大電網(wǎng)的鄉鎮、海島、林場(chǎng) 、礦山、油田等地區或工礦企業(yè)，為了供給當地居民生廠(chǎng)及生活用電，需要安裝柴油發(fā)電機，這類(lèi)發(fā)電 機組平時(shí)應不間斷地進(jìn)行。
國防工程、通信樞紐、廣播電臺、微波接力站等重要設施，應設有備用柴油發(fā)電機組。這類(lèi)設施用電平 時(shí)可由市電電力網(wǎng)供給。但是，由于地震、臺風(fēng)、戰爭等其他自然災害或人為因素，使市電網(wǎng)遭受破壞 而停電以后，已設置的備用機組應迅速起動(dòng)，并堅持長(cháng)期不間斷地進(jìn)行，以保證對這些重要工程用電負 荷的連續供電，這種備用發(fā)電機組也屬于常用發(fā)電機組類(lèi)型。常用發(fā)電機組持續工作時(shí)間長(cháng)，負荷曲線(xiàn) 變化較大，機組容量、臺數、型式的選擇及機組的進(jìn)行控制方式與應急機組不同。
1. 常用柴油發(fā)電機組容量的確定
按機組長(cháng)期持續運行輸出功率能滿(mǎn)足全工程額定計算負荷選擇，并應根據負荷的重要性確定發(fā)電機組備 用機組容量。柴油機持續進(jìn)行的輸出功率，一般為標定功率的0.9倍。
2. 常用柴油發(fā)電機組臺數的確定
常用柴油發(fā)電機組臺數的設置通常為2臺以上，以保證供電的連續性及適應用電負荷曲線(xiàn)的變化。機組臺 數多，才可以根據用電負荷的變化確定投入發(fā)電機組的進(jìn)行臺數，使柴油機經(jīng)常是在經(jīng)濟負荷下運行， 以減少燃油消耗率，降低發(fā)電成本。柴油機的最佳經(jīng)濟運行狀態(tài)是在標定功率的75%-90%之間。為保證供 電的連續性，常用機組本身應考慮設置備用機組，當進(jìn)行機組故障檢修或停機檢查時(shí)，使發(fā)電機組仍然 能夠滿(mǎn)足對重要用電負荷不間斷地持續供電。
3. 常用柴油發(fā)電機組轉速的確定
為了減少磨損，增加機組的使用壽命，常用發(fā)電機組宜選用標定轉速不大于1000r/min的中、低速機組， 其備用機組可選擇中、高速機組。同一電站的機組應選用同型號、同容量的機組，以便使用相同的備用 零部件，方便維修與管理。負荷變化大的工程，也可以選用同系列不同容量的機組?！“l(fā)電機輸出標定 電壓的確定與應急發(fā)電機組相同，一般為400V，個(gè)別用電量大，輸電距離遠的工程可選 用高壓發(fā)電機 組。
4. 常用柴油發(fā)電機組的控制
常用機組一般應考慮能夠并聯(lián)進(jìn)行，以簡(jiǎn)化配電主接線(xiàn)，使機組起動(dòng)、停機輪換運行時(shí)，通過(guò)并車(chē)、轉 移負荷、切換機組而不致中斷供電。機組應安裝有機組的測量及控制裝置，機組的調速及勵磁調節裝置 應適用魚(yú)并聯(lián)進(jìn)行的要求。對重要負荷供電的備用發(fā)電機組，宜選用自動(dòng)化柴油發(fā)電機組當外電源故障 斷電后，能夠迅速自動(dòng)起動(dòng)，恢復對重要負荷的供電。柴油機運行時(shí)機房噪聲很大，自動(dòng)化機組便于改 造為隔室操作、自動(dòng)監控的發(fā)電機組。當發(fā)電機組正常進(jìn)行時(shí)，操作人員不必 進(jìn)入柴油機房，在控制 室便可對柴油發(fā)電機組進(jìn)行監控。
五、柴油發(fā)電機組的訂貨要求
在作好上述各項選擇后、柴油發(fā)電機組的訂貨一般應標明以下內容：
（1） 機組的型號、額定功率、額定頻率、額定電壓、額定電流、相數、功率因素和接線(xiàn)方式等。
（2） 對機組自動(dòng)化功能和性能的要求。
（3） 對柴油機，發(fā)電機和控制屏的結構、性能、安裝尺寸的要求。
（4） 對機組的并聯(lián)運行要求：同時(shí)購買(mǎi)多臺機組，是否要求并聯(lián)進(jìn)行，如需要并聯(lián)進(jìn)行，還應提出是 否需要提供并行所需的測量?jì)x器和裝置。
（5） 對機組的附屬設備要求：國內許多廠(chǎng)商把冷卻水箱（散熱器）、燃油箱、排氣消聲器、蓄電池等 也算作附屬設備，訂貨時(shí)容許提出安裝的有些要求。
