GB/T 2820 第5部分：发电机组
15 影响发电机组性能的其他因素
15.1 启动方法
根据发电机组的大小、设计和应用，随能源的不同而采用不同的启动方法：
a）机械（例如手摇）；
b）电气（例如电启动马达）；
c）气动的（例如压缩空气入气缸或气启动电动机）。
15.2 停机方法
根据设计和应用，随停机信号的类型采用不同的停机方法：
a）机械；
b）电气；
c）气动的；
d）液压的。
15.3 燃料和润滑油的供给
燃料和润滑油供给的设计应使发电机组能在所有的工作条件下满意地运行。此外，应考虑安全要求（例如防火和防爆）。燃料和润滑油的贮存应遵守有关国家立法管理机构的相应条例。
15.4 燃烧空气
应考虑供燃烧所需空气的品质，以便确定滤清的程度。
15.5 排气系统
排气系统应按（发动机制造商规定的）允许的排气背压和要求的噪声衰减设计。下列要求可能是重要的：
a) 是否隔离结构噪声；
b) 是否需要隔热和包层（辐射、穿透壁、防接触）；
c) 是否需要管路膨胀补偿；
d) 排泄；
e) 防进水；
f) 防排气爆炸措施；
g）排气出口端的形状（例如考虑风向、防飞鸟）；
h）支承；
i）气体排出物。
15.6 冷却和室内通风
当设计现场建筑物时，往复式内燃（RIC）机、发电机和开关装置的冷却型式以及通风和取气对固定电站是特别重要的。为了正确设计现场建筑物，所要求的技术数据可从发电机组制造商得到。
15.7 监测
电站的监测范围决定于：
a）预定用途；
b）运行方式；
c）发电机组的大小和型式；
d）用电设备的要求；
e）制造商的要求；
f）用户的要求。
所选监测设备应确保机组的使用和运行。
15.8 噪声辐射
若要将固定安装的发电机组噪声辐射限制到一定值，则在规划阶段制造商和用户就应签订专门协议。
若需要测量移动式发电机组的噪声级，则测量可在制造商工厂按短程场地进行。
注1：包面法按GB／T 2820.10-2002。
注2：实际上，按花费大的长程场地测量的结果与按短程场地测量的结果无明显差别。
正如固定式设备的情况一样，对于噪声衰减的处理通常是在现场进行的，因此在制造商工厂的噪声级测量只能在无噪声衰减的情况下进行。若发电机组的噪声衰减有要求，其测量可按移动式发电机组的方法进行。
发电机组／往复式内燃（RIC）机联轴器的选择应考虑系统扭转振动所施加的各种应力，应力受下列因素影响：
a）功率（直到限油功率）；
b）往复式内燃（RIC）机和发电机的惯量；
c） 短路扭矩；
d）不同轴；
e） RIC发动机点火不良。
短路扭矩出现在发电机端子处的两相线对线短路的条件下。然而在很多情况下，发电机惯量对发动机惯量之比是相当大的，致使在联轴器上的扭矩可能略大于甚至小于持续功率扭矩。
发电机组制造商应对部件的兼容性负责。
15.10 振动
15.10.1 总则
发电机组制造商应证明发电机组的振动系统（发动机一联轴器一发电机一底座），在其正常运行范围内的振动特性安全地处在临界值范围之外。
由电站的其他部分（例如排气系统、基础）引起的振动也应考虑到。
15.10.2 扭转振动
发电机组扭转振动分析按GB／T 6072.5-2003规定。
机组制造商应确保机组扭转振动安全地处在临界值范围之外。
当按合同预先约定时，机组制造商应对扭转振动特性进行计算和测量。
扭转振动测量和／或计算的结果应得到发电机组、往复式内燃（RIC）机和被驱动机械制造商的同意，必要时还应得到检验和／或立法管理机构和／或船级社的认可。
15.10.3 线性振动
15.10.3.1 动态弯曲变形
在由发动机一联轴器一发电机组成的旋转系统中，由于发动机的燃烧与惯性力和发电机的电磁力的作用，可能出现动态弯曲变形，在设计各部件和底座时应对此加以考虑。
15.10.3.2结构振动
15.10.3.2.1 总则
除扭转和线性振动外，存在着由往复式内燃（RIC）机往复作用力和扭矩引起的发电机组振动。发电机组制造商应对彼此相关部件的相容性负责，使各个部件不超过其最大允许振动速度。
15.10.3.2.2测量位置和测量条件
应在发电机组轴承的水平和／或垂直方向上进行测量。当某一轴承不易接近或对单轴承交流（a.c.）发电机，应在轴承壳体上进行测量。振动速度的测量在发电机组制造商试验台上及额定输出下进行，若可能，应在模拟现场安装条件下进行。若进行该试验时不能达到额定输出，则应按尽可能高的输出。
15.11 基础
为了确定发电机组底座或任何支撑面的尺寸，期望的静态和动态负荷数据可从发电机组制造商得到。
为减小自由惯性力对环境的影响，可能需要合适的弹性安装。
在现场应考虑管道、电缆等所需的一些孔口。
若是弹性安装，电缆和管道连接应是挠性的。
16 性能等级及运行限值
为了确定如GB／T 2820.1-2009给出的发电机组电压和频率的重要特性，列入表4中的运行限值应予以满足。
应选择同一性能等级的各指标值，这样各部件兼容性才能满足。
当发电机组某个性能等级的所有限值得到满足时，才能选择该性能等级。
建议用户选择能满足其要求的最低性能等级。
表4 性能等级的运行限值
|
参数
|
符号
|
单位
|
运行限值
|
|||||
|
性能等级
|
||||||||
|
G1
|
G2
|
G3
|
G4
|
|||||
|
频率降
|
δƒst
|
%
|
≤8
|
≤5
|
≤3r
|
AMCa
|
||
|
稳态频率带
|
βƒ
|
%
|
≤2.5
|
≤1.5b
|
≤0.5
|
AMC
|
||
|
相对的频率整定下降范围
|
δƒs,do
|
%
|
>(2.5+δƒst)
|
AMC
|
||||
|
相对的频率整定上升范围
|
δƒs,up
|
%
|
>2.5c
|
AMC
|
||||
|
频率整定变化速率
|
Uƒ
|
%/s
|
0.2~1
|
AMC
|
||||
|
（对初始频率的）
瞬态频率偏差
|
100%突减功率P
|
δƒd
|
%
|
≤+18
|
≤+12
|
≤+10
|
AMC
|
|
|
突加功率d,e,q
|
≤-(15+δƒst)d
|
≤-(10+δƒst)d
|
≤-(7+δƒst)d
|
|||||
|
（对额定频率的）
瞬态频率偏差
|
100%突减功率P
|
δƒdyn
|
%
|
≤+18
|
≤+12
|
≤+10
|
AMC
|
|
|
突加功率d,e,q
|
≤-15d
|
≤-10
|
≤-7d
|
|||||
|
≤-25e
|
≤-20e
|
≤-15e
|
||||||
|
频率恢复时间
|
tƒ,in
|
S
|
≤10f
|
≤5f
|
≤3f
|
AMC
|
||
|
tƒ,de
|
≤10d
|
≤5d
|
≤3d
|
|||||
|
相对的频率容差带
|
αƒ
|
%
|
3.5
|
2
|
2
|
AMC
|
||
|
稳态电压偏差
|
δUst
|
%
|
≤±5
|
≤±2.5
|
≤±1
|
AMC
|
||
|
≤±10g
|
≤±5h
|
|||||||
|
电压不平衡度
|
δU2.0
|
%
|
1i
|
1i
|
1i
|
1i
|
||
|
相对的电压整定范围
|
δUs
|
%
|
≤±5
|
AMC
|
||||
|
电压整定变化速率
|
Uu
|
%/s
|
0.2~1
|
AMC
|
||||
|
瞬态电压偏差
|
100%突减功率
|
δUdyn+
|
%
|
≤+35
|
≤+25
|
≤+20
|
AMC
|
|
|
突加功率d,e
|
δUdyn-
|
≤-25d
|
≤-20d
|
≤-15d
|
||||
|
电压恢复时间j（见图5）
|
tU,in
|
S
|
≤10
|
≤6
|
≤4
|
AMC
|
||
|
tU,de
|
≤10d
|
≤6d
|
≤4d
|
|||||
|
电压调制k,l（见图11）
|
Ûmod,s
|
%
|
AMC
|
0.3m,n
|
0.3n
|
AMC
|
||
|
有功功率分配°
|
80％和100％标
定定额之间
|
ΔP
|
%
|
-
|
≤±5
|
≤±5
|
AMC
|
|
|
20％和80％标
定定额之间
|
≤+10
|
≤±10
|
||||||
|
无功功率分配
|
20％和100％标定定额之间
|
ΔQ
|
%
|
-
|
≤+10
|
≤+10
|
AMC
|
|
|
a. AMC：为制造商和用户之间的协议。
b. 采用单缸或双缸发动机的发电机组，该值可达2.5。
c. 若不需并联运行，转速或电压的整定不变是允许的。
d. 采用涡轮增压发动机的发电机组，这些数据适用于图6和图7增加最大允许功率。
e. 适用于火花点火气体发动机。
f. 该规定值仅是当卸去100％负载时的典型数值，此时制动扭矩只由发电机组的机械损耗提供，所以恢复时间将只取决于发电机组的总惯量和机械效率。由于用途和／或发动机型式不同引起的变化会很大。
g. 适用于10kVA以下的小型机组。
h. 当考虑无功电流特性时，对带同步发电机的机组在并联运行时的最低要求：频率漂移范围应不超过0.5％。
i. 在并联运行的情况下，该值应减小为0.5。
j. 除非另有规定，用于计算电压恢复时间的容差带应等于
 k. 运行限值不包括在稳态限值内。
l. 若因发动机所迫出现发电机的扭转振动，将导致电压调制超过极限，发电机制造厂须予合作以减小振动或提供专门的励磁调节器。
m. 单缸或双缸发动机的发电机组，该值可为士2。
n. 在因亮度变化引起光线闪烁的情况下，眼睛的最高辨别力对应10Hz电压波动的刺激阈值为：Umod10≤0.3％。
对Umod10给出的运行极限值与10Hz时的某一正弦电压波动有关。对幅值αƒ、频率为αƒ的电压波动，等效10
Hz的幅值为：α10＝gƒαƒ。式中的gƒ，是按图12的频率对应于αƒ的加权系数。考虑某一电压波动的所有谐波，
对应等效10 Hz的电压调制为：
 o. 当使用该容差时，并联运行发电机组的有功标定负载或无功标定负载的总额按容差值减小。
P. 负载减小时，运行限值仅在ƒarb＝ƒr时有效。
q. 负载增加时，运行限值仅在ƒarb＝ƒi时有效。
r. 在某些情况下，频率降为0％（同步时）。
|
||||||||
