康明斯动力设备（深圳）有限公司

 

新闻主题	柴油发电机组的技术要求及特点

 

无论用户最终选择哪种品牌或机型的柴油发电机组，其整机设计、制造、安装、调试和验收须符合相符的中国或国际认可的规范及标准。其次，柴油发电机组应根据相关技术参数，选取及配置适宜的设备，满足发电系统的使用功能以及荷载、进风、排风、排烟、消音等一般性要求，保证任何情况下均能正常运行。

 

图1 康明斯发电机组正面及后视图

 

 

一、对发电用柴油机的技术要求

 

发电用柴油机多数为通用型或其他机型的变型，可用于移动式、固定式和船用发电机组，其技术特点及要求如下：

（1）频率稳定。

为保证频率稳定性，要求安装灵敏度较高的全程式调速器。要求瞬时调速率δ₁≤7%－10％，稳态调速率δ₂≤5%，转速波动率ψ≤±0.5％。常见的机械离心式调速器、液压调速器、电液调速器，过渡到应用电子调速器。一般机械调速器精度等级为3，静态调速率为5％；而电子调速器精度等级为1，静态调速率为2％。

（2）要求平稳性好，不均匀度小（(ε≤0.5%~0.33%）。所以一般采用多缸机或较大的飞轮。

（3）可靠性高，具有长期连续工作的能力。应急备用发电机组或无人值守发电机组要求安全连续运行时间在500h以上。国外柴油机的平均无故障时间可以达到2500-5000h。

（4）噪声低。在距机组柴油机和发电机机体1m处的噪声声压平均值：机组功率≤250kW时，噪声≤102dB（A）；机组功率＞250kW时，噪声≤108dB（A）。低噪声机组在距≤108dB(A)。机体1m处的噪声声压值可达到≤65dB（A）。

（5）较大容量的发电机组及应急备用发电机组必须有自动起动、自动加减负载、自动停机等多种自动控制功能。

（6）坑道内使用的发电机组要注意对发电机组进行排气净化。尽量采用低噪声和低排放机组。普通机组必须加载排气净化和降噪装置。

 

图2 康明斯发电机组平面图

康明斯发电机组侧面图

 

二、柴油发电机组的配套特点

 

发电机组主要技术性能有：稳态电压调整率δu、突加突卸负载时瞬态电压高速率及恢复时间、起动异步电动机的能力、无线电干扰允许值等多种指标。这里着重介绍两种性能指标。

发电机的电压高速范围为95％～105％额定电压。当发电机电压整定在95％或105％额定电压时，发电机从空载到额定负载的功率因素应在1.0～0.8（迟后）之间变化，并且三相电流平衡；

柴油机转速变化率规定值（一般为5％，即空载时为105％额定转速，满载时为额定转速）变化时，电压变化值与整定电压之比的百分数称为稳态电压调整率。根据机组使用要求不同，有±1％、±2.5％、±3％、±5％4种指标，也可以提出更高要求。

当电机突加负载时，其端电压将瞬时降低；突卸负载时端电压将瞬时升高，均需经一定的时间才能恢复至规定值。这种最大瞬时值与标定值之差与标定电压之比的百分数称为瞬态电压调整率。瞬态电压调整率及恢复时间与下列因数有关：负载性质及大小、励磁系统的强励能力、发电机的电抗与时间常数。

1．直接起动异步电动机的能力

发电机在空载标定电压时，允许直接起动一定功率的空载的异步电动机。T2、TFW系列小型三相同步发电机允许直接起动空载四极笼式转子常用系列异步电动机（此时动态性能不作考核）的能力见表6-1。

表6-1    T2、TFW系列三相同步发电机起动异步电动机的能力

发电机标定功率Pn(KW)	被起动异步电动机功率(KW)	发电机标定功率	被起动异步电动机功率(KW)
≤40 50、64、75	0.7Pn 30	90、120 150、200	55 75

在标定电压和标定频率下，直接起动异步电动机时，发电机定子电流非常大，定子绕组端部产生的电磁力和局部过热也很严重，因而起动次数不能时宜于频繁。

2．无线电干扰允许值

用于通信电源的柴油发电机组无线电干扰电平有严格要求，其允许值应不大于表6-2中规定的值。按照GB3907《工业无线电干扰常用测量方法》进行测量考核，特殊情况可提出更严格的要求。

表6-2     工业无线电干扰子电平允许值

频率，MHz		0.15	0.25	0.35	0.6	0.8	1.0	1.5	2.5	3.5	5~30
端子电平 允许值	μV dB	3000 69.5	1800 65.2	1400 62.9	920 59	830 58	770 58	680 56.7	550 54.8	420 54	400 52

3．机组的并车性能要求

两台规格型号完全相同的三相机组，在额定功率因数下，应能在额定功率的20％～100％范围内稳定并联运行。为了提高有功功率合理分配精度和运行的稳定性，要求机组中柴油机调速器的稳态调速率在2％～5％范围内调节的装置。装在控制屏内的调压装置可使稳态电压调整率在5％范围内调整。

4．机组的自动化性能要求

随着通信技术的发展，一方面通信设备要求交流电源不问断供电，另一方面通信电源设备的集中监控越来越普及。要求通信用柴油发电机组必须具备自动化的功能。由于机组自动化程度不同，根据GB4712的规定，机组自动化分显一、二、三级，三级机组的自动化程度最高。

（1）一级自动化机组的性能要求

①机组应自动维持应急准备运行状态，柴油机启动前自动进行预润滑。

②当机组需要启动/停机运行时，能按自动控制指令或遥控指令实现自动启动/自动停机。

③机组在运行过程中，若出现过载、短路、超速、过频、水温过高、机油压力过低等异常情况均能进行自动保护。

④机组应配备表明正常运行和非正常运行声光信号系统，通过这些信号表明机组运行情况。

⑤机组在无人值守的情况下应能连续运行4h。

（2）二级自动化机组

二级机组除满足一级自动化机组各项要求外，还应满足下述要求：

①机组应具有燃油、机油和冷却水自动补充的功能。

②机组在无人值守的情况下，能连续运行240h。

（3）三级自动化机组

除满足一、二级自动化机组的各项要求外，还必须具备下面功能：

①当机组自启动失败时，自启动控制程序系统应能自动地将启动指令转移到下一台备用机组。

②机组应能按自动控制指令或遥控指令完成两台同型号的机组自动并机和解列。

③机组并机运行时，应能自动分配输出的有功功率和无功功率。

机组除了具有一、二级自动化机组的各项保护外，还应具有逆功率保护等功能。

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