柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)要求及特點(diǎn)
無(wú)論用戶最終選擇哪種品牌或機(jī)型的柴油發(fā)電機(jī)組，其整機(jī)設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試和驗(yàn)收須符合相符的中國(guó)或國(guó)際認(rèn)可的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。其次，柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)根據(jù)相關(guān)技術(shù)參數(shù)，選取及配置適宜的設(shè)備，滿足發(fā)電系統(tǒng)的使用功能以及荷載、進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)、排煙、消音等一般性要求，保證任何情況下均能正常運(yùn)行。
圖1 康明斯發(fā)電機(jī)組正面及后視圖
一、對(duì)發(fā)電用柴油機(jī)的技術(shù)要求
發(fā)電用柴油機(jī)多數(shù)為通用型或其他機(jī)型的變型，可用于移動(dòng)式、固定式和船用發(fā)電機(jī)組，其技術(shù)特點(diǎn)及要求如下：
（1）頻率穩(wěn)定。
為保證頻率穩(wěn)定性，要求安裝靈敏度較高的全程式調(diào)速器。要求瞬時(shí)調(diào)速率δ1≤7%－10％，穩(wěn)態(tài)調(diào)速率δ2≤5%，轉(zhuǎn)速波動(dòng)率ψ≤±0.5％。常見的機(jī)械離心式調(diào)速器、液壓調(diào)速器、電液調(diào)速器，過渡到應(yīng)用電子調(diào)速器。一般機(jī)械調(diào)速器精度等級(jí)為3，靜態(tài)調(diào)速率為5％；而電子調(diào)速器精度等級(jí)為1，靜態(tài)調(diào)速率為2％。
（2）要求平穩(wěn)性好，不均勻度?。?ε≤0.5%~0.33%）。所以一般采用多缸機(jī)或較大的飛輪。
（3）可靠性高，具有長(zhǎng)期連續(xù)工作的能力。應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組或無(wú)人值守發(fā)電機(jī)組要求安全連續(xù)運(yùn)行時(shí)間在500h以上。國(guó)外柴油機(jī)的平均無(wú)故障時(shí)間可以達(dá)到2500-5000h。
（4）噪聲低。在距機(jī)組柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)機(jī)體1m處的噪聲聲壓平均值：機(jī)組功率≤250kw時(shí)，噪聲≤102db（a）；機(jī)組功率＞250kw時(shí)，噪聲≤108db（a）。低噪聲機(jī)組在距≤108db(a)。機(jī)體1m處的噪聲聲壓值可達(dá)到≤65db（a）。
（5）較大容量的發(fā)電機(jī)組及應(yīng)急備用發(fā)電機(jī)組必須有自動(dòng)起動(dòng)、自動(dòng)加減負(fù)載、自動(dòng)停機(jī)等多種自動(dòng)控制功能。
（6）坑道內(nèi)使用的發(fā)電機(jī)組要注意對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行排氣凈化。盡量采用低噪聲和低排放機(jī)組。普通機(jī)組必須加載排氣凈化和降噪裝置。
圖2 康明斯發(fā)電機(jī)組平面圖
康明斯發(fā)電機(jī)組側(cè)面圖
二、柴油發(fā)電機(jī)組的配套特點(diǎn)
發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)性能有：穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率δu、突加突卸負(fù)載時(shí)瞬態(tài)電壓高速率及恢復(fù)時(shí)間、起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的能力、無(wú)線電干擾允許值等多種指標(biāo)。這里著重介紹兩種性能指標(biāo)。
發(fā)電機(jī)的電壓高速范圍為95％～105％額定電壓。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓整定在95％或105％額定電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)從空載到額定負(fù)載的功率因素應(yīng)在1.0～0.8（遲后）之間變化，并且三相電流平衡；
柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化率規(guī)定值（一般為5％，即空載時(shí)為105％額定轉(zhuǎn)速，滿載時(shí)為額定轉(zhuǎn)速）變化時(shí)，電壓變化值與整定電壓之比的百分?jǐn)?shù)稱為穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率。根據(jù)機(jī)組使用要求不同，有±1％、±2.5％、±3％、±5％4種指標(biāo)，也可以提出更高要求。
當(dāng)電機(jī)突加負(fù)載時(shí)，其端電壓將瞬時(shí)降低；突卸負(fù)載時(shí)端電壓將瞬時(shí)升高，均需經(jīng)一定的時(shí)間才能恢復(fù)至規(guī)定值。這種最大瞬時(shí)值與標(biāo)定值之差與標(biāo)定電壓之比的百分?jǐn)?shù)稱為瞬態(tài)電壓調(diào)整率。瞬態(tài)電壓調(diào)整率及恢復(fù)時(shí)間與下列因數(shù)有關(guān)：負(fù)載性質(zhì)及大小、勵(lì)磁系統(tǒng)的強(qiáng)勵(lì)能力、發(fā)電機(jī)的電抗與時(shí)間常數(shù)。
1．直接起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的能力
發(fā)電機(jī)在空載標(biāo)定電壓時(shí)，允許直接起動(dòng)一定功率的空載的異步電動(dòng)機(jī)。t2、tfw系列小型三相同步發(fā)電機(jī)允許直接起動(dòng)空載四極籠式轉(zhuǎn)子常用系列異步電動(dòng)機(jī)（此時(shí)動(dòng)態(tài)性能不作考核）的能力見表6-1。
表6-1t2、tfw系列三相同步發(fā)電機(jī)起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的能力
發(fā)電機(jī)標(biāo)定功率pn(kw)
被起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)功率(kw)
發(fā)電機(jī)標(biāo)定功率
被起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)功率(kw)
≤40
50、64、75
0.7pn
30
90、120
150、200
55
75
在標(biāo)定電壓和標(biāo)定頻率下，直接起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)定子電流非常大，定子繞組端部產(chǎn)生的電磁力和局部過熱也很嚴(yán)重，因而起動(dòng)次數(shù)不能時(shí)宜于頻繁。
2．無(wú)線電干擾允許值
用于通信電源的柴油發(fā)電機(jī)組無(wú)線電干擾電平有嚴(yán)格要求，其允許值應(yīng)不大于表6-2中規(guī)定的值。按照gb3907《工業(yè)無(wú)線電干擾常用測(cè)量方法》進(jìn)行測(cè)量考核，特殊情況可提出更嚴(yán)格的要求。
表6-2工業(yè)無(wú)線電干擾子電平允許值
頻率，mhz
0.15
0.25
0.35
0.6
0.8
1.0
1.5
2.5
3.5
5~30
端子電平
允許值
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．機(jī)組的并車性能要求
兩臺(tái)規(guī)格型號(hào)完全相同的三相機(jī)組，在額定功率因數(shù)下，應(yīng)能在額定功率的20％～100％范圍內(nèi)穩(wěn)定并聯(lián)運(yùn)行。為了提高有功功率合理分配精度和運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求機(jī)組中柴油機(jī)調(diào)速器的穩(wěn)態(tài)調(diào)速率在2％～5％范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的裝置。裝在控制屏內(nèi)的調(diào)壓裝置可使穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率在5％范圍內(nèi)調(diào)整。
4．機(jī)組的自動(dòng)化性能要求
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，一方面通信設(shè)備要求交流電源不問斷供電，另一方面通信電源設(shè)備的集中監(jiān)控越來越普及。要求通信用柴油發(fā)電機(jī)組必須具備自動(dòng)化的功能。由于機(jī)組自動(dòng)化程度不同，根據(jù)gb4712的規(guī)定，機(jī)組自動(dòng)化分顯一、二、三級(jí)，三級(jí)機(jī)組的自動(dòng)化程度最高。
（1）一級(jí)自動(dòng)化機(jī)組的性能要求
①機(jī)組應(yīng)自動(dòng)維持應(yīng)急準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)，柴油機(jī)啟動(dòng)前自動(dòng)進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑。
②當(dāng)機(jī)組需要啟動(dòng)/停機(jī)運(yùn)行時(shí)，能按自動(dòng)控制指令或遙控指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)/自動(dòng)停機(jī)。
③機(jī)組在運(yùn)行過程中，若出現(xiàn)過載、短路、超速、過頻、水溫過高、機(jī)油壓力過低等異常情況均能進(jìn)行自動(dòng)保護(hù)。


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