柴油發電機組高溫、低溫環境和并聯運行試驗
發布時間：2023-10-20 點擊：191
柴油發電機組高溫、低溫環境和并聯運行試驗
柴油發電機組高溫試驗和低溫試驗并不是所有用戶必須需要進行的試驗，這兩項試驗通常只在因現場條件需要、采購方明確需求、對用電極端嚴格的行業和相關數據測試時方才進行。而并聯運行測試卻是大部分多臺設備并機使用單位皆應采取的試驗，以求檢查并聯運行的正確性與否，達到在設備投入使用前擁有良好的性能指標的目的。
一、高溫環境適應性試驗
高溫試驗發電機組在高溫環境中（40℃或45℃，按技術條件要求規定）靜置6h后，在額定工況下連續運行至熱態。之后，按前面有關條文的規定測定繞組溫升、電壓與頻率的穩態調整率和波動率。在連續運行期間，每隔0.5h記錄一次有關數據（同熱試驗）。試驗過程中，對發電機組的要求同12h連續運行試驗。
1、發動機熄火保護：
發動機熄火保護是在高溫測試中重要的一項功能，它是為了保護發動機不受損害。當發動機溫度過高時，發動機管理系統會自動采取行動，使發動機停止工作。這可以防止發動機由于過熱而受損，從而長期影響發動機的使用壽命。
2、發動機匹配試驗：
發電機組高溫試驗中的發動機匹配試驗是對發電機組在高溫環境下的性能進行測試的一部分。這種測試的目的是確保發動機和其他發電機組系統（如冷卻系統、燃油系統和排放系統）在高溫下的匹配。在這種測試中，發電機組將在模擬的高溫環境下工作，并進行性能和排放測試。此外，還將對發電機組的各個系統進行詳細的檢查，以確保在高溫環境下正常工作。發動機匹配試驗是高溫試驗中的重要組成部分，因為它可以幫助確保發電機組在高溫環境下的性能和安全。如果在高溫試驗中發現任何不匹配的問題，制造商可以在發布前進行修正，從而避免在使用過程中出現問題。
3、電氣系統性能：
檢查電子系統在高溫環境下的性能，包括電子控制單元（ecu）、點火系統和燃油管理系統。在發電機組高溫試驗中，ecu（電子控制單元）和各種傳感器的溫度測試是對發電機組在高溫環境下的性能進行測試的重要部分。ecu是發電機組的中心控制單元，它監控和控制發電機組的各個系統。因此，在高溫試驗中對ecu的溫度進行測試很重要，以確保其在高溫環境下正常工作。同樣，各種傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器和速度傳感器等）在發電機組的控制和監控中起著重要作用。因此，在高溫試驗中對各種傳感器的溫度進行測試也很重要，以確保它們在高溫環境下正常工作。總的來說，ecu和各種傳感器的溫度測試是發電機組高溫試驗中的重要組成部分，以確保發電機組在高溫環境下的性能和安全。
二、低溫環境適應性試驗
1、專業實驗室測試
將kta50系列康明斯發電機組放置于高低溫綜合環境模擬試驗室，室溫降至–55℃，保溫48小時，而后升溫至–40℃，保溫12小時，恢復常溫。結果經檢查，發電機組用時11分鐘20秒低溫啟動成功，其低溫持續工作的穩態電壓調整率為–0.880%，穩態頻率調整率為–0.036%，穩態電壓波動率為0.175%，穩態頻率波動率為0.080%。試驗過程中，樣機塑料件，橡膠件，金屬件未出現故障。結論該發電機組的啟動性能，電氣性能，結構材料等滿足低溫環境適應性要求，也為其他發電機組的低溫環境適應性考核提供了指導方法。
2、現場實體測試
一般在北方極寒地區進行對柴油發電機組低溫測試（單臺測試如圖1所示，多臺測試如圖2所示），首選，讓低溫試驗發電機組加滿低溫用燃油、機油和防凍冷卻液（內燃機為水冷者），配備好容量充裕的啟動用蓄電池（內燃機為電啟動者）后，再將發電機組靜置于規定的低溫（一般為-40℃~-25℃或-15℃）或按技術條件要求規定環境中達12h以上（對額定功率在12kw以上者），或6h以上（對額定功率在12kw以下者）。
在上述條件下，測定各獨立電路對地及相互間的絕緣電阻，測量值應符合一般電機的要求。按使用說明書規定的啟動方法啟動發電機組，從開始啟動到啟動成功所需時間最長不應多于30in，啟動成功后，在3分鐘內使發電機組帶上額定負載，連續工作到柴油機的水溫和油溫達到正常值，測定電壓和頻率的穩態調整率和波動率，應符合相關規定。最后，停機檢查發電機組上的塑料件，橡膠件及金屬件，均不應出現斷裂現象。
圖1 單臺柴油發電機組運行狀態測試.
圖2 雙臺柴油發電機組冬季測試
三、并聯運行試驗
1、并聯試驗的目的
發電機組進行并聯運行試驗目的是檢查兩臺發電機組并聯運行的正確性。通過并聯運行原理（如圖2所示），使兩臺發電機按比例合理承擔公共負載，充分發揮每臺發電機的能力。兩臺柴油發電機組的并聯條件是頻率相同、電壓瞬值相同、波形一致、相序一致。
2、單機試驗
柴油發電機組并機試驗過程中一般先進行單機試驗，為了滿足并聯運行有功功率和無功功率分配差值要求，單機時應盡量調整好柴油發電機組的穩態調速率和發電機的穩態電壓調整率，使需要并聯運行的機組的調速特性和調壓特性盡量一致，并均呈現下降趨勢。
3、并聯試驗
（1）首先調節各臺柴油機的調速器，使其調速特性趨向一致，其特性曲線斜率接近。
（2）調節每臺發電機的勵磁，使各臺發電機在額定電壓下的電壓調節特性單向下降，其斜率也接近。
（3）用同步指示器判斷各發電機是否滿足并聯條件，如滿足，可將兩臺發電機并聯，并空載運行。
（4）空載運行后，先加有功功率為總有功功率70％的負載，調節原動機轉速，使有功功率按比例分配，然后再加無功功率，為總額定負載的75％。調節發電機勵磁，使每臺發電機無功功率按比例分配。
（5）按兩臺柴油發電機組總額定功率的75％、100％、75％、50％、20％、50％和75％的順序進行試驗。同時記錄各種中不同負載下的數據:發電機電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數cos、網絡電壓、總有功功率、無功功率和網絡功率因數cosq等。每種負載運行的時間不少于5分鐘（如圖3所示）。
（6）做總負載的轉移試驗。
將負載降至兩臺發電機組總負載的50％。若兩臺發電機的功率相同，先調節1號發電機使其有功功率接近額定，然后轉移無功功率使其額定，再使1號機承擔的負載達到穩定，使2號機接近空載，歷時5分鐘。最后將負載轉移到2號機上，使1號機接近空載，歷時5分鐘，即可解列。如果兩臺電機功率不同，在轉移負載時，應使小功率電機的負載不超過額定。
圖2 并聯運行原理圖
圖3 并機試驗現場圖
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一、高溫環境適應性試驗
高溫試驗發電機組在高溫環境中（40℃或45℃，按技術條件要求規定）靜置6h后，在額定工況下連續運行至熱態。之后，按前面有關條文的規定測定繞組溫升、電壓與頻率的穩態調整率和波動率。在連續運行期間，每隔0.5h記錄一次有關數據（同熱試驗）。試驗過程中，對發電機組的要求同12h連續運行試驗。
1、發動機熄火保護：
發動機熄火保護是在高溫測試中重要的一項功能，它是為了保護發動機不受損害。當發動機溫度過高時，發動機管理系統會自動采取行動，使發動機停止工作。這可以防止發動機由于過熱而受損，從而長期影響發動機的使用壽命。
2、發動機匹配試驗：
發電機組高溫試驗中的發動機匹配試驗是對發電機組在高溫環境下的性能進行測試的一部分。這種測試的目的是確保發動機和其他發電機組系統（如冷卻系統、燃油系統和排放系統）在高溫下的匹配。在這種測試中，發電機組將在模擬的高溫環境下工作，并進行性能和排放測試。此外，還將對發電機組的各個系統進行詳細的檢查，以確保在高溫環境下正常工作。發動機匹配試驗是高溫試驗中的重要組成部分，因為它可以幫助確保發電機組在高溫環境下的性能和安全。如果在高溫試驗中發現任何不匹配的問題，制造商可以在發布前進行修正，從而避免在使用過程中出現問題。
3、電氣系統性能：
檢查電子系統在高溫環境下的性能，包括電子控制單元（ecu）、點火系統和燃油管理系統。在發電機組高溫試驗中，ecu（電子控制單元）和各種傳感器的溫度測試是對發電機組在高溫環境下的性能進行測試的重要部分。ecu是發電機組的中心控制單元，它監控和控制發電機組的各個系統。因此，在高溫試驗中對ecu的溫度進行測試很重要，以確保其在高溫環境下正常工作。同樣，各種傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器和速度傳感器等）在發電機組的控制和監控中起著重要作用。因此，在高溫試驗中對各種傳感器的溫度進行測試也很重要，以確保它們在高溫環境下正常工作。總的來說，ecu和各種傳感器的溫度測試是發電機組高溫試驗中的重要組成部分，以確保發電機組在高溫環境下的性能和安全。
二、低溫環境適應性試驗
1、專業實驗室測試
將kta50系列康明斯發電機組放置于高低溫綜合環境模擬試驗室，室溫降至–55℃，保溫48小時，而后升溫至–40℃，保溫12小時，恢復常溫。結果經檢查，發電機組用時11分鐘20秒低溫啟動成功，其低溫持續工作的穩態電壓調整率為–0.880%，穩態頻率調整率為–0.036%，穩態電壓波動率為0.175%，穩態頻率波動率為0.080%。試驗過程中，樣機塑料件，橡膠件，金屬件未出現故障。結論該發電機組的啟動性能，電氣性能，結構材料等滿足低溫環境適應性要求，也為其他發電機組的低溫環境適應性考核提供了指導方法。
2、現場實體測試
一般在北方極寒地區進行對柴油發電機組低溫測試（單臺測試如圖1所示，多臺測試如圖2所示），首選，讓低溫試驗發電機組加滿低溫用燃油、機油和防凍冷卻液（內燃機為水冷者），配備好容量充裕的啟動用蓄電池（內燃機為電啟動者）后，再將發電機組靜置于規定的低溫（一般為-40℃~-25℃或-15℃）或按技術條件要求規定環境中達12h以上（對額定功率在12kw以上者），或6h以上（對額定功率在12kw以下者）。
在上述條件下，測定各獨立電路對地及相互間的絕緣電阻，測量值應符合一般電機的要求。按使用說明書規定的啟動方法啟動發電機組，從開始啟動到啟動成功所需時間最長不應多于30in，啟動成功后，在3分鐘內使發電機組帶上額定負載，連續工作到柴油機的水溫和油溫達到正常值，測定電壓和頻率的穩態調整率和波動率，應符合相關規定。最后，停機檢查發電機組上的塑料件，橡膠件及金屬件，均不應出現斷裂現象。
圖1 單臺柴油發電機組運行狀態測試.
圖2 雙臺柴油發電機組冬季測試
三、并聯運行試驗
1、并聯試驗的目的
發電機組進行并聯運行試驗目的是檢查兩臺發電機組并聯運行的正確性。通過并聯運行原理（如圖2所示），使兩臺發電機按比例合理承擔公共負載，充分發揮每臺發電機的能力。兩臺柴油發電機組的并聯條件是頻率相同、電壓瞬值相同、波形一致、相序一致。
2、單機試驗
柴油發電機組并機試驗過程中一般先進行單機試驗，為了滿足并聯運行有功功率和無功功率分配差值要求，單機時應盡量調整好柴油發電機組的穩態調速率和發電機的穩態電壓調整率，使需要并聯運行的機組的調速特性和調壓特性盡量一致，并均呈現下降趨勢。
3、并聯試驗
（1）首先調節各臺柴油機的調速器，使其調速特性趨向一致，其特性曲線斜率接近。
（2）調節每臺發電機的勵磁，使各臺發電機在額定電壓下的電壓調節特性單向下降，其斜率也接近。
（3）用同步指示器判斷各發電機是否滿足并聯條件，如滿足，可將兩臺發電機并聯，并空載運行。
（4）空載運行后，先加有功功率為總有功功率70％的負載，調節原動機轉速，使有功功率按比例分配，然后再加無功功率，為總額定負載的75％。調節發電機勵磁，使每臺發電機無功功率按比例分配。
（5）按兩臺柴油發電機組總額定功率的75％、100％、75％、50％、20％、50％和75％的順序進行試驗。同時記錄各種中不同負載下的數據:發電機電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、功率因數cos、網絡電壓、總有功功率、無功功率和網絡功率因數cosq等。每種負載運行的時間不少于5分鐘（如圖3所示）。
（6）做總負載的轉移試驗。
將負載降至兩臺發電機組總負載的50％。若兩臺發電機的功率相同，先調節1號發電機使其有功功率接近額定，然后轉移無功功率使其額定，再使1號機承擔的負載達到穩定，使2號機接近空載，歷時5分鐘。最后將負載轉移到2號機上，使1號機接近空載，歷時5分鐘，即可解列。如果兩臺電機功率不同，在轉移負載時，應使小功率電機的負載不超過額定。
圖2 并聯運行原理圖
圖3 并機試驗現場圖
什么是柴油發電機穩頻裝置？它該怎么維護？
醫院應急柴油發電機無法正常發揮作用將會帶來哪些危害？
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康明斯柴油發電機組日常使用維護操作規程
柴油發電機組拆裝原則與裝配要求
康明斯柴油機應該怎樣正確停機
分析上柴發電機組在運行時震動強烈原因及控制措施，僅供參考
康明斯機油泵拆裝順序和齒輪間隙檢測