柴油發(fā)電機(jī)組選購的依據(jù)
江蘇中動電力設(shè)備有限公司 / 2012-08-21
柴油發(fā)電機(jī)廣泛用于電信、財政金融部門、醫(yī)院、學(xué)校、商業(yè)等部門、工礦企業(yè)和住宅的應(yīng)急備用電源，軍事與野外作業(yè)、車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(jī)組，必須達(dá)到GB2820-1997中G3級或G4級規(guī)定的要求，同時和《通信用柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認(rèn)證檢測實施細(xì)則》規(guī)定的24項性能指標(biāo)要求，同時要通過我國行業(yè)主管部門所設(shè)立的通信電源設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的嚴(yán)格檢驗。
作為軍事通信用柴油發(fā)電機(jī)組，必須達(dá)到有關(guān)GB2820-1997、GJB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和部隊有關(guān)部門制定的《通信電源設(shè)備的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，并要通過有關(guān)組織部門對設(shè)備質(zhì)量的嚴(yán)格檢驗。
2.柴油發(fā)電機(jī)組的選擇應(yīng)考慮的主要因素
機(jī)組的選擇應(yīng)考慮的因素主要有機(jī)械與電氣性能、機(jī)組的用途、負(fù)荷的容量與變化范圍、自動化功能等。
（1） 機(jī)組的用途。由于柴油發(fā)電機(jī)組可用于常用、備用和應(yīng)急等3種情況。因此不同用途對柴油發(fā)電機(jī)組 的要求就有所區(qū)別。
（2） 負(fù)荷容量。應(yīng)根據(jù)不同用途選擇負(fù)荷容量和負(fù)荷的變化范圍，確定柴油發(fā)電組機(jī)的單機(jī)容量和備用 柴油發(fā)電機(jī)組容量。
（3） 機(jī)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(jī)的選擇
（5） 發(fā)電機(jī)與勵磁方式的選擇
（6） 柴油發(fā)電機(jī)的自動化功能的選擇
二、柴油發(fā)電機(jī)組選購的標(biāo)準(zhǔn)
通信用柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認(rèn)證檢測實施細(xì)則〉〉規(guī)定的24項性能指標(biāo)要求：
1.外觀要求
（1） 柴油發(fā)電機(jī)組的界限尺寸、安裝尺寸及連接尺寸均符合規(guī)定程序批準(zhǔn)的廠品圖樣
（2） 機(jī)組的焊接應(yīng)牢固，焊縫應(yīng)均勻，無焊穿、咬邊、夾渣及氣孔等缺陷，焊渣焊藥應(yīng)清除干凈；漆膜 應(yīng)均勻，無明顯裂縫和脫落；鍍層應(yīng)光滑，無漏鍍斑點、銹蝕等現(xiàn)象；機(jī)組緊固件應(yīng)不松動。
（3） 柴油發(fā)電機(jī)的電氣安裝應(yīng)符合電路圖，機(jī)組的各導(dǎo)線連接處應(yīng)有不易脫落的明顯標(biāo)志。
（4） 柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)有接地良好的端子。
（5） 柴油發(fā)電機(jī)標(biāo)牌內(nèi)容齊全
2.絕緣電阻和絕緣強(qiáng)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(yīng)大于2M
（2） 絕緣強(qiáng)度：機(jī)組各獨立電氣回路對地及回路間應(yīng)能承受交流試驗電壓1min，應(yīng)無擊穿或閃爍現(xiàn)象。
回路電壓 試驗電壓
<100V 750V
≥100V 1440V
3.相序要求。柴油發(fā)電機(jī)組控制屏接線端子的相序從控制屏正面看應(yīng)自左到右或自上到下排序。
4.柴油發(fā)電機(jī)維持準(zhǔn)備運行狀態(tài)要求。機(jī)組應(yīng)具有加熱裝置，保證其應(yīng)急啟動和快速加載時的機(jī)油溫度、冷卻介質(zhì)溫度不低于15℃
5.自動啟動供電和自動停機(jī)的可靠性檢查
（1） 接自控或遙控的啟動指令后，柴油發(fā)電應(yīng)能自動啟動。
（2） 機(jī)組自動啟動后第3次失敗時，應(yīng)發(fā)出啟動失敗信號；設(shè)有備用機(jī)組時，程序啟動系統(tǒng)應(yīng)能自動地將 啟動指令傳遞給另一臺備用機(jī)組。
（3） 從自動啟動指令發(fā)出至向負(fù)載供電的時間應(yīng)不超過3min
（4） 柴油發(fā)電機(jī)自動啟動成功后，首次加載量應(yīng)不低于50%標(biāo)定負(fù)載。
（5） 接自控或遙控的停機(jī)指令后，機(jī)組應(yīng)能自動停機(jī)；對于與市電電網(wǎng)并用的備用機(jī)組，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正 常后，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)能自動切換或自動停機(jī)，其停機(jī)方式停機(jī)延遲時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。
6、自動啟動成功率。自動啟動成功率不小于99%。
7、空載電壓整定范圍要求。機(jī)組的空載電壓整定范圍不小于95%-105%標(biāo)定電壓。
8、自動補(bǔ)給功能要求。機(jī)組應(yīng)能自動向啟動電池充電。
9、自動保護(hù)功能要求。機(jī)組應(yīng)有缺相，短路（不大于250KW），過電流（不大于250KW），過速，水溫缸 溫高，油壓低保護(hù)。
10、線電壓波形正弦畸變率。在空載標(biāo)定電壓，標(biāo)定頻率下，線電壓波形正弦畸變率<5%。
11、電壓穩(wěn)態(tài)調(diào)整率
≤250KW >250KW
3% 2%
12、電壓瞬態(tài)調(diào)整率
≤250KW >250KW
20% 15%
13、電壓穩(wěn)定時間
≤250KW >250KW
≤2s ≤1.5s
14、電壓波動率
≤250kw >250kw
0.8% 0.5%
15、頻率穩(wěn)態(tài)調(diào)整率
≤250kw >250kw
3% 3%
16、頻率瞬態(tài)調(diào)整率
≤250kw >250kw
9% 9%
17、頻率穩(wěn)定時間
≤250kw >250kw
5s ≤5s
18、頻率波動率
≤250kw >250kw
≤0.8% ≤0.5%
19、三相不對稱負(fù)載下的電壓偏差
柴油發(fā)電機(jī)組在25%的三相對稱負(fù)載下，在任一相再加25%標(biāo)定相功率的電阻性負(fù)載，機(jī)組應(yīng)能正常工作，線電壓的額定或最小值與三線電壓平均值的5%。
20、噪聲
在距機(jī)組柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)1m處的噪聲聲壓平均值:
≤250KW >250KW
≤102db(A) ≤108db(A)
噪音標(biāo)準(zhǔn):
睡眠 <45db 居民區(qū)的環(huán)境噪音，白天不能超過50分貝，夜間應(yīng)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(yīng)和注意力，但在50分貝以上的環(huán)境中 工作，時間長了就會出現(xiàn)聽力下降、情緒煩躁，甚至?xí)霈F(xiàn)神經(jīng)衰弱等現(xiàn)象。
聽音樂 80db 兒童80分貝以上噪音環(huán)境中生活，造成聾啞者可達(dá)50%，噪聲級只有在80分貝以下時，才能 保持40年長期工作不致耳聾；在100分貝時，只有60％的人不會耳聾。如果人長期生活在80分貝以上的環(huán) 境里，會引起情緒煩躁、聽力下降。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(tǒng)疾病，在 強(qiáng)烈的噪音環(huán)境中進(jìn)食，胃腸的毛細(xì)血管會發(fā)生收縮，消化液的分泌和胃腸的蠕動會減弱，使正常的血 供受到破壞。強(qiáng)烈的噪音還會造成妊娠異常、兒童智力發(fā)育障礙。所以，日常生活中要盡量減少噪音的 來源和傳播。
85分貝以下可造成輕微聽力損傷；
85分貝－90分貝可造成少數(shù)人噪聲性耳聾；
90－100分貝可造成一定數(shù)量的噪聲性耳聾；
100分貝以上，就會造成相當(dāng)數(shù)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(jī)組標(biāo)定功率在120<Ne<600kW范圍內(nèi)，燃油消耗率≤260G/KW.H
22、柴油發(fā)電機(jī)消耗率。機(jī)組標(biāo)定功率>40KW，機(jī)組消耗率≤3.0G/KW.H
23、在標(biāo)定工況下運行試驗
機(jī)組在所規(guī)定的工作條件下（GB2820中的4.2節(jié)），機(jī)組能以標(biāo)定工況正常連續(xù)運行12h（其中包括過載 10%運行1h），且柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)無漏水和漏氣現(xiàn)象。
24、遙控、遙信和遙測性能
（1） 智能型機(jī)組
200KW以上的機(jī)組應(yīng)為智能型，其監(jiān)控內(nèi)容和接口要求如下：
①遙控：開/關(guān)機(jī)、緊急停車、切換主備用機(jī)組。
②遙信：工作狀態(tài)（運行/停機(jī)）、工作方式（自動/手動）、主要用機(jī)組，過壓、欠壓、過流、頻率
③遙測：三相輸出電壓、三相輸出動電池電壓、輸出功率。
④接口：應(yīng)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(jī)組
200KW及以下的非智能型機(jī)組無遙控、遙信和遙測要求。
三、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇
應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)主要用于重要場所，在緊急情況或事故停電后瞬間停電，通過應(yīng)急發(fā)電機(jī)組迅速恢復(fù) 并延長一段供電時間。這類用電負(fù)荷稱為一級負(fù)荷。對斷電時間有嚴(yán)格要求的設(shè)備、儀表及計算機(jī)系統(tǒng)，除配備發(fā)電機(jī)外還應(yīng)設(shè)電池或UPS供電。
應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的工作有兩個特點：
第1個特點是作應(yīng)急用，連續(xù)工作的時間不長，一般只需要持續(xù)運行幾小時（≤12H）；
第2個特點是作備用，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組平時處于停機(jī)等待狀態(tài)，只有當(dāng)主用電源全部鼓障斷電后，應(yīng)急柴油 發(fā)電機(jī)組才起動運行供給緊急用電負(fù)荷，當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后，隨即切換停機(jī)。
（1） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)容量的確定
應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的標(biāo)定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量，其容量應(yīng)能滿足緊急電總計算負(fù)荷，并按 發(fā)電機(jī)容量能滿足一級負(fù)荷中單臺額定容量電動機(jī)起動的要求進(jìn)行校驗。應(yīng)急發(fā)電機(jī)一般選用三相交流 同步發(fā)電機(jī)，其標(biāo)定輸出電壓為400V
（2） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組臺數(shù)的確定
有多臺發(fā)電機(jī)組備用時，一般只設(shè)置1臺應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，從可靠性考慮也可以選用2臺機(jī)組并聯(lián)進(jìn)行 供電。供應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組臺數(shù)一般不宜超過3臺。當(dāng)選用多臺機(jī)組時，機(jī)組應(yīng)盡量選用型號、容量相同，調(diào)壓、調(diào)速特性相近的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致，以便進(jìn)行維修保養(yǎng)及共用備件。當(dāng)供應(yīng)急用的 發(fā)電機(jī)組有2臺時，自起動裝置應(yīng)使2臺機(jī)組能互為備用，即市電電源故障停電經(jīng)過延時確認(rèn)以后，發(fā)出 自起動指令，如果第1臺機(jī)組連續(xù)3次自起動失敗，應(yīng)發(fā)出報警信號并自動起動第2臺柴油發(fā)電機(jī)。
（3） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇
應(yīng)急機(jī)組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發(fā)電機(jī)組。高速增壓柴油機(jī)單機(jī)容量較大，占據(jù)空 間?。徊裼蜋C(jī)選用配電子或液壓調(diào)速裝置，調(diào)速性能較好；發(fā)電機(jī)宜選用配無刷勵磁或相復(fù)勵裝置的同 步電機(jī)，進(jìn)行較可靠，故障率低，維護(hù)檢修較方便；當(dāng)一級負(fù)荷中單臺空調(diào)器容量或電動機(jī)容量較大時，宜選用三次諧波勵磁的發(fā)電機(jī)組；機(jī)組裝在附有減震器的共用底盤上；排煙管出口宜裝設(shè)消聲器，以減 小噪聲對周圍環(huán)境的影響。
（4） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的控制
應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的控制應(yīng)具有快速自起動及自動投入裝置。當(dāng)主用電源故障斷電后，應(yīng)急機(jī)組應(yīng)能快速自 起動并恢復(fù)供電，一級負(fù)荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒，應(yīng)根據(jù)具體情況確定。當(dāng)重要工程的主 用電源斷電后，首先應(yīng)以過3-5S的確定時間，以避開瞬時電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動投入的 時間，然后再發(fā)出起動應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的指令。從指令發(fā)出、機(jī)組開始起動、升速到能帶全負(fù)荷需要一段 時間。一般大、中型柴油機(jī)還需要預(yù)潤滑及暖機(jī)過程，使緊急加載時的機(jī)油機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、冷卻 水溫度符合廠品技術(shù)條件的規(guī)定；預(yù)潤滑及暖機(jī)過程可以根據(jù)不同情況預(yù)先進(jìn)行。例如軍事通信、大型 賓館的重要外事活動、公共建筑夜間進(jìn)行大型群眾活動、醫(yī)院進(jìn)行重要外科手術(shù)等的應(yīng)急機(jī)組平時就應(yīng) 處于預(yù)潤滑及暖機(jī)狀態(tài)，以便隨時快速起動，盡量縮短故障斷電時間。
應(yīng)急機(jī)組投入進(jìn)行后，為了減少突加負(fù)荷時的機(jī)械及電流沖擊，在滿足供電要求的情況下，緊急負(fù)荷最 好按時間間隔分級增加。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，自動化機(jī)組自起動成功后的首次允許加載 量如下：對于標(biāo)定功率不大于250KW者，首次允許加載量不小于50%標(biāo)定負(fù)載；對于標(biāo)定功率大于250KW者 ，按廠品技術(shù)條件規(guī)定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴(yán)格時，一般機(jī)組突加或突卸的負(fù)荷量不宜 超過機(jī)組標(biāo)定容量的70%。
四、常用柴油發(fā)電機(jī)組的選擇
某些柴油發(fā)電機(jī)組在某段時間或經(jīng)常需要長時間連續(xù)地進(jìn)行，以作為用電負(fù)荷的常用供電電源，這類發(fā) 電機(jī)組稱為常用發(fā)電機(jī)組。常用發(fā)電機(jī)組可作為常用機(jī)組與備用機(jī)組。遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、海島、林場 、礦山、油田等地區(qū)或工礦企業(yè)，為了供給當(dāng)?shù)鼐用裆鷱S及生活用電，需要安裝柴油發(fā)電機(jī)，這類發(fā)電 機(jī)組平時應(yīng)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(shè)施，應(yīng)設(shè)有備用柴油發(fā)電機(jī)組。這類設(shè)施用電平 時可由市電電力網(wǎng)供給。但是，由于地震、臺風(fēng)、戰(zhàn)爭等其他自然災(zāi)害或人為因素，使市電網(wǎng)遭受破壞 而停電以后，已設(shè)置的備用機(jī)組應(yīng)迅速起動，并堅持長期不間斷地進(jìn)行，以保證對這些重要工程用電負(fù) 荷的連續(xù)供電，這種備用發(fā)電機(jī)組也屬于常用發(fā)電機(jī)組類型。常用發(fā)電機(jī)組持續(xù)工作時間長，負(fù)荷曲線 變化較大，機(jī)組容量、臺數(shù)、型式的選擇及機(jī)組的進(jìn)行控制方式與應(yīng)急機(jī)組不同。
1. 常用柴油發(fā)電機(jī)組容量的確定
按機(jī)組長期持續(xù)運行輸出功率能滿足全工程額定計算負(fù)荷選擇，并應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要性確定發(fā)電機(jī)組備 用機(jī)組容量。柴油機(jī)持續(xù)進(jìn)行的輸出功率，一般為標(biāo)定功率的0.9倍。
2. 常用柴油發(fā)電機(jī)組臺數(shù)的確定
常用柴油發(fā)電機(jī)組臺數(shù)的設(shè)置通常為2臺以上，以保證供電的連續(xù)性及適應(yīng)用電負(fù)荷曲線的變化。機(jī)組臺 數(shù)多，才可以根據(jù)用電負(fù)荷的變化確定投入發(fā)電機(jī)組的進(jìn)行臺數(shù)，使柴油機(jī)經(jīng)常是在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運行， 以減少燃油消耗率，降低發(fā)電成本。柴油機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)運行狀態(tài)是在標(biāo)定功率的75%-90%之間。為保證供 電的連續(xù)性，常用機(jī)組本身應(yīng)考慮設(shè)置備用機(jī)組，當(dāng)進(jìn)行機(jī)組故障檢修或停機(jī)檢查時，使發(fā)電機(jī)組仍然 能夠滿足對重要用電負(fù)荷不間斷地持續(xù)供電。
3. 常用柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的確定
為了減少磨損，增加機(jī)組的使用壽命，常用發(fā)電機(jī)組宜選用標(biāo)定轉(zhuǎn)速不大于1000r/min的中、低速機(jī)組， 其備用機(jī)組可選擇中、高速機(jī)組。同一電站的機(jī)組應(yīng)選用同型號、同容量的機(jī)組，以便使用相同的備用 零部件，方便維修與管理。負(fù)荷變化大的工程，也可以選用同系列不同容量的機(jī)組?！“l(fā)電機(jī)輸出標(biāo)定 電壓的確定與應(yīng)急發(fā)電機(jī)組相同，一般為400V，個別用電量大，輸電距離遠(yuǎn)的工程可選 用高壓發(fā)電機(jī) 組。
4. 常用柴油發(fā)電機(jī)組的控制
常用機(jī)組一般應(yīng)考慮能夠并聯(lián)進(jìn)行，以簡化配電主接線，使機(jī)組起動、停機(jī)輪換運行時，通過并車、轉(zhuǎn) 移負(fù)荷、切換機(jī)組而不致中斷供電。機(jī)組應(yīng)安裝有機(jī)組的測量及控制裝置，機(jī)組的調(diào)速及勵磁調(diào)節(jié)裝置 應(yīng)適用魚并聯(lián)進(jìn)行的要求。對重要負(fù)荷供電的備用發(fā)電機(jī)組，宜選用自動化柴油發(fā)電機(jī)組當(dāng)外電源故障 斷電后，能夠迅速自動起動，恢復(fù)對重要負(fù)荷的供電。柴油機(jī)運行時機(jī)房噪聲很大，自動化機(jī)組便于改 造為隔室操作、自動監(jiān)控的發(fā)電機(jī)組。當(dāng)發(fā)電機(jī)組正常進(jìn)行時，操作人員不必 進(jìn)入柴油機(jī)房，在控制 室便可對柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控。
五、柴油發(fā)電機(jī)組的訂貨要求
在作好上述各項選擇后、柴油發(fā)電機(jī)組的訂貨一般應(yīng)標(biāo)明以下內(nèi)容：
（1） 機(jī)組的型號、額定功率、額定頻率、額定電壓、額定電流、相數(shù)、功率因素和接線方式等。
（2） 對機(jī)組自動化功能和性能的要求。
（3） 對柴油機(jī)，發(fā)電機(jī)和控制屏的結(jié)構(gòu)、性能、安裝尺寸的要求。
（4） 對機(jī)組的并聯(lián)運行要求：同時購買多臺機(jī)組，是否要求并聯(lián)進(jìn)行，如需要并聯(lián)進(jìn)行，還應(yīng)提出是 否需要提供并行所需的測量儀器和裝置。
（5） 對機(jī)組的附屬設(shè)備要求：國內(nèi)許多廠商把冷卻水箱（散熱器）、燃油箱、排氣消聲器、蓄電池等 也算作附屬設(shè)備，訂貨時容許提出安裝的有些要求。
