柴油发电机组系列之一,基本知识

发电2022-05-01 13:26:55

 
现代柴油发电机组的基本特点
*机组质量/功率比小、低噪声防音型、高可靠性技术;
*动力范围宽;
*无刷励磁技术;
*控制器专用化功能全面,并具有控制、保护、临测、自动切换等功能;
*采用标准技术规范,如GB/T2819、GB/T2820等,与国际标准接轨;
*环保性好,目前其主要噪声的控制及排放物的治理效果良好;
*机组厂商公司一般都通过国际ISO9001认证;

 
现代发电机组的电气性能指标
*空载电压整定范围(不小于额定电压的百分数):+5%。
*稳态电压调整率(不超过额定电压的百分比):+0.5%。
*瞬态电压调整率(空载至满载,不超过额定电压的百分比):
+15%。
*电压稳定时间(稳定在+1%额定电压范围内):不长于0.2s。
*电压波动率(不大于):0.3%~1.0%。
*稳态频率调整率(不超过额定频率的百分比)
+0.5%~+5.0%。
*瞬态频率调整率(空载至满载,不超过额定频率的百分数):
+1%。
*频率稳定时间(不长于):1s。
*频率波动率(不大于):0.25%。
*冷热态电压变化(不超过):+1%。

 
现代发电机组的其他性能指标 一
*空载线电压波形正弦性畸变率不大于5%;
*不对称负载下的线电压偏差不超过5%;
*三相电压不平衡值不大于3V;
*电压调制量不大于3.5V;
*相电压总谐波量不大于2%~5%;
*相电压单个谐波含量不大于2%~4%;
*并联运行功率分配差度不大于10%~25%;

 
现代发电机组的其他性能指标 二
*主要机械性能指标
(1)常温下的启动性能:在5℃~35℃下经三次启动应能成功;
(2)能承受正常运输条件下的震动和冲击。
*主要经济性能指标
(1)燃油消耗率(g/kW·h):最小值为189,最大值为272,一般范围为
204~244,并主要检验在机组2/3负载时的燃油消耗应接近其本身标注最低燃油消
耗率水平。
(2)机油消耗率为2~4g/kW·h。
*主要可靠性指标
(1)平均故障间隔时间。机组额定转速在1500r/min时,其平均故障间隔时间大
于500h,其中首次故障大于800h。
(2)质量保证期及保用期至少在1年以上。
*主要对环境污染的限制指标
(1)噪声声压级通常在距机组7m处测量,普通机组不大于100dB(A),低噪声机
组最低可达56dB(A);
(2)振幅一般不大于5mm;
(3)排气烟度在机温大于40℃后,应无明显烟雾,且无明显炭粒;
(4)无线电干扰。应有抑制无线电干扰措施,其抗干扰值符合国家标准。

 
电信机组自动化性能指标
*自启动后带载至额定功率时间:性能最佳的时间
一般在10s内;
*具有自动维持准备运行状态:
– 自动补充冷却液、润滑油、柴油;
– 自动给启动电池充电;
– 自动检测机温并预热和预润滑;
* 自动切换及停机;
*自动并联及解列;
*自动保护功能。

 
柴油发电机组相关标准
*GB/T2820.1~12-2002
– 往复式内燃机驱动的交流发电机组
*GB/T14024-1992
– 内燃机电站无线电干扰特性的测量方法及允许值 传导干扰
*GB14023-2000
– 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电干扰
特性的测量方法及允许值
*GB12786-1991
– 自动化柴油发电机组通用技术条件
*GB/T4712-1996
– 自动化柴油发电机组分级要求
* GB/T 2819-1995
– 移动电站通用技术条件

 
通信专用柴油发电机组技术要求
(1)柴油机应采用电启动方式;
(2)选用转速为15000s/min的柴油机;
(3)不应选用单缸柴油机;
(4)水冷式柴油机在摄氏5℃以下环境使用时宜采用冷却水预加热装置;

 
全球主要发电机组的供应商
发动机:
– CAT ,Cummins, , Detroit Diesel ,MTU ,Kohler
* 同步发电机:
– 斯坦福,利来森玛,马拉松;
* 发电机组控制系统
– TTI,Deep Sea;CAT,Cummins;
* 发电机组:
– CAT ,FG Wilson ,SDMO ,Kohler

 
发电机组结构组成

 
发电机组的特征与效率

 
发电机组的控制系统
手动控制系统;
*自动控制系统;
– 模拟控制系统,分离的控制元件;
– 数字集成控制系统;
*监控功能:
– 无自动监控功能;
– 配备接口电路模块的监控功能;
– 控制系统附带监控功能;

 
内燃发电机组的控制原理

 
现代自动化机组的集成数字控制系统

 
发电机组数据监视、显示

 
现代柴油发电机组与PC通信连接方式
(1)当地单一连接。当PC和设备之间的距离在15m内,可用RS232电缆直接连接PC和通信模块的COM接口;当距离不超过1220m时,可用RS485电缆进行连接。
(2)本地局域网(LAN)。PC直接与设备的区域网连接。一个当地区域网表示系统中连接到单台PC的设备不止一个。
(3)远程单一连接。PC与调制解调器连接,发电机组与另一台调制调器连接。PC与设备之间的通信通过电话网,可以把PC放置到有电话线路的任何地方。
(4)远程局域网。PC连接调制解调器,设备与本地局域网连接,PC与本地网局域网通过电话网通信。

 
发电机组的技术术语
*备用发电机组、备用功率
*常载发电机组、常载功率、连续功率;备用、常载的超载能力
*并联发电机组、模拟并联、数字并联
*发电机组的保修期
*额定电压、额定频率、额定功率因数
*冷却方式
*发动机、发电机、散热器、控制系统、数字控制系统、模拟控制系统、电子调速器、机械调速器、自动调压器、涡轮增压器、中滤清器
*塑壳断路器、自动空气开关
*发电机的保护:低电压、短路、超载、低频率
*发动机的保护:低油压、高水温、预低油压、预高水温
*润滑系统:润滑油(机油)、润滑油级别、机油滤清器、旁通滤清器、 油底壳、润滑油泵、 齿轮驱动机油泵、主油道、 机油压力
传感器、机油压力开关
*吸气系统:吸气方式、涡轮增压器、中冷却器、排烟歧管、排烟温度、排烟背压、波纹管、消音器、空气滤清器、重载空气滤清器、吸气压力指示器
*冷却系统:散热器、节温器、水泵、冷却液、防冻液、DCA4、穴蚀、缸体、缸套、水套、膨胀水箱、压力水箱盖、沸点、冰
点、热交换器、远置散热器、风扇
*燃油系统:PT泵、高压泵、博世泵、喷油器、高压供油、低压供油、回油、自动排空气、STC分步正时控制、积碳、四冲
程、二冲程、气门数量、气门弹簧、挺杆、凸轮轴、摇臂室
* 控制系统:电子调速器、机械调速器、测速传感器、飞轮盘、电磁阀、电子燃油关断、额定转速、怠速
*同步发电机、交流发电机、交流同步发电机组
*定子、转子、额定温升、绝缘等级
*励磁机、永磁励磁机、相复励、可控相复励、自动电压调节器(AVR)、无刷励磁、剩磁、自激、三相均分根值(RMS)、有刷励磁、铷铁硼、失磁
*单轴承、双轴承、法兰盘、柔性连接盘
*风冷、轴流风冷、离心风扇
*效率、额定励磁电流、短路能力
*功率、视在功率、功率因数
*安装:减震垫、弹簧减震垫、橡胶减震垫、内置减震垫、震动;
*底盘:底盘油箱、浮阀油箱、传输油泵、回油;

 
发电机组价格的构成
*基本配置 :
– 联机散热器、风扇、发动机、起动马达、充电电机、空气滤清器系统、电子调速器、燃油泵、同步发电机、自动电压调节器(AVR)、发电机组自动控制系统、空气断路器、整体底
*标准附件 :
– 排烟消音器、波纹管、起动电瓶 (12V, 2块)、日用油箱(连续运行8小时)、连接法兰、连接弯头(依据消音器类型定)
* 可选附件 :
– 发动机冷却液自动加热器、电瓶自动充电器、带通信功能的
监控系统、发电机组室外放置的防护罩、燃油系统(配合地下油库使用)
* 配套设备 :
– 自动切换柜、自动并联系统

 
工程配套
*安装指导
*现场调试
*发电机组的安装 (不包括土建及吊装、运输) :机组、燃油系统、排烟系统、输电系统、自动控制安装
*降噪音工程: 室外噪音可降至65~75分贝

 
并联系统

 
并联运行的原因

 
并联的相关常识

 
传统模拟并联系统

 
先进数字并联控制系统
 
自动切换柜-ATS

 
自动切换柜的动作
 *转换开关的基本特征:
– 电气操作;
– 机械连锁(互锁);
– 负荷开关能力;
*转换开关的类型:
– PC1级:国产MCCB加机械连锁,SOCOMIC;
– PC3级:ASCO,ONAN,Genith;
*自动切换的标准:
– IEC标准;
– UL标准;

 
更高级别的切换开关



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