康明斯动力（深圳）有限公司

 

新闻主题	柴油发电机组招标中的基本要求和标准

 

摘要：本文中的柴油发电机组技术规范书适用于发电机房工程的康明斯柴油发电机组，它提出了康明斯发电设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。该标准为最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，发电机厂家和经销商应提供一套满足本技术规范书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。

 

一、功能要求

 

1、 自启动功能

      柴油发电机组应保证能够快速自启动带载运行，接到启动指令后在15秒内一次启动成功，在60秒内实现一个自启动的循环（即三次试启动），柴油发电机组自启动成功率不小于98%。

      柴油发电机组自启动成功的定义是柴油发电机组在额定转速，发电机在额定电压下稳定运行2~3秒，并具备首次加载条件。

2、  带负载稳定运行功能

（1）柴油发电机组自启动成功后，允许首次加载不低于50%额定负载，在首次加载后的60秒内带满负载运行，并在负载额定容量不低于20%，允许长期稳定运行。

（2）柴油发电机组应能在功率因数为0.8的额定负载下，稳定运行24小时中，须满足有8小时满载运行，即100%额定功率输出。发电机还应允许15秒的1.5倍过载运行（过载：额定电压下的过电流）。

3、自动调节功能

（1）柴油发电机组的空载电压整定范围为95~105%，线电压波形正弦性畸变率不大于5%。

（2）柴油发电机组在带功率因数为0.8~1.0的负载，负载功率在0~100%内渐变时应能达到：

① 稳态电压调整率≤0.5%（单机运行时）

② 稳态频率调整率±1%可调（电子调整器）

（2）电压、频率波动率：≤0.5%（负载功率在25~100%内渐变时）；≤0.25%（负载功率在0~25%内渐变时）

（4）柴油发电机组在空载状态，突加功率因数＜0.4（滞后）额定容量为0.2Pe的三相对称负载或已在带80%Pe的稳定负载再突加上述负载时，发电机的母线电压0.2秒后应不低于75%Ue，发电机瞬态电压调整率δu≤+20～~15%，电压恢复到最后稳定电压的±3%以内所需时间不超过1秒，瞬态频率调整率≤5%（电子调整器），频率稳定时间＜3秒，突减额定功率容量为0.2Pe的负载时，柴油发电机组升速不超过额定转速的10%。

（5）柴油发电机组在功率因数为0.8~1.0三相对称负载下，功率在0~75%范围内，然后在其中任意一相上加上不大于25%额定相功率的电阻性负载，但该相的总负载电流不超过额定值时，应能正常工作，发电机线电压的最大（或最小值）与三相线电压平均值相差不超过三相线电压平均值的5%，柴油发电机组各部分温升不超过额定运行工况的水平。

4、 自动控制功能

      一般情况下，大部分属于开架式柴油发电机组属无人值守型（外形如图1所示），除就地自动控制的要求外，就地控制柜应具有与远方计算机系统的通讯接口，通讯接口具有开放的通讯协议。功能关联流程框图如图2所示，具体功能说明如下：

（1）柴油机接入母线电压自动连续监测；

（2）自动程序启动，远方启动，就地手动启动；

（3）运行状态的柴油发电机组自动检测、监视、报警、保护；

（4）自动远方、就地手动、机房紧急手动停机；

（5）蓄电池自动充电，应具有自动内外部切换功能及蓄电池电压监测；

（6）冷却水预热；

5、模拟试验功能

     柴油发电机组备用状态时应模拟母线电压低至25%Ue或失压状态，使柴油发电机组能够快速自启动运行，并带交流事故保安负荷运行。

图1  柴油发电机组外形模型图

图2  柴油发电机组监控系统功能框图

 

二、柴发性能及结构要求

 

1、 运行要求

      发电机组应能在12小时内连续满容量运行，发电机组应能通过运行方式选择开关，选择发电机组所处状态，运行方式选择开关至少有下列四个位置即“自动”、“手动”、“零位”，发电机组正常处于准启动状态即“自动”状态。

2、启动要求

（1）保证发电机组自启动快速性和成功率，务必使发电机组正常处于热态，即采取对发电机组冷却水的预热手段。

（2）发电机组的启动方式为电启动，电启动方式的电源，采用冲击放电倍率高，自放电率小，维护工作量小的蓄电池，蓄电池的浮充装置应具备在线式小电源浮充恒流型自动充电功能。

（3）蓄电池容量应满足连续启动九次的用电量。每次持续时间不小于6秒。

3、设备性能保证值

（1）发电机在其出口发生三相短路时持续3秒而不发生绕组、铁芯等附属部件的有害变形。

（2）柴油机在承受1.2倍的超速运行时不发生有害变形。

（3）整套发电机组保证下列平均故障间隔期：

（4）转速：1500转/分，平均故障间隔期3000小时。

（5）发电机组在不更换柴油机主要零件部的情况下能正常工作的保用期不少于20000小时，在买方遵守卖方的使用说明书规定的条件下，卖方应保证发电机组在发货日期起不超过一年，且使用期未超过保用期的时间内能良好地运行。

（6）发电机组在运行中稳态和暂态电压频率调整精度保证值符合本规范书的要求。

4、降噪要求（户外型）

      发电机组集装箱是一种运用标准集装箱结构箱体，拥有超高性能的集装箱，外形如图3、图4所示。用于放置发电机组以及内部专用成套设备及附件设备，机组运到目的地后可以立即启动、使用，大大缩短制作调试周期，集装箱整体的承重能力高，能够满足大型箱电设备的安装、运输、检修等使用要求，可根据用户需求设计尺寸及外形，实现个性化定制。发电机组集装箱能够适应各种环境，所以在荒漠、滩涂、高海拔、严寒等环境下具有较多应用。并且其降噪能力也是经过严格设计及试验的，选用了先进的吸音材料，用于对发电机组工作时产生的噪音进行消除减弱。

（1）整体采用标准集装箱生产工艺进行焊接、防腐防锈处理，内部配置齐全，空间大，使用维护方便。

（2）具有较高的抗压抗变形能力，能够应对频繁起吊及运输时的压力作用。

（3）能够有效防雨防水，所有铰链及锁、螺栓都采用不锈钢材料，并安装了防海浪、防雨水侵入装置。

（4）箱体前后及两侧都开门，能够方便工作人员的日常维护及检修。

（5）内部设置有隔音吸音材料，防止噪音的传播。

（6）产品集成化程度高，能够进行转运，十分方便，不会对内部设备造成损坏。

 

图3  静音箱发电机组左侧图

图4  静音箱发电机组右侧图

 

三、柴发安装要求

 

1、安装注意事项

（1）机房内应有足量的新鲜空气供机组燃烧及冷却使用；必要时可安装通风管道，采用强制风系统。

（2）为了降低机房的温度，排烟管道应用隔热材料包扎；如果允许的话，尽可能将消音器及大部分排烟管安排在机房外。

（3）对于通道及空间的考虑，应以能满足机组运送、安装、服务及维护的空间需要为前提。

2、空间利用

      标准型柴油发电机房布置如图5所示，同时，机房应有足够的空间以容纳下列设备：

（1）发电机组；

（2）日用油箱；

（3）发电机组相关控制柜，如：自动转换柜及并联控制柜等；

（4）排烟系统；

（5）通风及消声系统。

3、排气、燃油、冷却系统安装

（1）排气系统的安装：

      柴油发电机组的排气系统由法兰连接的管道、支撑件、波纹管和消声器组成，在法兰连接处应加石棉垫圈，排气管管出口应经过打磨，消声器安装正确。发电机组与排烟管之间连接的波纹管不能受力，排烟管外侧宜包一层保温材料。

（2）燃油、冷却系统的安装：

      主要包括储油罐、机油箱、冷却水箱、电加热器、泵、仪表和管路的安装。

4、电气设备的安装

（1）发电机控制箱（屏）是发电机的配套设备，主要是控制发电机送电及调压。根据现场实际情况，小容量发电机的控制箱直接安装在发电机组上，大容量发电机的控制屏则固定在机房的地面基础上，或安装在与发电机组隔离的控制室内，具体安装方法应符合成套配电控制柜（屏、台）安装工艺标准。

（2）对于500KW 以下的柴油发电机组，随发电机组配有配套的控制箱（屏）和励磁箱，对于500KW 以上的发电机组，发电机组生产商一般提出控制屏。

（3）根据控制屏和发电机组安装的位置安装金属桥架，应符合电缆桥架安装工艺标准。

5、地线安装

（1）将发电机的中性线（工作零线）与接地母线用专用地线及螺母连接，螺栓防松装置齐全，并设置标识。

（2）将发电机本体和机械部分的可接近导体均应与保护接地（PE）或接地线（PEN）进行可靠连接。

（3）若是高压发电机组，需采用电阻接地柜进行连接，如图6所示。

6、发电机组接线

（1） 敷设电源回路、控制回路的电缆，并与设备进行连接，应符合电缆敷设工艺标准。

（2）发电机及控制箱接线应正确可靠。馈电线两端的相序必须与原供电系统的相序一致。

（3） 发电机随机的配电柜和控制柜接线应正确无误，所有紧固件应牢固，无遗漏脱落、开关、保护装置的型号、规格必须符合设计要求。

7、 发电机组调试

（1）将所有的接线端子螺丝再检查一次；用兆欧表测试发电机至配电柜的馈电线路以及相间、相对地间的绝缘电阻，其绝缘电阻值必须大于1(*0.5)MΩ。对1KV 及以上的线路直流耐压试验为2.5(*2.4)KV，时间15min，泄漏电流稳定，无击穿现象。

（2）用发电机组的启动装置手动启动柴油发电机无负荷试车2(*1)h，检查发电机组的转向和机械转动有无异常，供油和机油压力是否正常，冷却水温是否过高，转速自动和手动控制是否符合要求；如发现问题，及时解决。

（3）柴油发电机无负荷试车合格后，再进行4(*2) h 空载试验，检查机身和轴承的温升；只有发电机组空载试验合格，才能进行带负荷试验。

（4）检测自动化发电机组的冷却水、机油加热系统，接通电源，如水温低于15℃，加热器应自动启动加热，当温度达30℃时加热器应自动停止加热。对机油加热器的要求与冷却水加热器的要求一致。

（5）检测发电机组的保护性能：

      采用仪器分别发出机油压力低、冷却水温高、过电压、缺相、过载、短路等信号，发电机组应立即启动保护功能，并进行报警。

（6）检测发电机组补给装置：

      将装置的手/自动开关切换到自动位置，人为放水/油至低液位，系统自动补给；当液面上升至高液位时，补给应自动停止。

（7）采用相序表对市电与发电机电源进行核相，相序应一致。

（8）与系统的联动调试：

      人为切断市电电源，主用发电机组应能在设计要求的时间内自动启动并向负载供电。恢复市电，备用发电机组自动停机。

（9）试运行验收：

      对受电侧的开关设备、自动或手动切换装置和保护装置等进行试验，试验合格后，按设计的备用电源使用分配方案，进行负荷试验，发电机组和电气装置连续运行24h 无故障。方可交接验收。

 

图5  发电机房设备及部件安装示例

图6  柴油发电机组电阻接地示意图

 

总结：

      柴油发电机组选购一般需要考虑的因素主要是机械与电气性能、机组的用途、负荷的容量与变化范围、自动化功能等。由于柴油发电机组可用于常用、备用和应急等3种情况，因此不同用途对柴油发电机组的要求就有所区别。同时，应根据不同用途选择负荷容量和负荷的变化范围，确定柴油发电机组的单机容量和备用柴油发电机组容量。

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