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康明斯柴油发电机组的随机附件说明 |
摘要：柴油发电机安装检查是一项关键的过程，用于检验柴油发电机的安装情况并记录检查结果。通过对柴油发电机的安装过程检查和试验、检测，可以确保安装工作的质量，减少潜在的问题和损坏。同时对本文所述柴油发电机组检查项目进行记录，相当于提供和保存有力的证据，证明柴油发电机在安装过程中是否符合相关的安全标准和要求。因此，康明斯发电机厂家在本文中为大家讲解柴油发电机组在施工场所的检查项目以及设备质量现场试验内容。
一、安装质量和试验前准备
1、安装质量检查的注意事项
（1）柴油发电机组型号、规格应符合设计要求，并应有柴油发电机出厂检验合格证；
（2）柴油发电机组基础位置、大小、强度、减震装置、预留孔、地槽、盖板应符合设计和安装要求；
（3）柴油发电机组安装稳固，地脚螺栓应采用“二次灌浆”预埋，地脚螺栓外露一致。柴油发电机组与底座之间要按设计要求加装减震装置；
（4）柴油发电机组的油泵、油箱、水泵、水箱安装牢固、平直，燃油管路安装平直，无漏油、渗油现象，燃油管涂漆棕红色，管路分支部分有红色流向箭头；
（5）排气管安装竖向垂直，水平部分向室外倾斜，排气管涂银粉漆；
（6）启动电池的安装位置符合设计，充放电试验记录完整；
（7）电源线及信号电缆布放符合设计要求，不得将交、直流电源线及信号线绑扎一起；
（8）柴油发电机组监控系统正常，市电和油机转换正确无误；柴油发电机组主体、基座应可靠接地，配套的油箱也应可靠接地；
（9）油机监控开通后，应能实现油机的自动启动、停机、自动调整输出电压、频率、故障显示及油位显示等。
（10）柴油发电机的额定电压必须与外电线路电源电压等级相符。柴油发电机组及其控制、配电、修理室等的设置应保证电气安全距离和满足防火要求。排烟管道应伸出室外，且严禁在室内和排烟管道附近存放贮油桶。
（11）固定式柴油发电机组应安装在室内符合规定的基础上，并应高出室内地面0.25～0.30m，外形如图1所示。移动式柴油发电机组应处于水平状态，放置稳固，其拖车应可靠接地，前后轮应设置卡住机构，外形如图2所示。室外使用的柴油发电机组应搭设防护棚。
（12）柴油发电机组电源必须与外电线路电源连锁，严禁与外电线路并列运行。当2台及2台以上柴油发电机组并列运行时，必须装设同步装置，并应在柴油发电机组同步后再向负载供电。
2、设备试验前的条件准备
（1）进行柴油发电机组出厂检测和现场检测的仪表允许采用1.0级准确度的仪器仪表进行测量。
（2）试验应在经预热的柴油发电机组上进行。
（3）柴油发电机组功率可按环境要求，依据规定进行功率修正。
（4）可采用纯阻性负载或功率因数大于0.8的感性负载；负载变化的等级为空载、25%、50%、75%、100%额定功率。
（5）检测容性负载时，按照柴油发电机组输出最大有功功率的100%配置阻性负载，并按照功率因数超前（容性）0.95配置相应的容性负载。
除另有规定外，各电气指标均在柴油发电机组控制屏输出端考核。
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图1 固定开架式柴油发电机组外形尺寸图 |
图2 移动发电机组内部剖析图 |
二、设备附属件配置与检查
柴油发电机组的随机附件包括散热水箱、油箱、油管、底盘、蓄电池、电池导线、消音器、减震垫、三滤（空气滤芯、机油滤芯、柴油滤芯）、排烟管、波纹管、连接法兰。这些属于常规附属件，还有些定制型附属件，包括：静音箱、防雨箱、移动拖车、水套加热器、全自动控制屏等。以下是对柴油发电机组随机附件和定制型中主要零件进行系统性介绍：
1、主回路断路器
一般应用户要求而安装主回路断路器，以保护发电机组和第一级电路之间的电路，这些断路器却不能保护发电机自身。为保护发电机组，模块式和电源回路式的断路器应适当安装，结构如图3所示。模块式断路器可在各种电流额定值下得到。同时也适合直接安装在发电机组的输出盒内。电源断路器规格有125-4000安培之间的各种型号备选。模块式断路器耐用但价格贵一些。电源断路器一般安装在靠近发电机组的独立的仪表板上，而不是装在自身上，这是由于他们的体积和振动的敏感性决定的。当主回路断路器必须安装时，计划中应包括断路器类型、分励类型和额定值。用于并联系统的发电机组，机组本身可以不装断路器，而将断路器置于并联系统中的进线柜上。
2、启动电池
发动机的启动和发电机组控制的电池系统也许是要求最严但又最可能失效的子系统。正确的选择和维护电池和电池充电器对提高系统可靠性是非常重要的。在200kw以下的发电机组中，电池用于发动机启动和发电机组控制中。系统包括电池、电池架、备用时可用普通电源充电的浮充电器以及发动机驱动的充电机，它可以在发电机组运行时提供直流电流，同时对电池充电，充电过程如图4所示。
① 当发电机组并联安装时，每台机组的电池常常是单独安装的，以给并联系统提供控制电源。并联系统的制造商应相互协商以确定发动机控制电源系统的适应性，因为电压峰值会影响一些并联控制系统，因此并联设备需要使用分离式电池。
② 电池应尽可能近地安装到发电机附近，以最大限度地减少起动电路的电阻。
③ 安装位置应便于维修电池和避免接触水、尘埃和油污，在有地震的地方，电池架应制成特别的结构以防电池液泄漏和电池破裂。
随柴油发电机组提供的通常是铅酸电池，这是使用最广泛的电池类型，相对较便宜，在-18℃到38℃温度范围之间有良好的性能。铅酸电池应该安装在发电机组附近。铅酸电池可能是免维护式或者是大容量式。免维护式电池维护要求低但不容易监控。所有的铅酸电池都需要在使用前充电，即使是免维护电池也不能无限期地充电。大容量型电池在必要时需要添加电解液在刚添加电解液之后，电池只能达到50%的充电程度。发电机组一般随机配置的为大容量的需维护的铅酸电池。
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图3 塑壳断路器结构图 |
图4 蓄电池充电过程 |
3、电池浮充充电器
浮充充电器能全自动的对柴油发电机启动电池进行监测和充电，当充电器监测到电池电压低于预先校准值时，会自动发出一系列电子脉冲对电池充电，在充电的过程中，充电器继续对电池电压监测，当测量值高于合适的极限值时，充电器将停止充电，直到电池电压降到低于校准的极限值，将再次充电。如此循环。
浮动充电电压力主要影响电池正极板栅的腐蚀速率和电池内气体的排放，当电池的浮动充电压超过一定值时，板栅腐蚀进一步缩短了电池的使用寿命。增加的浮充电流将导致更多的剩余气体通过排气阀排放，导致电池流失。平衡充电时，气体产量是浮动充电时的几十倍，因此平衡充电时间过长会加剧电池的流失和栅格的腐蚀，从而损坏电池。
4、预热装置
发电机组在很多应用中使用了辅助起动装置。通常自然吸气柴油机可以在0℃以上（不需要辅助装置）非常顺利地起动。而增压柴油机具有较低的压缩比，在4-7℃以上（不需要辅助装置）起动时才非常顺畅。对柴油发电机组而言，可选取如冷却液加热器、机油加热器等辅助起动装置。
① 机油加热器
机油加热器安装在柴油机机油盘上，所在位置如图5所示。它加热柴油机机油盘内的机油，便于柴油机在低温下起动。
② 冷却液加热器
为了保证发电机组在低温下能很快的启动，推荐采用冷却液加热器，安装位置如图6所示。柴油机缸套周边和缸盖内都有冷却液，加热器加热柴油机冷却液并靠对流使柴油机内的冷却液全部加热。特别对自动化发电机组和备用发电机组，为了确保在10秒钟内起动，柴油机冷却液温应至少保持在49℃，室温保持在10℃。
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图5 柴油机机油加热器位置图 |
图6 柴油机冷却液强制循环加热器位置图 |
5、降噪及减震装置
① 消声器
消音器一般为蜂窝式工业消音器，大多厂家作为标配。柴油机消声器形式规格很多，目前用在发电机房低噪声工程上的主要由直管式消声器和片式消声器两种。其消声性能主要与扩容控流通道形式、长度及吸声材料的性能有直接关系，直管式消声器是阻性消声器中简单的一种。
② 波纹管
在高温、高流速燃烧废气的周期性作用下，柴油机的排气管系统会产生振动和热膨胀位移。当管系热膨胀位移产生的应力远超过排气管系固定支撑处材料的强度极限，将对固定支撑造成破坏。因此,大型柴油机在管系设计中通常采用排气波纹管来补偿排气管系因热负荷产生的热膨胀位移，从而消除排气管系因热膨胀位移产生的巨大应力，保证柴油发电机可靠运行。
6、防震垫
减震垫安装于底座与水泥基础之间，起到吸收震动的作用。根据形状分为方形减震垫、碗形减震垫。减震垫的主要材料是天然胶、氯丁胶以及丁晴胶以及上下壳体，发电机组中的减震垫要求运用范围大约在25hz，柴油发电机组发出的电是50hz以及60hz，只要低于这个数值1倍左右就算达标，比较差的减震垫的材料已生胶为主，手感上无弹性、载重压缩比呈现非线性，以及表面较为粗糙，而且容易老化。
三、设备常规试验与检测项目
1、柴油发电机组绝缘检查
柴油发电机组各独立电气回路对地及回路间应能承受试验电压数值为表1规定、频率为50Hz、波形为实际正弦波、历时1min的绝缘介电强度试验而无击穿或闪络现象。
2、启动检测
常温条件下向自动启动机构发出自动启动指令（模拟市电电网中断供电、模拟市电电网电压下降至规定值等），观察柴油发电机组是否自动启动、升速、建压、合闸供电，运行1min，重复进行3次，间歇时间小于20s；柴油发电机组自动启动后，观察柴油发电机组是否自动加载；加额定负载后，观察柴油发电机组是否能在20s内带额定负载运行；检查低温启动装置的电路、管路、油路等是否畅通。
3、自动保护功能检测（可不做现场要求，仅抽测功能测试）
通过模拟的方法在柴油发电机组的控制屏上对相应的传感器输入信号接入端子给人为的闭合信号，观察柴油发电机组能否自动保护停机或告警；柴油发电机组应具有的保护包含：机油压力低、过欠电压、超欠速、水温高、发电机温度高、过载、短路保护、逆功率（并机时测）、过电流等。
4、柴发机组稳态运行
柴油发电机组额定主用功率的连续运行试验：
（1）柴油发电机组在额定工况下满载运行11h后，紧接着过载10%运行1h；
（2）每隔30min记录一次功率、电压、电流、功率因数、频率、柴油机冷却出水（或风）温度及机油温度（在仪器板温度表上读取）、添加燃油时间等。
（3）观察柴油发电机组是否出现停机、降功率等异常现象；柴油发电机组铭牌上未标出主用功率数值的，发电机厂商应提供相应的主用功率数值以供测试。
5、负载突加能力测试
柴油发电机组按0%→50%突加负载，然后从50%→慢慢加至100%（不小于5%），最后100%→0%突减负载，重复进行三次。取三次结果的平均值。
6、负载突减能力测试
柴油发电机按100%--0负载突减特性测试。使用电能质量分析仪表记录波形，检查柴油发电机组能否保持稳定的输出，是否导致柴油发电机组保护性停机，以及是否出现频率异常、电压异常导致的电源设备的报警甚至停机。
7、容性负载能力检测（YD502新的测试方法，arctan0.95计算要求加入）
检测容性负载时，按照柴油发电机组输出最大有功功率的100%配置阻性负载，并按照功率因数超前（容性）0.95配置相应的容性负载。柴油发电机组在额定工况下运行1h。每隔30min记录一次功率、电压、电流、功率因数、频率、柴油机冷却出水（或风）温度、机油压力和发电机绕组温度。
8、连续运行能力测试
主要测试柴油发电站带载能力、冷热态电压变化、燃油消耗率和机油消耗率等指标。柴油发电机组先以额定功率带载运行2小时，紧接着以110%额定功率运行一小时，应无停机、降功率等异常现象。运行过程中记录以下参数：
（1）柴油发电机组输出发电机各项电气参数；
（2）记录发动机各项参数（水温、机油压力、转速等）；
（3）记录发电机房间内进风温度，出风温度；
（4）观察发电机排烟颜色是否正常；
（6）采用热成像仪，扫描发电机输出配电柜、电缆、开关、铜排、接线端子等温度是否正常；
（7）采用热成像仪，扫描发电机进风、排烟等各机械部件温度是否正常；
（8）采用噪音仪，检查发电机满载情况下的噪音。
9、并机系统性能测试
如有并机系统测试要求，则需在单机测试合格后，再进行并机性能测试。
（1）模拟市电停电，观察本系统内油机是否能全部自动启动且并机成功，记录柴油发电机组从启动发出到全部油机并机成功的时间；
（2）柴油发电机组并机成功后观察是否能自动加载；
（3）模拟并机测试自动加机减机功能逻辑验证，当负载减少到柴油发电机组退出一台柴油发电机组的条件时（一般80%），验证柴油发机电系统是否能够自动退出一台柴油发电机组，并自动停机；当负载增加到自动加另一个柴油发电机组时（一般85%），验证柴油发机电系统是否能够自动启动且能够并网到柴油发电机系统中带载运行；
（4）手动模拟主油机故障，检查备机是否正常启动，备用联络开关投入，并机动作是否正常；
（5）手动恢复主油机故障，备用发电机退出，备用联络开关退出，主用发电机投入运行正常；
（6）模拟市电恢复，观察油机是否经过可调整的延时将所有负荷切回市电电源供电，油机在空载下运行约5分钟是否自动停机，控制装置是否自动复位，为下一次运行做好准备。
总结：
柴油发电机安装是一个复杂而综合性的过程，需要遵循一系列规定和要求。任何安装过程中的失误或疏忽都可能导致严重的后果，包括设备故障、安全隐患和人员伤害。因此，对于柴油发电机的安装过程进行检查和记录非常重要。其中，检查记录不仅可以帮助确保安装工作的质量，还可以为后续的维护和故障排除提供有价值的信息。通过记录柴油发电机的安装细节和检查结果，可以为日后的维护工作提供参考依据，从而提高设备的可靠性和寿命。综上所述，柴油发电机安装检查和记录，对于确保安装质量和设备稳定运行非常重要，是一个不可或缺的过程和文档。
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