GB/T 2820 第5部分：發電機組
15 影響發電機組性能的其他因素
15.1 啟動方法
根據發電機組的大小、設計和應用，隨能源的不同而采用不同的啟動方法：
a）機械（例如手搖）；
b）電氣（例如電啟動馬達）；
c）氣動的（例如壓縮空氣入氣缸或氣啟動電動機）。
15.2 停機方法
根據設計和應用，隨停機信號的類型采用不同的停機方法：
a）機械；
b）電氣；
c）氣動的；
d）液壓的。
15.3 燃料和潤滑油的供給
燃料和潤滑油供給的設計應使發電機組能在所有的工作條件下滿意地運行。此外，應考慮安全要求（例如防火和防爆）。燃料和潤滑油的貯存應遵守有關國家立法管理機構的相應條例。
15.4 燃燒空氣
應考慮供燃燒所需空氣的品質，以便確定濾清的程度。
15.5 排氣系統
排氣系統應按（發動機制造商規定的）允許的排氣背壓和要求的噪聲衰減設計。下列要求可能是重要的：
a) 是否隔離結構噪聲；
b) 是否需要隔熱和包層（輻射、穿透壁、防接觸）；
c) 是否需要管路膨脹補償；
d) 排泄；
e) 防進水；
f) 防排氣爆炸措施；
g）排氣出口端的形狀（例如考慮風向、防飛鳥）；
h）支承；
i）氣體排出物。
15.6 冷卻和室內通風
當設計現場建筑物時，往復式內燃（RIC）機、發電機和開關裝置的冷卻型式以及通風和取氣對固定電站是特別重要的。為了正確設計現場建筑物，所要求的技術數據可從發電機組制造商得到。
15.7 監測
電站的監測范圍決定于：
a）預定用途；
b）運行方式；
c）發電機組的大小和型式；
d）用電設備的要求；
e）制造商的要求；
f）用戶的要求。
所選監測設備應確保機組的使用和運行。
15.8 噪聲輻射
若要將固定安裝的發電機組噪聲輻射限制到一定值，則在規劃階段制造商和用戶就應簽訂專門協議。
若需要測量移動式發電機組的噪聲級，則測量可在制造商工廠按短程場地進行。
注1：包面法按GB／T 2820.10-2002。
注2：實際上，按花費大的長程場地測量的結果與按短程場地測量的結果無明顯差別。
正如固定式設備的情況一樣，對于噪聲衰減的處理通常是在現場進行的，因此在制造商工廠的噪聲級測量只能在無噪聲衰減的情況下進行。若發電機組的噪聲衰減有要求，其測量可按移動式發電機組的方法進行。
發電機組／往復式內燃（RIC）機聯軸器的選擇應考慮系統扭轉振動所施加的各種應力，應力受下列因素影響：
a）功率（直到限油功率）；
b）往復式內燃（RIC）機和發電機的慣量；
c） 短路扭矩；
d）不同軸；
e） RIC發動機點火不良。
短路扭矩出現在發電機端子處的兩相線對線短路的條件下。然而在很多情況下，發電機慣量對發動機慣量之比是相當大的，致使在聯軸器上的扭矩可能略大于甚至小于持續功率扭矩。
發電機組制造商應對部件的兼容性負責。
15.10 振動
15.10.1 總則
發電機組制造商應證明發電機組的振動系統（發動機一聯軸器一發電機一底座），在其正常運行范圍內的振動特性安全地處在臨界值范圍之外。
由電站的其他部分（例如排氣系統、基礎）引起的振動也應考慮到。
15.10.2 扭轉振動
發電機組扭轉振動分析按GB／T 6072.5-2003規定。
機組制造商應確保機組扭轉振動安全地處在臨界值范圍之外。
當按合同預先約定時，機組制造商應對扭轉振動特性進行計算和測量。
扭轉振動測量和／或計算的結果應得到發電機組、往復式內燃（RIC）機和被驅動機械制造商的同意，必要時還應得到檢驗和／或立法管理機構和／或船級社的認可。
15.10.3 線性振動
15.10.3.1 動態彎曲變形
在由發動機一聯軸器一發電機組成的旋轉系統中，由于發動機的燃燒與慣性力和發電機的電磁力的作用，可能出現動態彎曲變形，在設計各部件和底座時應對此加以考慮。
15.10.3.2結構振動
15.10.3.2.1 總則
除扭轉和線性振動外，存在著由往復式內燃（RIC）機往復作用力和扭矩引起的發電機組振動。發電機組制造商應對彼此相關部件的相容性負責，使各個部件不超過其最大允許振動速度。
15.10.3.2.2測量位置和測量條件
應在發電機組軸承的水平和／或垂直方向上進行測量。當某一軸承不易接近或對單軸承交流（a.c.）發電機，應在軸承殼體上進行測量。振動速度的測量在發電機組制造商試驗臺上及額定輸出下進行，若可能，應在模擬現場安裝條件下進行。若進行該試驗時不能達到額定輸出，則應按盡可能高的輸出。
15.11 基礎
為了確定發電機組底座或任何支撐面的尺寸，期望的靜態和動態負荷數據可從發電機組制造商得到。
為減小自由慣性力對環境的影響，可能需要合適的彈性安裝。
在現場應考慮管道、電纜等所需的一些孔口。
若是彈性安裝，電纜和管道連接應是撓性的。
16 性能等級及運行限值
為了確定如GB／T 2820.1-2009給出的發電機組電壓和頻率的重要特性，列入表4中的運行限值應予以滿足。
應選擇同一性能等級的各指標值，這樣各部件兼容性才能滿足。
當發電機組某個性能等級的所有限值得到滿足時，才能選擇該性能等級。
建議用戶選擇能滿足其要求的最低性能等級。
表4 性能等級的運行限值
|
參數
|
符號
|
單位
|
運行限值
|
|||||
|
性能等級
|
||||||||
|
G1
|
G2
|
G3
|
G4
|
|||||
|
頻率降
|
δƒst
|
%
|
≤8
|
≤5
|
≤3r
|
AMCa
|
||
|
穩態頻率帶
|
βƒ
|
%
|
≤2.5
|
≤1.5b
|
≤0.5
|
AMC
|
||
|
相對的頻率整定下降范圍
|
δƒs,do
|
%
|
>(2.5+δƒst)
|
AMC
|
||||
|
相對的頻率整定上升范圍
|
δƒs,up
|
%
|
>2.5c
|
AMC
|
||||
|
頻率整定變化速率
|
Uƒ
|
%/s
|
0.2~1
|
AMC
|
||||
|
（對初始頻率的）
瞬態頻率偏差
|
100%突減功率P
|
δƒd
|
%
|
≤+18
|
≤+12
|
≤+10
|
AMC
|
|
|
突加功率d,e,q
|
≤-(15+δƒst)d
|
≤-(10+δƒst)d
|
≤-(7+δƒst)d
|
|||||
|
（對額定頻率的）
瞬態頻率偏差
|
100%突減功率P
|
δƒdyn
|
%
|
≤+18
|
≤+12
|
≤+10
|
AMC
|
|
|
突加功率d,e,q
|
≤-15d
|
≤-10
|
≤-7d
|
|||||
|
≤-25e
|
≤-20e
|
≤-15e
|
||||||
|
頻率恢復時間
|
tƒ,in
|
S
|
≤10f
|
≤5f
|
≤3f
|
AMC
|
||
|
tƒ,de
|
≤10d
|
≤5d
|
≤3d
|
|||||
|
相對的頻率容差帶
|
αƒ
|
%
|
3.5
|
2
|
2
|
AMC
|
||
|
穩態電壓偏差
|
δUst
|
%
|
≤±5
|
≤±2.5
|
≤±1
|
AMC
|
||
|
≤±10g
|
≤±5h
|
|||||||
|
電壓不平衡度
|
δU2.0
|
%
|
1i
|
1i
|
1i
|
1i
|
||
|
相對的電壓整定范圍
|
δUs
|
%
|
≤±5
|
AMC
|
||||
|
電壓整定變化速率
|
Uu
|
%/s
|
0.2~1
|
AMC
|
||||
|
瞬態電壓偏差
|
100%突減功率
|
δUdyn+
|
%
|
≤+35
|
≤+25
|
≤+20
|
AMC
|
|
|
突加功率d,e
|
δUdyn-
|
≤-25d
|
≤-20d
|
≤-15d
|
||||
|
電壓恢復時間j（見圖5）
|
tU,in
|
S
|
≤10
|
≤6
|
≤4
|
AMC
|
||
|
tU,de
|
≤10d
|
≤6d
|
≤4d
|
|||||
|
電壓調制k,l（見圖11）
|
Ûmod,s
|
%
|
AMC
|
0.3m,n
|
0.3n
|
AMC
|
||
|
有功功率分配°
|
80％和100％標
定定額之間
|
ΔP
|
%
|
-
|
≤±5
|
≤±5
|
AMC
|
|
|
20％和80％標
定定額之間
|
≤+10
|
≤±10
|
||||||
|
無功功率分配
|
20％和100％標定定額之間
|
ΔQ
|
%
|
-
|
≤+10
|
≤+10
|
AMC
|
|
|
a. AMC：為制造商和用戶之間的協議。
b. 采用單缸或雙缸發動機的發電機組，該值可達2.5。
c. 若不需并聯運行，轉速或電壓的整定不變是允許的。
d. 采用渦輪增壓發動機的發電機組，這些數據適用于圖6和圖7增加最大允許功率。
e. 適用于火花點火氣體發動機。
f. 該規定值僅是當卸去100％負載時的典型數值，此時制動扭矩只由發電機組的機械損耗提供，所以恢復時間將只取決于發電機組的總慣量和機械效率。由于用途和／或發動機型式不同引起的變化會很大。
g. 適用于10kVA以下的小型機組。
h. 當考慮無功電流特性時，對帶同步發電機的機組在并聯運行時的最低要求：頻率漂移范圍應不超過0.5％。
i. 在并聯運行的情況下，該值應減小為0.5。
j. 除非另有規定，用于計算電壓恢復時間的容差帶應等于
 k. 運行限值不包括在穩態限值內。
l. 若因發動機所迫出現發電機的扭轉振動，將導致電壓調制超過極限，發電機制造廠須予合作以減小振動或提供專門的勵磁調節器。
m. 單缸或雙缸發動機的發電機組，該值可為士2。
n. 在因亮度變化引起光線閃爍的情況下，眼睛的最高辨別力對應10Hz電壓波動的刺激閾值為：Umod10≤0.3％。
對Umod10給出的運行極限值與10Hz時的某一正弦電壓波動有關。對幅值αƒ、頻率為αƒ的電壓波動，等效10
Hz的幅值為：α10＝gƒαƒ。式中的gƒ，是按圖12的頻率對應于αƒ的加權系數。考慮某一電壓波動的所有諧波，
對應等效10 Hz的電壓調制為：
 o. 當使用該容差時，并聯運行發電機組的有功標定負載或無功標定負載的總額按容差值減小。
P. 負載減小時，運行限值僅在ƒarb＝ƒr時有效。
q. 負載增加時，運行限值僅在ƒarb＝ƒi時有效。
r. 在某些情況下，頻率降為0％（同步時）。
|
||||||||
