柴油發電機組是由柴油機和同步發電機組合而成的。柴油機允許使用的最大功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制，因此，需規定允許連續運轉的最大功率，稱為標定功率。柴油機不能超過標定功率使用，否則會縮短其使用壽命，甚至可能造成事故。

 

一、柴油機

 

1、標定功率

國家標準規定，在柴油機銘牌上的標定功率分為下列四類：

1、15分鐘功率即柴油機允許連續運轉15分鐘的最大有效功率。是短時間內可能超負荷運轉和要求具有加速性能的標定功率。

2、1小時功率即柴油機允許連續運轉1小時的最大有效功率。如輪式拖拉機、機車、船舶等柴油機的標定功率。

3、12小時功率即柴油機允許連續運轉12小時的最大有效功率。如電站機組、工程機械用的柴油機標定功率。

4、持續功率即柴油機允許長時間連續運轉的最大有效功率。

對于一臺機組，柴油機輸出的功率是指它的曲軸輸出的機械功率。根據GB1105-74規定，電站用柴油機的功率標定為12小時功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kPa，環境氣溫為20℃，相對濕度為50%標準工況下，柴油機以額定轉速連續12小時正常運轉時，達到的有效功率，用Ne表示。

美國康明斯系列柴油機，其功率分為持續功率和備用功率，兩者功率之比為0.91:1,相當于我國12小時功率和持續功率之分。

 

2、性能要求

○ 發動機為水冷、四沖程、直接噴射，自然或壓力送氣，并符合GB/T2820.2-2009《往復式內燃機驅動的交流發電機組 第二部分：發動機》的規定及適用于輕柴油作燃料。

○ 發動機之額定容量須符合GB/T2820.1-2009《往復式內燃機驅動的交流發電機組 第一部分：用途、定額和性能》連續運行之要求并與發電機持續運轉的額定容量相配合，其超載能力，將在以后加以規定。

○ 發動機之曲軸速度不能超過1500轉/分。其正常旋轉方向須為逆時鐘旋轉。

○ 須裝設機械的超速跳閘機構，當15%超速時切斷燃料供應。

 

QSK78系列康明斯發動機

 

二、交流同步發電機

 

1、額定功率

交流同步發電機的額定功率是指在額定轉速下長期連續運轉時，輸出的額定電功率，用PH表示。

根據機組的運行環境和技術要求，機組輸出的額定功率，由下式進行計算:

 

P_H=K₁·n(K₂K₃N_eH-N_p)(kw)

式中

○ P_H—同步交流發電機輸出的額定功率(kw)；

○ N_eH—柴油機輸出的額定功率(PS)；

○ K₁—單位變換系數(即kW/PS)K₁=0.736；

○ K₂—柴油機功率修正系數；

○ K3—環境條件修正系數；

○ n—同步交流發電機的效率；

○ N_p—柴油機風扇及其他輔助件消耗的機械功率(PS)。

 

通常我們把柴油機輸出額定功率(PS)與同步交流發電機輸出的額定功率(kw)之比，稱為匹配比，用K表示，即K值的大小受當地大氣壓力、環境溫度和相對濕度等多種因素的影響，對于在平原上使用一般要求的機組，通常K值取1.6對使用要求較高的機組K值應取2。

 

AVK交流發電機

 

2、性能要求

○ 發電機的設計和制造須按GB755-2008《旋轉電機定額和性能》及GB/T997-2008《旋轉電機結構及安裝型式》相應章節的規定進行。

○ 發電機須為同步交流發電機，額定輸出電壓(230V/400V) ，正弦波(50HZ) ，額定轉速1500轉/分，三相四線。

○ 發電機須為無電刷型，其旋轉磁場由交流激磁機和旋轉整流裝置激磁，并由以下規定之固態自動電壓調節器控制勵磁。

○ 發電機的額定值須適用于當地氣候條件，并加以特殊的浸漬處理以適合熱帶工作制。

○ 轉子和定子須具有H級絕緣。

○ 發電機之特性必須與發動機之轉矩特性相適應，以使發電機在滿載時，能充分利用發動機功率而不致超載。

○ 發電機須能承受高于同步值20%的超速運轉。

○ 發電機須能承擔某一相電流大于其它兩相達60%之不平衡負荷。

○ 發電機須為防滴式，符合GB4208-2008《外殼防護等級》中規定之IP23防護等級。

○ 發電機須內裝由恒溫器控制的加熱器。由控制屏上的手動隔離開關控制。當發電機運行時須將加熱器切斷。

○ 發電機須能承受在其輸出端短路達3秒鐘之短路電流而不致損壞。

 

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