新聞主題	柴油發(fā)電機組試驗項目大全和驗收記錄表

 

摘要：業(yè)主為了檢驗廠家提供的柴油發(fā)電機組是否符合國標，可通過柴油發(fā)電機組報警、停機、啟動、負載測試、溫升試驗、電壓特性試驗、調(diào)速器動態(tài)特性試驗、發(fā)電機并聯(lián)運行和負荷轉移試驗、保護裝置試驗、聯(lián)鎖試驗等，檢驗柴油發(fā)電機自動調(diào)節(jié)（電壓、頻率）功能，柴油發(fā)電機保護功能、測量信號，校對傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)上的信號，核對柴油發(fā)電機出口電壓與用電電壓相序是否一致，檢驗與市電的閉鎖功能及柴油發(fā)電機出口開關的控制保護功能。通過本文中一系列實驗措施來驗證所有性能的可靠性，保證柴油發(fā)電機組在投入運行前的安全性和穩(wěn)定性。因此，康明斯公司在本文中陳述了柴油發(fā)電機試驗的目的、參考資料和試驗需要的條件以及測試方案內(nèi)容。

 

一、試驗目的和條件

 

1、試驗目的

        柴油發(fā)電機組進行全面試驗的目的，是為了檢驗柴油發(fā)電機組安裝的完整性、正確性及工作的可靠性，驗證柴油發(fā)電機組的輔助裝置是否滿足設計要求。 

2、參考資料

（1）康明斯柴油發(fā)電機組技術說明書；

（2）電力系統(tǒng)試驗大綱 DNS434-603-001；

（3）報警點清單 DNS434-420-002QD。

3、試驗條件

（1）柴油發(fā)電機組組裝完畢，并空載啟動正常。

（2）發(fā)電機燃油日用系統(tǒng)管路串油清洗交驗結束并將管路恢復到正常工作狀態(tài)。

（3）機艙壓縮空氣系統(tǒng)應能夠投入使用（若采用靜音箱式發(fā)電機組）。

（4）應該保證發(fā)電機很好的潤滑。

（5）為柴油發(fā)電機組服務的輔助系統(tǒng)及設備應該按照設計的要求安裝到位，所有的閥門應處于相應的開啟和關閉狀態(tài)。

 

二、假性負載試驗方案

 

1、試驗設備要求

      采用電力測功機作為負載電機，配置可完成柴油柴油機測試。試驗遵循的原則如下：

（1）采用一體化設計，試驗臺要求測功機有良好的動態(tài)控制特性，精確的轉速及扭矩控制，完備的監(jiān)測與保護功能。測量系統(tǒng)在軟硬件配置和設計理念上達到世界先進水平。

（2）柴油機測試臺設計、制做遵照技術性能先進，采用先進的控制技術，高質(zhì)量的元器件，確保測試臺能長期、穩(wěn)定、可靠地適應測試使用。

（3）柴油機測試臺控制系統(tǒng)充分滿足用戶的負載特性及運行的工藝要求。

（4）采用工藝成熟、質(zhì)量可靠、先進、合理的技術進行設計。

（5）控制系統(tǒng)應采用工作穩(wěn)定、可靠、標準、成熟且經(jīng)過工業(yè)現(xiàn)場運行考驗的控制技術和手段。

（6）試驗設備選型時應充分考慮到維護的要求；系統(tǒng)的監(jiān)控和安全保護措施應完善、齊全。

2、測試項目

（1）柴油機低空載穩(wěn)定轉速試驗；

（2）柴油機速度特性試驗；

（3）柴油機調(diào)速特性試驗；

（4）柴油機負荷特性試驗；

（5）柴油機功率試驗；

（6）柴油機耐久性臺架試驗；

（7）柴油機萬有特性試驗。

3、技術方案

      此臺架用于檢測柴油機的性能、可靠性和問題驗證等各類試驗；以工業(yè)控制計算機為中心， 柴油機專用軟件為核心的主控系統(tǒng)，具備 RS485/RS232/以太網(wǎng)/CAN 通訊接口，可與系統(tǒng)所含各子系統(tǒng)（冷卻液系統(tǒng)、機油冷卻系統(tǒng)、油耗儀、數(shù)采系統(tǒng)、油門執(zhí)行器等）實現(xiàn)通訊，進行數(shù)據(jù)交互，并能在主控系統(tǒng)上可對個子系統(tǒng)進行集中控制。

（1）原理

      加載電機采用電力測功機，測功機測控系統(tǒng)以ET4100 測控儀為核心，以 CANbus 總線為主體，通過通訊接口板與電力測功機控制單元、油門驅動儀發(fā)送指令，實現(xiàn)對測功機及柴油機的控制。現(xiàn)場通過各路溫度、壓力采集，通過控制計算機完成柴油機測試系統(tǒng)試驗臺的控制、連鎖、操作以及故障診斷。通過 RS485/以太網(wǎng)/CAN 中的一種端口將控制計算機的輸出傳至數(shù)據(jù)處理計算機進行數(shù)據(jù)處理。原理如圖1所示。

（2）系統(tǒng)組成：

      包括測功機變頻控制系統(tǒng)、油門驅動儀、智能油耗儀、柴油機測試保障系統(tǒng)系統(tǒng)等。機械連接如圖2所示。

（3）測控部分：

      扭矩傳感器采用德國HBM的法蘭式扭矩傳感器T40B，精度±0.05%FS，輸出形式可以為頻率輸出和電壓輸出。測功機控制器主要用于負載變頻器的控制、通信控制、試驗電機控制等。測功機控制器根據(jù)扭矩和轉速信號對電機變頻器進行閉環(huán)控制。

（4）數(shù)據(jù)處理及控制軟件：

      柴油機測試程序，運行在 Windows7 以上操作系統(tǒng)。作為測試系統(tǒng)的一個重要部件，與測功機、油門驅動儀等設備配套使用，共同構成機、電、儀三位一體化的實時測控系統(tǒng)，實現(xiàn)計算機全虛擬化測試。

      控制軟件具有手動測試、自動測試、定標測試等多種實驗模式，以幫助客戶全面判斷被測產(chǎn)品的性能參數(shù)和特性曲線。可任意設置波特率并加載相應 dbc 協(xié)議；可提供恒轉速模式、恒扭矩模式和恒油門等 7 種無擾動切換測控模式。它還具有產(chǎn)品的快速合格 /不合格檢驗功能。計算機可采集轉速、扭矩、油門以及與之通訊的各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并自動存儲，且可分析計算試驗數(shù)據(jù)用于儲存、顯示或以數(shù)據(jù)表和曲線的格式打印測試報告，并可自動轉換為 Excel 或 PDF 等電子文檔格式。軟件還具備數(shù)據(jù)黑匣子：臺架出現(xiàn)異常情況報警停機，臺架可以自動保存停機前后的關鍵參數(shù)，時間和保存數(shù)據(jù)范圍可自行設定。

 

圖1  柴油發(fā)動機測試系統(tǒng)示意圖

圖2  發(fā)動機測試系統(tǒng)機械連接示意圖

 

三、交付后現(xiàn)場實載試驗

 

1、報警試驗

        通過模擬方法，進行報警功能試驗，驗證其保護系統(tǒng)是否正常。

2、停車試驗

        使用模擬的方法在發(fā)電機無負荷狀況下進行停車試驗，如表1所列。

 表1     柴油發(fā)電機停車試驗表

3、柴發(fā)起動試驗

（1）柴發(fā)起動/停止試驗

        在柴發(fā)無負荷狀況下，使用蓄電池起動/停止柴發(fā)（遙控/本地）。

（2）起動聯(lián)鎖試驗：

        柴油發(fā)電機指示不在運行位置，進行柴發(fā)起動試驗，確認柴發(fā)不能起動。

（3）發(fā)電機起動失敗試驗：

        使柴油發(fā)電機處于“遙控備用”狀態(tài)。關閉起動空氣閥，主配電盤發(fā)出起動失敗報警，柴發(fā)不能起動。

4、負荷試驗（與溫升試驗同時進行） 

（1）在試驗前后使用500 V搖表測量并記錄定子繞組和空間加熱器絕緣電阻，測量值應不小于1 MΩ。

 表2    柴油發(fā)電機電阻測試表

表3    柴油發(fā)電機不同負荷試驗表

 

（3）在發(fā)電機進行100%負荷試驗時（時間1小時），每15分鐘記錄一次數(shù)據(jù)并填入下表：

表4    柴油發(fā)電機滿載試驗數(shù)據(jù)表

5、溫升試驗

        發(fā)電機滿負荷試驗時，每15分鐘測量如下參數(shù)并進行記錄填入表中。使用溫度計、儀表或機艙報警監(jiān)測系統(tǒng)進行測量發(fā)電機各部分溫升。

表5    發(fā)電機溫升試驗數(shù)據(jù)表

 

6、柴油機特性試驗

        每臺柴油發(fā)電機在75%負荷時調(diào)至額定電壓、額定頻率，再將發(fā)電機負荷加到滿載，負荷按以下步驟變化時，記錄各個狀態(tài)下的電壓和頻率。

        順序：100%→75%→50%→25%→0→25%→50%→75%→100%

        在上述測量期間，確認在各個狀態(tài)下的電壓變化率應在-10~+6%以內(nèi)，頻率變化率則應在±5%以內(nèi)。

表6    柴油發(fā)電機特性試驗數(shù)據(jù)表

 

7、調(diào)速器動態(tài)特性試驗

        調(diào)速器調(diào)至滿負荷，柴油發(fā)電機處在空載狀態(tài)并觀察轉速變化和穩(wěn)定時間。然后按100%-0-50%-100%次序突然增加載荷。應滿足下列要求：

（1）調(diào)速器瞬間轉速波動±10%

（2）調(diào)速器穩(wěn)定轉速波動±5%

（3）穩(wěn)定時間≤5 s

8、柴發(fā)并聯(lián)運行和負荷轉移試驗

（1）發(fā)電機組手動并聯(lián)運行：

▊ 并車試驗時應首先調(diào)節(jié)每臺發(fā)電機負荷到75%額定負荷，然后按以下步驟改變每臺發(fā)電機負荷：75%—50%—20%—50%—75%—100%—75%。

▊ 多臺發(fā)電機并車時同樣將每臺發(fā)電機負荷調(diào)到75%額定負荷，然后發(fā)電機負荷變化如下：75%—50%—20%—50%—75%。

▊ 在每個工作點上，測量發(fā)電機有功功率、電壓及頻率，并應確保發(fā)電機所承擔的有功功率與總功率按機組額定比例分配值之差不應大于15%的額定負荷，即最大偏差1700kWX15%=255kW。75%—50%—20%—50%—75%—100%—75%

表7    柴發(fā)并聯(lián)運行數(shù)據(jù)表

 

（2）負荷轉移試驗

        本試驗應在每臺發(fā)電機負荷為75%額定輸出功率條件下，按以下步驟在多臺發(fā)電機組間進行：

▊ 1、2號發(fā)電機并車運行

      手動同步并聯(lián)3號發(fā)電機，然后使1號發(fā)電機退出并聯(lián)運行；

▊ 2、3號發(fā)電機并車運行

      手動同步并聯(lián)4號發(fā)電機，然后使2號發(fā)電機退出并聯(lián)運行；

▊ 3、4號發(fā)電機并車運行

      手動同步并聯(lián)1號發(fā)電機，然后使3號發(fā)電機退出并聯(lián)運行；

▊ 1、4號發(fā)電機并車運行

      手動同步并聯(lián)2號發(fā)電機，然后使4號發(fā)電機退出并聯(lián)運行。

9、發(fā)電機保護裝置試驗（具體試驗方法和試驗設備由服務商提供）

        本試驗僅進行模擬試驗。

（1）逆功率試驗：

      通過手動控制另一臺柴油發(fā)電機調(diào)速器來產(chǎn)生逆功率條件，逆功率達到10%的額定功率即170 kW，延時5秒。

（2）短路試驗：

表8    發(fā)電機短路試驗數(shù)據(jù)表

 

10、柴發(fā)抗震試驗

      對于柴油發(fā)電機組來說抗震鑒定是其必須鑒定的主要部分，通過進行抗震鑒定驗證其各組成部分在地震荷載的作用下是否能夠保持完整，正常運行，在多大的荷載下回破壞發(fā)電機組的整體結構，影響發(fā)電機組的正常運行。試驗實物圖如圖3所示。

11、柴發(fā)聯(lián)鎖試驗

（1）柴發(fā)ACB及岸MCCB間聯(lián)鎖試驗

        當多臺柴發(fā)發(fā)電機中任何一主開關處于合閘位置，主配電盤上的岸電空氣斷路器不能合閘。試驗現(xiàn)場如圖4所示。

（2）應急發(fā)電機組自動起動試驗和主配電板與應急配電板聯(lián)鎖試驗

        本試驗須確認以下功能的可靠性：

▊ 斷開主配電板上至應急配電板的連接開關模擬一個主配電板斷電狀態(tài)，或者采用其他方法停止主發(fā)電機。應急發(fā)電機將起動，并向應急配電板供電，同時斷開主配電板與應急配電板的連接。整個過程必須在45秒內(nèi)自動完成。

▊ 在主配電板恢復供電以后，首先應急發(fā)電機主開關斷開，然后應急配電板上的連接開關合閘，應急發(fā)電機停車，這個過程也應是自動的。

 

圖3  康明斯柴油發(fā)電機組抗震試驗

圖4  柴發(fā)聯(lián)鎖試驗現(xiàn)場

 

總結：

      柴油發(fā)電機性能測試對于確保其可靠運行至關重要，尤其是在遇到緊急情況時。在危機時期，您最不希望看到的是您的應急發(fā)電機無法為您提供所需的全部電力。特殊是負載測試允許對柴油發(fā)電機進行測試并進行“試駕”，可以說是對其進行測試以確認其可靠工作，同時還檢查其以最大容量和最大容量運行的能力。這就是我們確保在實際負載下單獨測試的柴油發(fā)電機的原因。

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