柴油发电机组的选择

发表时间：2012-10-25 11:10 来源：柴油发电机厂家 TAG标签：潍柴配件点击：19次

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二、柴油发电机组的选择

、

柴油发电机组按用途分为常用机组、备用机组和应急机组三种。在选择机组时，应首先

明确该机组是作何种用途。在长期缺电甚至无市电供应的地区，需发电机组长期运行，应选

用常用机组。若机组只是在市电偶尔发生故障时才启动运行向负载供电，则使用备用（应

急）机组。由于常用机组和备用〈应急）机组标定功率的限制不同，使用的频率和周期时间
也不一样，所以尽量不要混淆使用。

(一)常用柴油发甩机组的选择

某些柴油发电机组在某段时间或经常需要长时间连续地运行，以作为用电负荷的常用供
电电源，这类发电机组称为常用发电机组。常用发电机组可作为常用机组与应急〈备用）机
组。远离大电网的乡镇、海岛、林场、矿山、油田等地区，为了供给当地居民生产及生活用
电，需安装柴油发电机组，这类机组平时应不间断连续地运行。

国防工程、通信枢纽、广播电台、微波接力站等重要工程，设有备用柴油发电机组。这
类工程平时用电可由市电电力网供给。但是，由于地震、台风、战争等其他自然灾害或人为
因索，使市电网遭受破坏而停电以后，巳设置的备用柴油发电机组应迅速启动，并坚持长期
不间断地运行，以保证对这些重要工程用电负荷的连续供电，这种备用发电机组也属于常用
发电机组类型。其特点是持续工作时间长、负荷曲线变化较大。

1.常用柴油发电机组及其容量的确定

同一电站的常用柴油发电机组应尽量选用问型号、同容量的机组，以便备用相同的零部
件，方便维修与管理。负荷变化大的工程，也可以选用同系列不同容量的机组。机组输出标
定电压一般为400V，个别用电量大，输电距离远的工程可选用高压发电机组。

一般而言，常用柴油发电机组容量的估算按机组长期持续运行输出功率能满足全工程

大计箅负荷进行选择，并应根据负荷的重要性确定备用机组的容量。柴油机持续运行的输出

功率，一般为标定功率的0.9倍。若机组容量选择得过小，则无法带动全部负载或者在启动
大功率负载时导致突然停机的现象；若机组容量选择得过大，则投资及维修成本高，造成资
源浪费。而且根据柴油机的特性，当其长期在小负荷工作时，将造成发动机活塞环、喷油嘴
等处积炭严重，汽缸磨损加剧等损坏机组的不良后果。另外，在容量估算时需考虑多方面的
因素，包括使用环境、负载类型和预留裕量等方面。

(1)使用环境主要包括环境温度、海拔高度和空气相对湿度。当环境温度、海拔高度
过高时，空气密度则降低，机组运行时燃烧所需氧气的供应量减少，机组的输出功率应作相
应下调。换言之，选用的机组功率要比负载的功率值高，即当机组在非标准状况下工作
时，应对柴油机进行功率校正。

值得注意的是：电子喷油柴油机采用了电子喷油控制技术，通过安装在柴油机上的电子
控制单元对进气歧管的进气压力、燃油温度等参数的精确测量，以控制每个喷油器的喷油正

时和喷油量，使得机组在非标准环境下有更低的功率下降。

(2)负载类型一般分为：电阻性、电感性等线性负载与内含整流电路的非线性负载
(又称整流性负)。阻性负载如灯泡、电炉和烤箱等；感性负载如空调、机床和水泵等；非

线性负载如UPS、电子计箅机、程控交换机和PLC设备等。其中阻性负载的特性是电阻基
本保持不变，电流随电压按比例下降，带这种负载时，发电机组的容量只要略大于负载功率
即可。但是在带感性负载和非线性负载时，发电机组的容量就需要重新计箅。

①电感性负载对容量的影响电感性负载（如笼式三相异步电动机）的特性是，当启
动时有很大的电流，而且功率因数大大低于正常运转值。如果直接启动，其启动电流为正常
运转时的5?7倍，这就要求机组容量足够大以满足其启动要求。但是随之而来的问题就是
机组的功率选大了，而正常运行时功率又远小于机组的额定功率，这显然是不经济的。

由于其启动电流为额定电流值的6倍〈112*6 = 672A），为了满足启动要求，不得不选

电672A。显然，机组的功率变大了，而正常运行时其功率又远小

于标定功率，不经济。为了减小电动机启动时的影响，往往采用减压启动的方法，就是

电压'待电动机转速：恢复

·星形-三角形换接启动；

·自耦减压启动；
·电抗压启动；
延边三角形启动。

其中星形—三角形换接启动法的启动电流为直接启动时的1/3；自减压启动

到不同电压；电抗减压启动的启动电流按其端电压的
电流—般为直接启动时的1/2具体,作方法可由有关

的电工手册查得

非线性负载对容量的影响非线性负载设备都有启动冲击电流、谐波反馈、电流突

变等干扰，而且往往对机组电压降值有很高的要求。由于柴油发电机组所送出的电源
但电压畸变率大，而且随定输出功率容量的减小，其舰增大的矛盾会显得更加突

出。当带电阻性负载时，这种影响不易觉察。然而带像计算机和通信设备这种整流滤波型负

载或UPS等非线性负载时，会影响负载的正常运行乃至使用寿命，出于安全方面的考虑应
把机组容量选大一些。

在计算发电机组容量时，应明确各个负载的性能，以作出正确的选择，常用负载的参考
特性参数如表1-10所示。

表1-10不同负载的启动电流和运行电流

电流	启动时	正常运行时
电阻性负载（灯泡/热器等〉	1倍	1倍
卤素负载〈荧光灯/水银灯等）	2.1?2.8倍	1.2?1.8倍
交流整流负载〈钻孔机/喷沙机等）	2.0?3.0倍	1. 3?1. 6倍
电感性负载（笼式三相异步电动机等）	5.0?6.0倍	1.3 ~2. 0倍

其他考虑因素根据现有负载进行机组容量计算后，还要考虑其他因素，如今后是
否有扩充负载的可能，有些负载是否可能发生过载现象等。建议根据自己的实际情况适当加

大机组的容量。另外，在经济条件许可的情况下，建议采用2台或多台发电机组，其中一些
发电机组用于敏感负载（如电子计箅机系统和其他电子设备），另一些发电机组用于不敏感
的负载（如电阻性负载和电动机〉，以防止由于电动机启动时造成机组电压波形畸变对敏感
性负载的影响。

1.常用柴油发电机组台数的确定

常用柴油发电机组台数的设置通常为2台以上，以保证供电的连续性及适应用电负荷曲
线的变化。机组台数多，才可以根据用电负荷的变化确定投入发电机组的运行台数，使机组
在经济负荷下运行，以减少燃油消耗率，降低发电成本。柴油发电机组的佳经济运行状况
是在标定功率的75%~90%之间。为保证供电的连续性，常用油发电机组本身应考虑设
置备用机组，当运行机组故障检修或停机检查时，使备用发电机组仍然能够满足对重要用电
负荷不间断地持续供电。

3，常用柴油发电机组的控制

常用发电机组一般应考虑能够并联运行，以简化配电主接线，使机组启动、停机轮换运
行时，通过并车、转移负荷、切换机组而不致中断供电。发电机组应安装有柴油发电机组的
测量及控制装置，机组的调速及励磁调节装置应适用于并联运行的要求。对重要负荷供电的

备用发电机组，宜选用自动化柴油发电机组，当外电源故障断电后，能够迅速自动启动，恢
复对重要负荷的供电。柴油机运行时机房噪声很大，自动化机组便于改造为隔室操作、自动
监控的发电机组。当发电机组正常运行时，操作人员不必进人柴油机房，在控制室便可对柴
油发电机组进行集中监控。

(二）应急柴油发电机组的选择

应急发电机组主要用于重要场所，在事故停电或紧急情况发生时，通过应急发电机组迅
速恢复并延长一段供电时间。这类用电负荷称为一级负荷。对断电时间有严格要求的通信设

备、仪表及计算机系统等，除配备发电机组外还应设蓄电池或UPS供电。

应急发电机组的工作有两个特点：一是作应急用，连续工作的时间不长，一般只需要持

续运行几小时（<=12h); 二是作备用，应急发电机组平时处于停机等待状态，只有当主用

电源发生故障断电后，应急发电机组才启动运行供给紧急用电负荷。当主用电源恢复正常

后，随即切换停机。

1.应急柴油发电机组容量的确定

应急柴油发电机组的标定容量为经环境（海拔高度、大气压力和空气湿度等）修正后的
12h标定容量，其容量应能满足紧急用电总计算负荷，并按发电机容量能满足一级负荷中单

甘 X谷量电动机后动的要求迸行校验。应急发电机一般选用三相交流同步发电机，其标定

输出电压为400V。

应急柴油发电机组台数的确定

有多台发电机组备用时，一般只设置1台应急柴油发电机组，从可靠性考虑也可以选用
2台机组并联运行供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台柴油发电
机时，机组应尽量选用型号、容量相同，调压、调速特性相近的成套设备，所用燃油性质应
—致，以便运行维修保养及共用备件。当供应急用的发电机组有2台时，自启动装置应使2
台^组能互为备用，即市电电源故障停电经过延时确认以后，发出自启动指令，如果台
机组连续3次自启动失败，应发出报警信号并自动启动第二台机组。

3，应急柴油发电机组特性的选择

应急机组宜选用高速、增压、低油耗、高可靠性、同容量的柴油发电机组。高速增压柴
油机单机容量较大，占据空间小；柴油机选配带有电子或液压调速装置的较好，其调速性能
佳；发电机宜选配无刷励磁的同步电机，运行可靠，故障率低，维护检修较方便；机组装在

附有减振器的公用底盘上；排烟管出口宜装设消声器，以减小噪声对周围环境的影响。
I应急柴油发电机组的控制

应急柴油发电机组的控制应具有快速自启动及自动投入装置。当发生主用电源故障断电
后，应急机组应能快速自启动并恢复供电，一级负荷的允许断电时间从十几秒至几十秒，应

根据具体情况确定。当重要工程的主用电源断电后，首先要有3?53的确认时间，以避开瞬

时电压降低及市电网合闸或备用电源自动投入的时间，然后再发出启动应急机组的指令。从
指令发出、机组始启动、升速到能带负荷需要一段时间。一般大中型柴油发电机组还需要
预润滑及暖机过程，使紧急加载时的全损耗系统用油〈机油）压力、全损耗系统用油（机
油）温度、冷却水温度符合产品技术条件的规定；机组的预润滑及暖机过程可以根据不同情
况预先进行。例如：邮电及军事通信、大型宾馆的重要外事活动、公共建筑夜间进行大型群
众活动、医院进行重要外科手术等的应急机组平时就应处于预润滑及暖机状态，以便随时快
速启动，尽量短故障断电时间。

应急机组投入运行后，为了减少突加负荷时的机械及电流冲击，在满足供电要求的情况
下，紧急负荷按时间间隔分级增加。根据标准和军用标准规定，自动化柴油发

电机组自启动成功后的允许加载量：对于标定功率不大于250kw者，不小于50%标定
负载；对于标定功率大于250kw者，按产品技术条件规定。如果对瞬时电压降及过渡过程
要求不严格时，一般机组突加或突卸的负荷量不宜超过机组标定容量的70%。

(三）柴油发电机组的订货要求

柴油发电机组的订货一般应注明以下内容。

①机组的型号、额定功率、额定频率、额定电压、额定电流、相数、功率因数和接线

方式等。

②对机组自动化功能和性能的要求。

③对柴油机、发电机和控制屏的结构、性能、安装尺寸的要求。

④对机组的并行要求：同时购买多台机组，是否要求并联运行；如需要并行，还应提
出是否需要提供并行所需的测量仪器和装置。

⑤对机组的附属设备要求：国内许多厂商把冷却水箱（散热器）、燃油箱、排气消声
器、蓄电池等也箅作附属设备，订货时允许提出安装的有关要求。

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