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1、柴油发电机组培训讲义,柴油发电机组概述柴油发电机组技术条件、性能指标与选型柴油发电机组组成结构和工作原理柴油发电机组的操作使用和维护保养柴油发电机组常见故障分析,柴油发电机组概述定义,柴油发电机组是一种由柴油发动机（柴油机）、交流同步发电机（电球）、控制系统（控制屏）三大部件组成；涉及机械动力学、电磁学、自动化控制等各个领域；将燃油化学能燃烧释放的热能转换为机械能（柴油机曲轴旋转），最终转换为电能（交流发电机切割磁场）的机电一体化成套而成的能量转换设备。从属于内燃机发电机组。,柴油机,交流发电机,控制屏,柴油发电机组,柴油是原料，电能是产品。如果燃油是汽油，则为汽油发电机组；若为天然气，则为天
2、然气发电机组。所谓成套设备，是指柴油发电机组由一些独立的部件组合而成，并且这些独立部件的品质和性能对柴油发电机组的品质和性能有着重要的影响。只有优质的柴油机+优质的发电机+优质的控制系统+优质的成套工艺才能最终等于优质的发电机组。国际知名柴油发电机组成套商（OEM）主要有卡特彼勒（CAT）、奥南 (ONAN)、科勒(KOHLER)、威尔逊(FGW)、法西电(SDMO)等。,ISO8528 ：1993、GB/T2820-1997 定义： 一套燃油发电机组包括一台或多台有以产生机械能的RIC（往复式内燃）发动机，一台或多台转换机械能为电能的交流发电机，以及用于传递机械能的部件（例如联轴器、变速器等
3、）和合适的轴承与安装部件。 此定义包括柴油发电机组、汽油发电机组。并且考虑了并机。控制系统从属于发动机和发电机，不单独列出。但随着自动控制技术的不断发展，控制系统已经成为一个重要组成部分才能适应不断发展的社会和功能需要。,电站：一个电站由一台或多台发电机组及其辅助设备，有关的控制装置和开关装置，以及其适用的安装场所（防天气影响的一个房间、一个罩或专用设备）组成。内燃机电站：是由内燃机、发电机、控制系统和承载装置等组成的技术密集型的机电配套产品，适用于应急、移动和特殊场合供电。其中工频柴油发电机组是产量最大、应用最广的一类产品。,柴油发电机组概述特点,设备紧凑、单位功率重量轻（820kg/kW）
4、。单机容量等级多(几千瓦到几千千瓦)，功率变换范围广。但是单机容量小，不适宜作为区域电站的动力设备。热效率高（46%）、燃油消耗量低。但由于目前液体燃料价格贵，电能成本较高。启动迅速（几秒钟）、并能很快达到全（1min）。 但是运型振动、噪声、废气污染严重 操作简单、维护方便。但由于内燃机是活塞式往复机械，运行磨损大，检修保养频繁。,柴油发电机组概述用途,柴油发电机组作为一种电源设备，主要有四个方面的用途：1、自备电源：自发自用，一般为长行功率机组2、备用电源：应急电源，一般为备用功率机组3、移动电源：拖车或车载电源，应急电源4、调峰电源：弥补网电供应不足,柴油发电机组概述分类,柴油发电机组按
5、用途或工作方式可分为：长行机组、备用机组或应急机组。柴油发电机组按运行方式可分为：单机运行机组、并机运行机组、并网运行机组。柴油发电机组按控制方式可分为：手动机组、自动机组、遥控机组。柴油发电机组按构造外观和配套可分为：基本型机组、防音型机组、拖车机组、车载机组、方舱机组。,按照发动机燃料可分为：柴油发电机组和复合燃料发电机组；按照转速可分为高、中、低速机组；按功率可分为大、中、小型机组等等。按使用场所可分为船用、陆用发电机组。船用包括用于船舶甲板上和近海安装的发电机组。陆用包括用于陆地上的固定式、可运输式或移动式发电机组。,柴油发电机组工况条件,柴油发电机组的工作（况）条件：是指在规定的使用
6、环境条件下能输出额定功率，并能可靠地进行连续工作。国家标准规定的主要包括海拔高度、环境温度、相对湿度、有无霉菌、盐雾以及放置的倾斜度等。确定柴油发电机组的额定功率应采用标准的工作环境条件。由于组成发电机组的往复式内燃机、交流发电机、控制装置和开关装置在国标中都有各自的规定和标准，所以在选择确定发电机组的环境条件时，应总和考虑这些因素，重点应以发动机的标准环境条件为基础。,根据GB/T2819-1995移动电站通用技术条件规定，机组输出额定功率并可靠进行工作的环境条件应作下述规定： 第一种环境条件：绝对大气压Pr 100kPa 环境温度Tr 298K（25） 空气相对湿度r 30% 第二种环境条
7、件：绝对大气压Pr 89.9kPa 环境温度Tr 313K（40） 空气相对湿度r 60% 机组在下列条件下应能输出规定功率（允许修正） 海拔高度不超过4000m; 环境温度：下限值分别为5 ，-15 ，-25 -40 上限值分别为40 ，45 ，50 。 相对湿度25 是90% 长霉等级不超过GB/T2423.6-1999规定的2级,RIC发动机的额定功率，采用下列标准基准条件： 绝对大气压力Pr: 100kPa 空气温度Tr: 298K(25) 相对湿度r ：30% 进气冷却温度Tcr: 298K(25)a.c发电机的额定功率，采用下列标准基准条件： 冷却空气温度：313K(40 ) 冷却
8、器进口的冷却液温度：298K(25) 海拔高度：1000m 控制装置和开关装置的定额，采用下列标准基准条件： 环境温度：短时最高313K(40 ) 相对湿度： 313K(40 )时50% 海拔高度：2000m,现场环境条件下发电机组运行，其某些性能可能受到影响。考虑的因素除了上述标准基准条件考虑的环境温度、相对湿度、海拔高度外，还要考虑：砂和尘、海洋环境、冲击和强迫振动、化学污染、辐射等；若机组采用水、液冷热交换器还需考虑水、液传热液的最高和最低温度。当运行条件非标准基准条件时，发电机组额定功率需要进行调整和修正。,柴油发电机组工作方式,发电机组的功率是除去必要的独立辅助设备吸收的电功率之外的
9、发电机组端子处输出的有效功率发电机组的功率定额是指在额定频率和除另有规定外在功率因素为0.8（滞后）下用千瓦表示的功率， 机组应按GB 12699规定制造。机组的额定功率因数为0.8（滞后）单相机组允许为0.9（滞后）或1.0。 功率定额的分类，对发电机组制造商标明涉及其发电机组在规定运行条件下输出的功率是必要的。,持续功率（COP）:是指发电机组在规定的维修周期之间和规定的环境条件下每年的持续供电时数不受限制的功率。其维修按制造厂的规定进行。允许有一定的超（过）载能力，持续功率指变动负载工况下连续运行功率，每12小时允许1小时超载10%。可以理解成长行功率、主用功率。基本功率（PRP）:是指
10、发电机组在规定的维修周期之间和规定的环境条件下每年可能运行的时数不受限制的某一可变功率序列内存在的最大功率。其维修按制造长的规定进行。在24小时周期内允许的平均输出功率Ppp应不大于RIC发动机制造厂规定的基本功率的某一百分数。限时功率（PRP）:是指发电机组在规定的维修周期之间和规定的环境条件下能够连续运行300h,每年供电达500h的最大功率。其维修方法按制造厂的规定进行。按该定额运行对机组寿命的影响是允许的。停机时间不计。可以理解成备用功率。,柴油机的标定功率：柴油机功率是指曲轴输出的机械功率。柴油机允许使用的最大功率受零部件的机械负载和热负载的限制，因此需规定允许连续运行的最大功率。内
11、燃机不能超过标定功率使用，否则会缩短使用寿命，甚至造成事故。按国家标准标定功率分15min功率、1h功率、12h功率、持续功率，分别表示内燃机允许连续运转15min、1h、12h、长时间时能输出的最大有效功率。按国外标准可分为备用功率、基本功率、持续功率（同上述）。备用功率相当于限时功率，没有过负载能力；每年只能以80%额定功率运行200h,其中以额定功率运行时间不超过25h。基本功率有不限时间运行和限时间运行两种方式。不限时间运行：每250h运行期间发动机平均功率不超过额定功率的70%；每年以额定功率运行的时间不超过500h;在12h运行期间，能以110%额定功率运行1h；每年以110%额定
12、功率运行的时间不超过25h。限时间运行：每年以额定功率运行的时间不超过750h;超过750小时后应按持续功率运行。,柴油发电机组用柴油机的标定功率为12小时功率。即柴油机在大气压力为101.325kPa,环境温度为20,相对湿度为50%的标准下，以额定转速连续12h正常运转时，达到的有效功率，用符号Ne表示。一般来说，内燃机允许连续运行的时间越长，其标定功率相对要小。内燃及按规定的时间在标定工况下工作之后，立即可以发出的最大功率为超负载功率，其大小以额定功率的百分数表示。一般情况下，标定功率为12小时功率的内燃机或具有持续功率的内燃机具有超负载功率，其数值可以分别规定为这两种功率的110%，并
13、可在12h运行期间连续运行1h。,交流同步发电机的标定功率：是指在额定转速下长期运转时输出的额定电功率，用PH表示。通常用工作制类别表示和分类。ISO8528规定RIC发动机驱动的发电机组用发电机应规定持续定额（工作制S1）或离散恒定负载定额（工作制S10）S1工作制：连续工作制，保持在恒定负载下运行至热稳定状态。S10工作制：离散恒定负载工作制，包括不多于四种离散负载值（或等效负载）的工作制。每一种负载的运行时间足以使电机达到稳定。在一个工作周期中的最小负载可为零（空载、停机和断能）。,一般柴油发电机组的标定功率是指在标准环境状况下连续运转12h时的输出功率（其中允许超负载10%运转1h)。
14、机组超过12h以上连续使用时，柴油发电机组的输出功率应修正为柴油机标定功率的90%的电功率。根据ISO8528的规定，额定功率类别不同，大小也不同。所以制造商在产品标牌上额定功率前必须标明功率类别，即加词头：COP、PRP、LTP.所以在发电机组选型时一定要注意功率类别。,柴油发电机组的功率匹配比：指内燃机的标定功率与发电机的标定功率之比。Kp=Ne/Prf=1.36k1k2/ef式中:Kp匹配比Ne内燃机标定功率(hp)Prf 发电机标定功率(kW)1.36 单位换算系数k1 功率储备系数（考虑海拔高度、温度等环境因素）k2 改装系数,当与原动机标定功率配套情况相同是k2=1 当未考虑风扇等
15、所耗功率为5%，则k2=1.05e 传动系数；根据传动方式不同， e =0.940.98 f 发电机效率,柴油发电机组的功率修正主要是内燃机的功率修正。当试验现场的环境条件为非标准环境条件时，为了对内燃机的性能做出判断，应将有关指标（功率、油耗）修正到标准状况或者是报内燃机在标准环境条件下的有关指标按现场条件进行修正，以便正确使用内燃机。P=CP0式中: P现场条件下内燃机的有效功率（kW） P0 标准环境条件下内燃机的有效功率（kW） C功率换算系数（%）,当环境条件与标准规定不同时，发电机组功率应进行修正。Pf=Pef/ k2 =CP0ef / k2 式中 Pf 现场条件下发电机组的实际功率(kW) P现场条件下内燃机的有效功率（kW） P0 标准环境条件下内燃机的有效功率（kW） C功率换算系数（%） k2 改装系数,当与原动机标定功率配套情况相同是 k2=1当未考虑风扇等所耗功率为5%，则k2=1.05 e 传动系数；根据传动方式不同， e =0.940.98 f 发电机效率,
