GB/T 2820 第5部分：發電機組

1、 范圍

GB/T 2820的本部分規定了由往復式內燃（RIC）機和交流（a．c．）發電機組合為機組運行的術語、設計和性能。

本部分適用于由往復式內燃（RIC）機驅動的陸用和船用交流（a.c.）發電機組，不適用于航空或驅動陸上車輛和機車的發電機組。

對于某些特殊用途（例如醫院、高層建筑必不可少的供電），附加要求可能是必需的。本部分的規定可作為確定任何附加要求的基礎。

對于由其他型式的往復式原動機（例如蒸汽發動機）驅動的交流（a.c.）發電機組，本部分的規定可作為基礎。

2、 規范性引用文件

下列文件中的條款通過GB/T 2820的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據本部分達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。

GB 755-2008 旋轉電機 定額和性能（IEC 60034-1：2004，IDT）

GB/T 2820.1-2009 往復式內燃機驅動的交流發電機組 第1部分：用途、定額和性能（ISO 8528-1:2005,IDT)

GB/T 2820.2-2009 往復式內燃機驅動的交流發電機組 第2部分：發動機（ISO 8528-2：2005，IDT)

GB/T 2820.3-2009 往復式內燃機驅動的交流發電機組 第3部分：發電機組用交流發電機(ISO 8528-3:2005,IDT)

GB/T 6072.4-2000 往復式內燃機 性能 第4部分：調速（idt ISO 3046-4：1997）

GB/T 6072.5-2003 往復式內燃機 性能 第5部分：扭轉振動（ISO 3046-5：2001，IDT）

ISO 8528-12：1997 往復式內燃機驅動的交流發電機組 第12部分：對安全裝置的應急供電

3、符號、術語和定義

在標示電氣設備的技術數據時，IEC采用術語“額定的”加下標“N”表示。在標示機械設備的技術數據時，ISO采用術語“標定的”加下標“r”表示。因此，在本部分中，術語“額定的”僅適用于電氣項目。否則，全部采用術語“標定的”。

本標準所使用的符號和縮寫詞的解釋見表1。

表1   符號、術語和定義

符號	術語	單位	定義
fa.max	最大瞬態頻率上升（上沖頻率）	Hz	從較高功率突變到較低功率時出現的最高頻率 注：與GB／T 6072.4-2000中的符號不同。
ƒa.min	最大瞬態頻率下降（下沖頻率）	Hz	從較低功率突變到較高功率時出現的最低頻率 注：與GB/T 6072.4-2000中的符號不同。
ƒado	過頻率限制裝置的工作頻率	Hz	在整定頻率一定時，過頻率限制裝置啟動運行時的頻率
ƒads	過頻率限制裝置的整定頻率	Hz	超過該值時將觸發過頻率限制裝置的發電機組頻率 注：在實踐中，用確定的允許過頻率值代替整定頻率值（也見GB／T 2820.2-2009表1）。
ƒi	空載頻率	Hz	-
ƒi,r	額定空載頻率	Hz	-
ƒbmax	最高允許頻率	Hz	由發電機組制造商規定、低于頻率極值一定安全量的頻率
ƒr	標定頻率（額定頻率）	Hz	-
ƒi.max	最高空載頻率	Hz	-
ƒi,min	最低空載頻率	Hz Hz	-
ƒarb	實際功率時的頻率		-
ƒ	頻率波動范圍	Hz	-
Ik	持續短路電流	A	-
t	時間	S	-
ta	總停機時間	S	從發出停機命令到發電機組完全停止的間隔時間： ta=ti+tc+td
tb	加載準備時間	S	在考慮了給定的頻率和電壓容差后，從發出啟動命令到準備提供約定功率的問隔時間： tb=tp+tg
tc	卸載運行時間	S	從卸載到給出發電機組停機信號的間隔時間。即常說的“冷卻運行時間”
td	停轉時間	S	從給出發電機組停機信號到發電機組完全停止的間隔時間
te	加載時間	S	從發出啟動命令到施加約定負載的間隔時間： te=tp+tg+ts
tƒ.de	負載減少后的頻率恢 復時間	S	在規定的負載突減后，從頻率離開穩態頻率帶至其永久地重新進人規定的穩態頻率容差帶之間的間隔時間（見圖4）
tƒ.in	負載增加后的頻率恢 復時間	S	在規定的負載突加后，從頻率離開穩態頻率帶至其永久地重新進人規定的穩態頻率容差帶之間的間隔時間（見圖4）
tg	總升轉時間	S	在考慮了給定的頻率和電壓容差后，從開始轉動到做好準備供給約定功率止的間隔時間
th	升轉時間	S	從開始轉動至首次達到標定轉速止的間隔時間
ti	帶載運行時間	S	從給出停機指令至斷開負載止的間隔時間（自動化機組）
tp	啟動準備時間	S	從發出啟動指令至開始轉動的間隔時間
ts	負載切換時間	S	從準備加入約定負載至該負載已連接止的間隔時間

 

符號	術語	單位	定義
tu	中斷時間	S	從初始啟動要求的出現起至投人約定負載止的間隔時間： tu=tV+tp+tg+ts=tv+te 注1：該時間對自動啟動的發電機組應專門加以考慮（見第11章）。 注2：恢復時間（ISO 8528-12：1997）為中斷時間的特例。
tU.de	負載減少后的電壓恢 復時間	S	從負載減少瞬時至電壓恢復到并保持在規定的穩態電壓容差帶 內瞬時止的間隔時間（見圖5）
tU.in	負載增加后的電壓恢 復時間	S	從負載增加瞬時至電壓恢復到并保持在規定的穩態電壓容差帶 內瞬時止的間隔時間（見圖5）
tV	啟動延遲時間	S	從初始啟動要求的出現至有啟動指令（尤其對自動啟動的發電機 組）止的間隔時間。該時間不取決于所采用的發電機組。該時間的精確值由用戶負責確定，或有要求時按立法管理機構的專門要求確定。 例如，該時間應可保證在出現非常短暫的電網故障時避免啟動
ti	發動時間	S	從開始轉動至達到發動機發火轉速止的間隔時間
t0	預潤滑時間	S	對某些發動機，在開始發動之前為保證建立潤滑油壓力所要求的 時間。對通常不要求預潤滑的小型發電機組，該時間一般為零
Uƒ	頻率整定變化速率		在遠程控制條件下，用每秒相對的頻率整定范圍的百分數來表示 頻率整定變化速率：
Uu	電壓整定變化速率		在遠程控制條件下，用每秒相對的電壓整定范圍的百分數來表示 電壓整定變化速率：
Us,do	下降調節電壓	V	-
Us.up	上升調節電壓	V	-
Ur	額定電壓	V	在額定頻率和額定輸出時發電機端子處的線對線電壓 注：額定電壓是按運行和性能特性由制造商給定的電壓。
Urec	恢復電壓	V	在規定負載條件能達到的最高穩態電壓 注：恢復電壓一般用額定電壓的百分數表示。它通常處在穩態電 壓容差帶（ΔU）內。當超過額定負載時，恢復電壓受飽和度和 勵磁機／調節器磁場強勵能力的限制（見圖5）。
Us	整定電壓	V	就限定運行由調節選定的線對線電壓
Ust,max	最高穩態電壓	V	考慮到溫升的影響，在空載與額定輸出之間的所有功率、額定頻 率及規定功率因數的穩態條件下的最高電壓
Ust,min	最低穩態電壓	V	考慮到溫升的影響，在空載與額定輸出之間的所有功率、額定頻 率及規定功率因數的穩態條件下的最低電壓
U0	空載電壓	V	額定頻率和空載時在發電機端子處的線對線電壓
Udyn,max	負載減少時上升的最 高瞬時電壓	V	從較高負載突變到較低負載時出現的最高電壓

 

符號	術語	單位	定義
Ûdyn,min	負載增加時下降的 低瞬時電壓	V	從較低負載突變到較高負載時出現的最低電壓
Ûmax,s	整定電壓最高峰值	V	-
Ûmin,s	整定電壓最低峰值	V	-
Ûmean,s	整定電壓最高峰值和最低峰值的平均值	V	-
Ûmod,s	電壓調制	%	在低于基本發電頻率的典型頻率下，圍繞穩態電壓的準周期電壓波動（峰對峰），用額定頻率和恒定轉速時平均峰值電壓的百分數表示： 注1：這可能是由調節器、循環不均勻度或間斷負載引起的循環或隨機的擾動。 注2：燈光閃爍是電壓調制的1個特例（見圖11和圖12）。
Ûmod,s,max	電壓調制最高峰值	V	圍繞穩態電壓的準周期最大電壓變化（峰對峰）
Ûmod,s,min	電壓調制最低峰值	V	圍繞穩態電壓的準周期最小電壓變化（峰對峰）
Û	電壓振蕩寬度	V	-
Δƒneg	對線性曲線的下降頻率偏差	Hz	-
Δƒpos	對線性曲線的上升頻 率偏差	Hz	-
Δƒ	穩態頻率容差帶	-	在負載增加或減少后的給定調速周期內，頻率達到的圍繞穩態頻率的約定頻率帶
Δƒc	對線性曲線的最大頻率偏差	Hz	在空載和額定負載間，Δƒneg和Δƒpos的較大者
Δƒs	頻率整定范圍	Hz	最高和最低可調空載頻率之間的范圍（見圖1）： Δƒs=ƒi.max-ƒi.min
Δƒs,do	頻率整定下降范圍	Hz	標定空載頻率和最低可調空載頻率之間的范圍（見圖1）： Δƒs,do=ƒi,r-ƒi,min
Δƒs,up	頻率整定上升范圍	Hz	最高可調空載頻率和標定空載頻率之間的范圍（見圖1）： Δƒs,up=ƒi.max-ƒi.r
ΔÛ	穩態電壓容差帶	V	在突加/突減規定負載后的給定調節周期內，電壓達到的圍繞穩態電壓的商定電壓帶。除另有規定外： ΔU=2δUst×Ur/100
ΔÛs	電壓整定范圍	V	在空載與額定輸出之間的所有負載、商定的功率因數范圍內、額定頻率下，發電機端子處電壓調節的上升和下降的最大可能范圍： ΔUa=ΔUs,up+ΔUs,do

 

符號	術語	單位	定義
ΔUs,do	電壓整定下降范圍	V	在空載與額定輸出之間的所有負載、商定的功率因數范圍內、額定頻率下，發電機端子處額定電壓與下降調節電壓之間的范圍：ΔUs,do=Ur-Us,do
ΔUs.up	電壓整定上升范圍	V	在空載與額定輸出之間的所有負載、商定的功率因數范圍內、額定頻率下，發電機端子處上升調節電壓與額定電壓之間的范圍：ΔUs.up=Us.up-Ur
Δδƒst	頻率/功率特性偏差	%	在空載與標定功率之間的功率范圍內，對線性頻率/功率特性曲線的最大偏差，用額定頻率的百分數表示： Δδƒst=Δƒc / ƒr x100
-	頻率/功率特性曲線	-	在空載和標定功率之間的功率范圍內，對發電機組有功功率所繪出的關系曲線（見圖2）
αU	相對的穩態電壓容 差帶	%	該容差帶用額定電壓的百分數表示： αU=Δu / urx100
αƒ	相對的頻率容差帶	%	該容差帶用額定頻率的百分數表示： αƒ=Δƒc / ƒrx100
βƒ	穩態頻率帶	%	恒定功率時發電機組頻率圍繞平均值波動的包絡線寬度f，用額定頻率的百分數表示： Βƒ= ƒ / ƒrx100 注1：應指出β，的最大值出現在20％標定功率和標定功率之間。 注2：對于功率低于20％者，穩態頻率帶可能顯示出較高的值，但應允許同步。
δƒ-d	負載增加時（對初始頻率）的瞬態頻率偏差	%	在突加負載后的調速過程中，下沖頻率與初始頻率之間的瞬時頻率偏差，用初始頻率的百分數表示：   注1：負號表示負載增加后的下沖，正號表示負載減少后的上沖。 注2：瞬態頻率偏差應在用戶允許的頻率容差內，且應專門說明。
δƒ+d	負載減少時（對初始頻率）的瞬態頻率偏差	%	在突減負載后的調速過程中，上沖頻率與初始頻率之間的瞬時頻率偏差，用初始頻率的百分數表示：   注1：負號表示負載增加后的下沖，正號表示負載減少后的上沖。 注2：瞬態頻率偏差應在用戶允許的頻率容差內，且應專門說明。
δƒ-dyn	負載增加時（對額定頻率）瞬態頻率偏差	%	在突加負載后的調速過程中，下沖頻率與初始頻率之間的瞬時頻率偏差，用額定頻率的百分數表示：   注1：負號表示負載增加后的下沖，正號表示負載減少后的上沖。 注2：瞬態頻率偏差應在用戶允許的頻率容差內，且應專門說明。

符號	術語	單位	定義
δƒ+dyn	負載減少時（對額定頻率）瞬態頻率偏差	%	在突減負載后的調速過程中，上沖頻率與初始頻率之間的瞬時頻率偏差，用額定頻率的百分數表示：   注1：負號表示負載增加后的下沖，正號表示負載減少后的上沖。 注2：瞬態頻率偏差應在用戶允許的頻率容差內，且應專門說明。
δU-dyn	負載增加時的瞬態電壓偏差	%	負載增加時的瞬態電壓偏差是指：發電機在正常勵磁條件下以額定頻率和額定電壓工作，接通額定負載后的電壓降，用額定電壓的百分數表示：   注1：負號表示負載增加后的下沖，正號表示負載減少后的上沖。 注2：瞬態電壓偏差應在用戶允許的電壓容差內，且應專門說明。
δU+dyn	負載減少時的瞬態電壓偏差	%	負載減少時的瞬態電壓偏差是指：發電機在正常勵磁條件下以額定頻率和額定電壓工作，突然卸去額定負載后的電壓上升，用額定電壓的百分數表示：   注1：負號表示負載增加后的下沖，正號表示負載減少后的上沖。 注2：瞬態電壓偏差應在用戶允許的電壓容差內，且應專門說明。
δƒs	相對的頻率整定范圍	%	用額定頻率的百分數表示的頻率整定范圍：
δƒs,do	相對的頻率整定下降范圍	%	用額定頻率的百分數表示的頻率整定下降范圍：
δƒs,up	相對的頻率整定上升范圍	%	用額定頻率的百分數表示的頻率整定上升范圍： \
δƒst	頻率降	%	整定頻率不變時，額定空載頻率與標定功率時的額定頻率之差， 用額定頻率的百分數表示（見圖1）： \
δQCC	交軸電流補償電壓降程度	-	-
δs	循環不均勻度	-	-
δƒlim	過頻率整定比	%	過頻率限制裝置的整定頻率與額定頻率之差除以額定頻率，用百分數表示：
δUst	穩態電壓偏差	%	考慮到溫升的影響，在空載與額定輸出之間的所有功率、額定頻率及規定功率因數的穩態條件下，相對于整定電壓的最大偏差，用額定電壓的百分數表示：
δUs	相對的電壓整定范圍	%	用額定電壓的百分數表示的電壓整定范圍：
δUs，do	相對的電壓整定下降范圍	%	用額定電壓的百分數表示的電壓整定下降范圍：
δUs,up	相對的電壓整定上升范圍	%	用額定電壓的百分數表示的電壓整定上升范圍：
δU2.0	電壓不平衡度	%	空載下的負序或零序電壓分量對正序電壓分量的比值。電壓不 平衡度用額定電壓的百分數表示
a. 對于給定的發電機組，其工作頻率取決于發電機組的總慣量和過頻率保護系統的設計。 b. 頻率限值是指發電機組的發動機和發電機能夠承受而無損壞風險的計算頻率。

 

圖1 頻率功率特性，頻率整定范圍

P-功率；

f-頻率；

1-頻率／功率特性曲線；

2-功率限值（考慮a．c．發電機效率的條件下，發電機組的功率極限取決于RIC發動機的功率極限，例如限油功率）；

a- 上升頻率整定范圍；

b- 下降頻率整定范圍；

c-頻率整定范圍。

圖4 動態頻率特性

t-時間；

f-頻率；

1-功率增加；

2-功率減少。

 

圖5 無交軸電流補償電壓降的瞬態電壓特性

t-時間；

U-電壓；

1-功率增加；

2-功率減少。

 

4、 其他規定和附加要求

 

對必須遵守船級社規范、用于船舶甲板上和近海安裝的交流（a.c.）發電機組，應滿足該船級社的附加要求。該船級社名稱應由用戶在發出定單前說明。

對在無級別設備條件下運行的交流（a.c.）發電機組，任何附加要求須經制造商和用戶商定。

若要滿足任何其他管理機構（例如檢查和／或立法機構）條例規定的專用要求，該管理機構名稱應由用戶在發出定單前聲明。

任何其他的附加要求應由制造商和用戶商定。