新聞主題	工業(yè)用柴油發(fā)電機配置優(yōu)選方案

 

摘要：為適應(yīng)不同環(huán)境特點和各種特殊要求的需要，柴油發(fā)電機組有著多種不同應(yīng)用類型和可加裝的配套件，加裝不同的配套件能夠適應(yīng)陸上、海上的惡劣環(huán)境，滿足高靈敏度負載對發(fā)電機組的要求和用戶對自動化程度的需求等各種功能。康明斯公司在以下文章中介紹了幾種配套件和不同類型發(fā)電機組的選擇。

 

任何企業(yè)都可以去買一臺工業(yè)柴油發(fā)電機。然而，將合適的柴油發(fā)電機與設(shè)施的需求和需求相匹配可能完全是另一回事。事實上，選擇合適的工業(yè)柴油發(fā)電機是此類采購的最關(guān)鍵要素之一。無論品牌或型號如何，底線都是一樣的——如果設(shè)備在需要時不能滿足需求，那么該設(shè)備就毫無價值。事實上，選擇錯誤的型號可能會破壞發(fā)電機或與其相連的設(shè)備和組件，從而使情況變得更糟。

 

一、發(fā)電機組配套件的選擇

① 水套加熱器

對于水冷發(fā)電機組，雖然使用防凍冷卻液，但在環(huán)境溫度低于0℃的寒冷地區(qū)，仍然會因為液體的流動性變差、機體內(nèi)溫度過低使發(fā)動機啟動困難。使用水套加熱器，可使冷卻液溫度升高，流動性增強，并且依靠熱傳遞使機體溫度也隨之升高，從而解決了低溫啟動難的問題。

② 交流發(fā)電機、控制屏防潮器

若發(fā)電機組存放于濕度高或長期處于低溫地方，建議使用交流發(fā)電機和控制屏防潮器。這樣便可降低發(fā)電機和控制屏的濕度，或在冬天時減少產(chǎn)生靜電的影響。

③ 啟動電池市電充電器

利用啟動電池市電充電器，可以在市電正常時，對啟動電池進行快速或慢速充電，使其保持足夠的電量滿足下一次的啟動需要。這種配件對于要求隨時啟動的備用發(fā)電機組和自動化發(fā)電機組就尤為重要。

④ 電子調(diào)速系統(tǒng)和電控柴油機

使用電子調(diào)速器的發(fā)電機組（包括電控柴油機）區(qū)別于機械調(diào)速式發(fā)電機組，最明顯的優(yōu)點就是使頻率穩(wěn)態(tài)調(diào)整率范圍很小，即柴油機的速度比機械調(diào)速式發(fā)電機組穩(wěn)定了許多，使發(fā)電機輸出頻率、電壓波動很小，適合于一些對頻率、電壓要求較高的負載，如電子計算機、UPS供電系統(tǒng)。另外，作為并機使用的發(fā)電機組除電噴發(fā)電機組外均需要加裝電子調(diào)速器。

⑤ 其他可選件

其他的配套件有高、低位燃油接觸開關(guān)、接地故障保護、自動燃油補充系統(tǒng)等，這些配套件都必須預(yù)先訂購，并由專業(yè)人員加裝。

圖1 柴油發(fā)電機組主件結(jié)構(gòu)圖

 

 

二、防護等級的選擇

在柴油發(fā)電機組中，交流發(fā)電機不允許有異物和水分的進入，否則會導(dǎo)致發(fā)電機相間短路，燒毀發(fā)電機。由于本身運行時需要散熱的原因，交流發(fā)電機不可能完全密封，所以就存在防護等級選擇的問題。

康明斯電力技術(shù)公司柴油發(fā)電機組采用IP防護等級標準，該等級由兩個數(shù)字組成，第1個數(shù)字表示防塵、防止外物侵入的等級，第2個數(shù)字表示防濕氣、防水侵入的密閉程度。標配的防護等級為IP22或IP23，另可升級為IP44或IP55。依照等級標準，含義見圖2和圖3。

○ IP22：

防止大于12mm的固體物體侵入， 傾斜15度時仍可防止滴水侵入當燈具由垂直傾斜至15度時，滴水不會造成有害影響 。

 

○ IP23：

防止大于12mm的固體物體侵入，防止噴灑的水侵入防雨，或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水造成損害。

 

圖2 柴油發(fā)電機組防護等級第一個數(shù)字的含義

圖3 柴油發(fā)電機組防護等級第二個數(shù)字的含義

 

 

請參考表圖2和圖3的說明，根據(jù)發(fā)電機組所處的環(huán)境，選擇合適的IP防護等級。其中IP23為船用發(fā)電機組標準，在塵屑非常多的場合（如木屑場）可考慮使用IP44或IP55。IP44是在IP23的基礎(chǔ)上加裝進、排風過濾器，IP55為電機外殼加裝熱交換器。

三、熱交換器的選擇

柴油發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)的標配是與發(fā)電機組為一體式的散熱水箱。這種冷卻系統(tǒng)的優(yōu)點是在不增加附屬設(shè)備的情況下就能向負載供電，這種發(fā)電機組適合于水源缺少的地區(qū)，但整個發(fā)電機組外形尺寸相對較大，其缺點是風扇的轉(zhuǎn)動增加了發(fā)電機組的噪聲。

若要克服散熱水箱的缺點，可考慮選用熱交換器。帶熱交換器冷卻的發(fā)電機組由于用熱交換器取代了傳統(tǒng)的水箱風扇而使噪聲和外形尺寸大大減少，這樣發(fā)電機組就可布置在較小的機房和居民住宅區(qū)內(nèi)。但是使用這種發(fā)電機組要求室外有足夠的地方安裝外部循環(huán)水池或冷卻塔來冷卻柴油機的冷卻水，因此相對增加了基礎(chǔ)設(shè)施的成本，這種發(fā)電機組適用于民用住宅區(qū)商店和賓館等人口密集的地區(qū)供電。

圖4 柴油發(fā)電機組冷卻水換熱系統(tǒng)

 

 

四、PMG永磁勵磁系統(tǒng)的選用

PMG（Permanent Magnet Generator，永磁發(fā)電機）系列永磁交流同步發(fā)電機的電子自動調(diào)壓系統(tǒng)AVR獨立于發(fā)電機的機械系統(tǒng)，功率源從副勵磁機電樞繞組取得。在發(fā)電機負載和轉(zhuǎn)速突變時，該系統(tǒng)不受發(fā)電機機械過渡過程的影響，將輸出電壓調(diào)整到額定值。因此，PMG系列永磁交流同步發(fā)電機的動態(tài)電壓調(diào)整率遠小于其他勵磁發(fā)電機，并有較好的動態(tài)穩(wěn)定性。而常規(guī)勵磁發(fā)電機AVR的功率輸出受電樞繞組電勢波形的影響較大，特別是非線性負載對電樞繞組電勢波形的影響比較明顯。另外，永磁發(fā)電機還有電磁干擾小、電機效率高、電機溫升低、適合于在惡劣環(huán)境下工作等優(yōu)點，它適用于以下場合：

要求發(fā)電機供電質(zhì)量高，瞬間電壓波動少，輸出電壓波形好，畸變率低的場合。例如：作為高精度電子儀器和設(shè)備的供電電源。

對發(fā)電機所產(chǎn)生的電磁干擾有嚴格限制的場合。例如：作為通信設(shè)備、雷達、高精度控制系統(tǒng)的供電電源。

發(fā)電機的運行環(huán)境惡劣的場合。例如：高溫運行環(huán)境及發(fā)動機轉(zhuǎn)速高，輸出轉(zhuǎn)矩脈振大的情況。

對發(fā)電機節(jié)能有嚴格要求的場合。例如：燃料供應(yīng)困難和發(fā)動機功率受限制的場合。

五、并機的選擇

從負載的大小、發(fā)電機組運行狀態(tài)等方面考慮，有時需要發(fā)電機組進行并機的使用。如為了增加后備電源的彈性，或者因為負載太大，這時可考慮將兩臺或者更多發(fā)電機組進行并機使用，作為備用電源。也有些情況，由于負載中感性負載所占比例很大，啟動時所需功率很大，而在正常運行時功率較小，造成低載運行對發(fā)電機組十分不利，這時考慮使用并機啟動負載，啟動后又單機運行的模式。

并機時，若要將一部發(fā)電機組并到帶電的母排上，一定要符合電壓相同、頻率相同、相序相同和相位相同的條件。

康明斯電力技術(shù)有限公司有一整套先進成熟的并機系統(tǒng)，其核心部分為PCC3.0智能控制屏。該控制屏采用微處理器技術(shù)，對發(fā)電機組的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測和控制。而且在負載分配中，控制器將通過自身設(shè)定的參數(shù)，按比例確定各發(fā)電機組承擔的負載功率。并根據(jù)負載大小自動將發(fā)電機組并機或者解列后停機，這樣便可以達到比較好的經(jīng)濟效益以及保持發(fā)電機組良好的運行狀態(tài)。

六、自動化程度的選用

發(fā)電機組從自動化程度上大致可分為手動、自動、遙控三種類型。用戶可根據(jù)自己的實際需要，選擇合適的控制系統(tǒng)。如需操作人員職守的手動發(fā)電機組及自動啟動的發(fā)電機組，選擇PCC1.2控制屏；需實現(xiàn)“三遙”功能的遙控發(fā)電機組可選擇PCC2.2控制屏；并機則選用PCC3.3智能控制屏。如果所有的智能型控制屏再配置ATS切換系統(tǒng)，便可實現(xiàn)機電和市電對負載供電的自動切換。

1、基本型柴油發(fā)電機組

這種類型柴油發(fā)電機組最為常見，由柴油機、水箱、消聲器、同步交流發(fā)電機、控制箱、聯(lián)軸器和底盤組成，一般能作為主電源或備用電源。

2、自啟動型柴油發(fā)電機組

這種類型柴油發(fā)電機組是在基本型機組基礎(chǔ)上增加了全自動控制系統(tǒng)。它具有自動化切換功能，當市電突然停電時，機組能自動啟動，自動切換電源開關(guān)、自動送電和自動停機等一些功能；當機組油壓力過底、機油溫度過高或冷卻水溫度過度高時，能自動發(fā)出光聲告警信號；當發(fā)電機組超速時，能自動緊急停止運行進行保護。

3、微機控制自動化柴油發(fā)電機組

這種類型柴油發(fā)電機組由性能完善的柴油機、三相無刷同步發(fā)電機、燃油自動補給裝置、機油自動補給裝置、冷卻水自動補給裝置的ATS自動控制屏組成、ATS自動控制屏采用可編程自動PLC控制，它除了具有自動啟動、自動切換、自動運行、自動投入和自動停機等功能外，并配有各種故障報警和自動保護裝置。

 

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