GB/T 2820 第5部分：發電機組

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續接：往復式內燃機驅動的交流發電機組第5部分第4條

 

5 頻率特性

 

5.1 總則

發電機組的穩態頻率特性主要取決于發動機調速器的性能。

動態頻率特性即對負載變化的響應，取決于系統所有部件的組合特性（例如發動機的扭矩特性、渦輪增壓系統的型式、負載的特性、慣性和阻尼等）（見表1）和相關組件的個體設計。發電機組的動態頻率特性可能直接與發電機轉速相關。

頻率特性的術語、符號和定義見表1和圖1～圖4。

 

6 過頻率特性

過頻率特性的術語、符號和定義見表1。

 

7 電壓特性

發電機組的電壓特性主要由交流（a.c.）發電機的固有結構和自動電壓調節器的性能決定。穩態和瞬態頻率特性也可能影響發電機電壓（見圖5）。

電壓特性的術語、符號和定義見表1。

 

8 持續短路電流

持續短路電流I對電流操作的保護裝置可能是重要的，在使用中可能低于發電機制造廠對發電機端子處的某種故障規定的“理想”值。該實際值將受發電機和故障部位之間的電路阻抗的影響（見GB／T 2820.3-2009中10.3）。

 

9 影響發電機組性能的因素

 

9.1 總則

發電機組的頻率和電壓特性取決于發電機組各部件的特性。

 

9.2 功率

在影響發電機組功率的各種因素中，下述因素尤為相關，在確定發電機組和開關裝置的規格時應予以考慮：

a) 用途；

b) 連接負載的功率要求；

c) 負載功率因數；

d) 連接的任何電動機的啟動特性；

e) 連接負載的多樣性；

f) 間斷負載；

G)  非線性負載的影響。

在確定往復式內燃（RIC）機、發電機及開關裝置的規格時，對連接負載的類型應予以考慮。

 

9.3 頻率和電壓

突變負載時發電機組的瞬態頻率和電壓特性取決于下述因素的影響：

a）往復式內燃（RIC）機的渦輪增壓系統；

b）往復式內燃（RIC）機在標定功率時的平均有效壓力Pme；

c）調速器特性；

d）交流發電機類型；

e）交流發電機勵磁系統特性；

f）電壓調節器特性；

g）整套發電機組的轉動慣量。

為了確定因負載變化引起的發電機組的頻率和電壓特性，需要給定由連接負載設備給出的最大接通和斷開負載值。

 

9.4 負載接受

鑒于不可能量化發電機組響應動態負載的所有影響因素，應以允許的頻率降為基礎給出施加負載的推薦指導值。平均有效壓力pme較高，通常需要分級加載。圖7給出了按標定功率時的pme分級突加負載的指導值。因此，用戶應規定由發電機組制造商考慮的任何特殊負載類型或任何負載接受特性。

 

P_me-標定功率平均有效壓力；

P-現場條件下相對于標定功率的功率增加；

1-第1功率級；

2-第2功率級；

3-第3功率級。

注：這些曲線僅作為典型示例提供。

為了做出決定，應考慮所用發動機的實際功率接受特性（見GB/T 6072.4-2000）

圖7 作為標定功率下平均有效壓力pme的函數的最大可能突加功率的指導值（2沖程高速發動機）

P_me-標定功率平均有效壓力；

P-現場條件下相對于標定功率的功率增加；

1-第1功率級；

2-第2功率級；

3-第3功率級。

注：這些曲線僅作為典型示例提供。

為了做出決定，應考慮所用發動機的實際功率接受特性（見GB／T 6072.4-2000）

 

施加相鄰負載級之間的時間間隔取決于：

a）往復式內燃（RIC）機的排量；

b）往復式內燃（RIC）機的平均有效壓力；

c）往復式內燃（RIC）機的渦輪增壓系統；

d）往復式內燃（RIC）機調速器的種類；

e）電壓調節器的特性；

f）整臺發電機組的轉動慣量。

必要時，這些時間間隔應由發電機組制造商同用戶商定。

 

確定所需最小轉動慣量的準則有：

a）允許的頻率降；

b）循環不均勻度；

c）適用時，并聯運行的特性。

 

10 循環不均勻度

循環不均勻度δ_S是由原動機的不均勻轉動導致轉速的周期波動。它是在任何恒定負載下發電機軸的最高和最低角速度之差與平均角速度之比。在單機運行的情況下，循環不均勻度對發電機電壓產生相應的調制作用，因此可通過測量所發出的電壓的變化確定：

 

注1：通過在內燃機和發電機之間安裝彈性聯軸器和/或變更轉動慣量，可以改變與內燃機循環不均勻度測量值有關的發電機轉速的循環不均勻度。

注2：為了避免發動機扭矩的不規則性與機組機電頻率之間的振蕩，應特別關注同低速（100r/min～180r/min）壓縮點火（柴油）發電機組的并聯運行（見GB/T 2820.3-2009第11章）。

 

11 啟動特性

啟動特性取決于若干因素，如：

a）空氣溫度；

b）往復式內燃（RIC）機的溫度；

c）啟動空氣壓力；

d）啟動蓄電池狀況；

e）潤滑油粘度；

f）發電機組的總慣量；

g）燃料品質；

h）啟動設備的狀態。

以上均需由用戶和發電機組制造商商定。

啟動特性的術語，符號和定義見表1。

t-時間；

f-頻率；

U-電壓；

1-啟動脈沖；

2-著火轉速；

3-電壓曲線；

4-頻率曲線。

 

12 停機時間特性

停機時間特性的術語、符號和定義見表1（見圖9）

 

圖9 停機特性

t-時間；

f-頻率；

U-電壓；

1-停機指令；

2-功率卸去；

3-燃油停止信號；