7 發電機組的設計

7.1 確定需求功率的準則

為了確保發電機組可靠供電，應將裝置對功率的需求情況告知發電機組的制造商。

對功率的需求包括切換到電氣裝置（例如：電梯、泵、風扇、照明設備和其他非線性電氣設備）上時出現的短時高負荷。在適當的場合，例如為了留有余量，可以采用多臺機組并聯運行。

由于現代往復式內燃機大多為渦輪增壓型，因此，有必要分若干加載步驟設置負載接受特性。

由于發電機組的負載接受能力取決于往復式內燃機的制動平均有效壓力，所以應采用GB／T2850.5-1997第9章和圖6、圖7所給出的負載接受特性的定義及數值。

若要采用比GB／T 2820.5-1997中圖6、圖7推薦值更大的加載步驟，則應采取適當的附加措施，或者增加發電機組的額定功率，適用時也可增加飛輪的轉動慣量。

在設計發電機組時，把第14章中的設計調查清單作為信息提出是必要的。

為了保證發電機組在規定的時間內正常運行，應提供應急發電機組必需的設備。如冷卻系統、包括燃油箱的燃油系統及潤滑系統。

往復式內燃發動機的冷卻系統應為自帶式。

注：使用火花點火式內燃發動機時應考慮其特殊要求和有關國家標準的規定。

7.2 功率的確定

可按GB/T 2820.5-1997中13.1和13.3確定發電機組的功率。

7.3 指標限值

發電機組的性能指標至少應滿足GB/T 2820.5-1997中G2級的規定。

GB/T 2820.5-1997給出了對性能指標的具體要求。

瞬態指標限值一般按GB/T 2820.5-1997表3的規定。

表2給出機組類別的性能指標列于表3。

表3 對表2所給示例的具體要求

參數	符號	單位		參考標準		類 別
						1	2	3	4
頻率降	δfst	%		GB/T 2820.5	5.1.1	AMCa	AMC	5	4
穩態頻率帶	βf	%			5.1.4	AMC	AMC	1.5	0.5
瞬態頻率偏差	δfdyn	%			5.3.4	AMC	AMC	-10	-10
穩態電壓偏差	δUst	%			7.1.4	AMC	AMC	±2.5	±1
瞬態電壓偏差		% %			73.3	AMC	AMC	+20 -15	+10 -10
電壓恢復時間	tU,de tU,in	S S			7.3.5	AMC	AMC	4	4
不對稱負載電流比	I2/INb	1		GB/T 2820.3	10.1	33c 15d	33c 15d	33c 15d	33c 15d
電壓波形正弦性畸 變率	kU	%	—			AMC	AMC	—	5e
注：所有其他參數值見GB/T 2820.5。
a  AMC即由制造商和用戶協商確定。 b 也可見GB755相應條款的規定。 0 額定值不大于300kVA的發電機組。 d 額定值大于300kVA的發電機組。 e 適用線性對稱負載下中性導體與各導體之間的電壓。

8 附加要求

8.1 監測和控制電路所需的持續供電，應由蓄電池供電作備用。這種用途的蓄電池應符合GB/T 13337.1或IEC 60285的要求。

適用時，這類蓄電池可用于啟動發動機。不應引出部分電壓。該蓄電池除了用于啟動發動機和向監測和控制電路供電外，不能用作其他用途。

在環境溫度為10℃，蓄電池處于浮充電狀態下，蓄電池的容量應能提供足夠的電流來啟動、監測和控制發電機組。在每次啟動（持續）時間為10s、兩次啟動間隔時間為5s時應能對發電機組進行三次啟動。每次驅動啟動（電）機時，蓄電池電壓的降低不應對控制系統產生不利影響。

對于每個蓄電池，應提供控制型充電設備。該設備應有確定的恒流和恒壓充電性能（IU曲線），在充電周期末應能轉變為浮充狀態。蓄電池充電器應能按下列規定自動對已放電的蓄電池充電到其額定容量（A·h）的80％：

——4類發電機組：在6h以內；

——3類發電機組：在10h以內。

除了向蓄電池充電外，充電設備還應提供足夠的能量，維持監測和控制設備連續（正常）運行。

應提供一個能對蓄電池電壓進行持續監測并能實施故障報警的設備。用于這種報警的線路應有失敗報警模式。該報警器在/或被重置于永久性手控位置時應能發出警報聲。短時間的電壓降低（例如：進行啟動或充電）不得觸發報警。

蓄電池充電器發生故障時（例如：交流電的斷電時間超過3min或者交流或直流小型斷路器動作）應能觸發報警。

蓄電池充電器及其相關系統應這樣設計，即輸出端子上的電壓應不超過永久性連接的控制和驅動設備的最大額定電壓。

啟動電機電纜的規格應這樣確定：啟動發動機時，電纜上的總壓降應不超過蓄電池名義電壓的8%。

如果要用分離式蓄電池控制發電機和啟動發電機組，則應按本標準的有關規定為每個蓄電池各配一個充電器。

8.2 對于用壓縮空氣啟動的往復式發動機，儲氣瓶的規格和數量應這樣確定：在熱態和冷態兩種情況下，能使往復式發動機以5倍的著火轉速運轉。應提供自動壓縮機系統為儲氣瓶充氣。充氣系統應能在45 min 內使瓶內壓力達到工作壓力。儲氣瓶內的壓力應能始終得到顯示。

如果不能維持要求的壓力，則應進行警。

每個儲氣瓶上應有自動或手動放水裝置。

8.3 往復式內燃機驅動的發電機組能夠為用戶提供電力的持續供電時間主要取決于燃油供應。

3類發電機組的燃油量應足夠使發電機組以額定功率至少運行8h。對于4類發電機組，包括試運行用油在內，其燃油供應量應足夠使發電機組以額定功率至少運行24h。

當發生自然災害（如地震）時，發電機組必須工作更長的時間。這時應根據制造商和用戶就具體供電業務的協商結果，增加燃油的供應量。

主（供）油箱的容量應足夠使發電機組以額定功率至少運行2h。該油箱應放在發動機的附近。為了保證發電機組能可靠啟動，該油箱的底部應比發動機的燃油泵至少高出0.5m。除非發動機的制造商另有規定。主油箱應有放油和通氣部件。為了避免加油過滿并得知是否有滲漏，應提供適當的保護措施。

關于持續運行時間和儲油量的其他要求，應由制造商和用戶協商。

油箱應有油位指示器或量油尺作為容量指示器

8.4 配備的活動式通風百葉窗應能由應急電源自動操作能手動操作。

8.5常用供電系統發生故障的時間短于0.5s時，不應啟動發動機，不斷電和短時間斷電發電機組除外。

8.6 必要時，應針對發生地震時的振動等因素另外采取有效措施。

注1：地震時，包括管道和電纜在內的應急發電機組的零部件的損壞，將中斷向安全裝置的供電。

注2：如果安全設施和／或與之相連的電纜也因地震而發生損壞，那么通過應急發電機組供電時將會造成二次災害。

注3：如果發生災害的地域比較廣大，則希望通過應急發電機組向安全裝置供電的時間更長一些，直到常用供電系統得到修復。在某些特殊情況下，修復時間達153h 1995年1月日本神戶地區發生災害，修復向全部用戶供電的常用供電系統所用的時間。

由于日常維護保養工作沒有做好，一些應急發電機組在發生災害后不能及時啟動。因此，必須重視應急發電機組的日常維護工作，比如檢查燃油量、過濾器堵塞、蓄電池充電情況等。