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新聞主題 |
柴油發電機組基本配置及技術特點 |
摘要：康明斯發動機因其世界級的可靠性和耐用性而在全球范圍內受到追捧，作為當今可用的最成熟、破壞性最小的柴油機技術，可提供柴油發電機組功率范圍寬廣及靈活性，幫助企業主減少了對環境的污染影響，而不會增加運營成本或犧牲性能或正常運行時間。
一、設備基本配置
柴油發電機組的基本配置見表1。
表1 柴油發電機組基本配置表
|
發電機組
型號
|
PF
|
頻率
|
電壓
|
kVA
|
kW
|
發動機型號
|
發動機
最大功率p/kW
|
調速方式
|
發電機型號
|
發電機
效率
P
|
發電機
功率
p/kW
|
|
KC系列50HZ-200V/105V 康明斯發動機＋斯坦福發電機
|
|||||||||||
|
KC60
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
60.0
|
48.0
|
BF4M2012C
|
68
|
機械調速
|
HCP34-1SN/24
|
0.916
|
48
|
|
KC90
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
90.0
|
72.0
|
BF4M1013EC
|
98
|
電子調速
|
HCP34-2SN/24
|
0.917
|
72
|
|
KC110
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
110.0
|
88.0
|
BF4M1013EC
|
98
|
電子調速
|
HC038-1L/24
|
0.925
|
120
|
|
KC140
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
140.0
|
112.0
|
BF6M1013FC
|
148
|
電子調速
|
HC038-1L/24
|
0.925
|
120
|
|
KC180
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
180.0
|
144.0
|
BF6M1013EC
|
165
|
電子調速
|
HC038-2L/24
|
0.923
|
144
|
1、柴油機
柴油發電機組采用康明斯柴油發動機。該系列發動機的電子控制系統能提供精確的頻率調整和快速響應，符合EPA Tier 2和歐洲COM2排放標準，排放污染低；發動機都配備有電子控制模塊，能夠快速響應并精確地調節頻率，提供動力輸出，扭矩大，噪聲小；對發動機潤滑油壓力過低、冷卻液溫度過高和超速等保護程序都已編入了發動機的電子控制模塊中。
|
圖1 柴油發動機外形圖 |
圖2 柴油發電機組功率匹配示意圖 |
康明斯柴油發動機功率選型見表2。
表2 康明斯柴油發動機功率選型表
|
發動機型號
|
功率類型
|
限油功率（IFB）/kW
|
持續功率（ICXN）/kW
|
||||
|
轉速/（r/min）
|
2400
|
2000
|
1846
|
2400
|
2000
|
1846
|
|
|
BF4M2012
|
74.9
|
74.9
|
70
|
63.0
|
68.0
|
68.0
|
|
|
BF4M2012C
|
102.0
|
90.0
|
88.0
|
92.0
|
81.0
|
79.0
|
|
|
BF4M1013E
|
95.0
|
90.0
|
86.0
|
86.0
|
82.0
|
78.0
|
|
|
BF4M1013EC
|
113.0
|
108.0
|
104.0
|
103.0
|
98.0
|
95.0
|
|
|
BF6M1013E
|
141.0
|
135.0
|
130.0
|
128.0
|
123.0
|
118.0
|
|
|
BF6M1013EC
|
170.0
|
163.0
|
156.0
|
156.0
|
148.0
|
142.0
|
|
|
BF6M1013EC
|
190.0
|
182.0
|
174.0
|
173.0
|
165.0
|
158.0
|
|
2、交流發電機
交流發電機是經過特殊設計，將機械能轉換成電能輸出，滿足用電需求。本機采用無刷同步發電機，該發電機是專門為地面交流電站配套而設計的，用內燃機作動力，組成50Hz交流發電機組，在地面作為交流啟動或通電檢查電源。
自動電壓調節器適用于中頻三相交流無刷同步發電機，內置電壓調節，壓降補償，輸出保護，以及液晶顯示等功能。電源類型自動切換（顯示交流輸出參數或直流輸出參數）。在發電機輸出電纜10m出線端的電壓考核電壓，當加載時，由于電纜壓降造成出線末端的電壓下降，此調節器具有補償功能，包括線路壓降補償功能和直流輸出限流功能。自動電壓調節器能顯示以下參數：相電壓、線電壓、相電流和頻率，在發生故障或供電超過額定保護值時還能顯示故障發生的狀況，并自動切斷供電。發電機功率選型見表3。
表3 發電機功率選型表
|
型號
50HZ
Y 聯結 Y
Y并聯 YY
三角形聯結 Δ
三角形并聯 ΔΔ
|
cosф 0.8,3相連續功率/kVA
|
效率
η% CL.H(ΔT125=℃)
|
||||||||||
|
CL.H(ΔT=125℃)
|
CL.F(ΔT=105℃)
|
|||||||||||
|
415
208
240
120
|
IP45
|
415
208
240
120
|
2/4
|
3/4
|
4/4
|
|||||||
|
HCP 34-1SN/24
|
60
|
45
|
55
|
89.5
|
91.6
|
91.3
|
||||||
|
HCP 34-2SN/24
|
90
|
66
|
80
|
59.3
|
91.7
|
92.4
|
||||||
|
HCP 24-2LN/24
|
125
|
90
|
110
|
89.7
|
92.3
|
92.8
|
||||||
|
HCO 38-1L/24
|
150
|
125
|
135
|
90.1
|
92.5
|
92.3
|
||||||
|
HCO 38-2L/24
|
180
|
145
|
165
|
90.4
|
93
|
92.8
|
||||||
|
HCO 38-3L/24
|
200
|
160
|
180
|
90.6
|
93.6
|
93.4
|
||||||
|
型號
|
轉動慣量
/kg㎡
B3-B14 FORM
|
重量
MD35/kg
|
空氣流量/
(m3/min)
|
噪聲/dB（A）
|
||||||||
|
2000r.p.m
|
||||||||||||
|
2000r.p.m
|
1m
|
7m
|
||||||||||
|
HCP 34-1SN/24
|
1.4883
|
346
|
25.5
|
85
|
71
|
|||||||
|
HCP 34-2SN/24
|
2.0795
|
420
|
||||||||||
|
HCP 34-2LN/24
|
2.8516
|
502
|
||||||||||
|
HCO 38-1L/24
|
7.3407
|
775
|
41.5
|
87.5
|
74.5
|
|||||||
|
HCO 38-2L/24
|
8.2738
|
837
|
||||||||||
|
HCO 38-3L/24
|
9.5802
|
932
|
||||||||||
3、電控系統
電控系統包括傳感器電路、控制器電路、信號及照明電路、啟動電動機和蓄電池等，啟動控制系統均可自動監測發電機組的運行狀態、具有故障自動報警和停機等功能。基本的故障報警/停機功能有：低油壓、高水溫、超速、過電流、ECU通信故障、電池電壓偏低、發動機故障、燃油報警和緊急停機等。發電機組的電氣系統采用負極接地。
4、控制器保護功能
按照MH/T6019-2014標準4.4.1電氣保護中對交流系統和直流系統保護的要求，保護器功能有：
交流：過、欠電壓保護、過、欠頻保護、錯相、過載保護6種。
直流：過、欠電壓保護、反極性保護、反電流保護4種。
按照MH/T6019-2014要求的保護曲線，交流保護閾值和動作時間如下：
（1）過電壓
取5個點逼近過電壓保護曲線，當電壓高出過電壓保護閾值時，延時相應的時間動作。交流過電壓保護動作設置見表4。
表4 交流過電壓保護動作設置值
|
過電壓保護閾值/V
|
保護動作時間/s
|
|
126
|
≤3
|
|
130
|
≤2.2
|
|
140
|
≤1.32
|
|
160
|
≤0.6
|
|
180
|
≤0.1
|
（2）欠電壓
當三相平均電壓值低于102V時,延時~s動作。
（3）過頻
當供電頻率超過430Hz時，延時2~7s動作;當供電頻率超過450Hz時延時小于0.2s動作。
（4）欠頻
當供電頻率低于370Hz時，延時2～7s動作；當供電頻率低于320Hz時，延時小于0.5s動作。
（5）
過電壓 取5個點逼近過電壓保護曲線，當電壓高過過電壓保護閥值時，延時相應的時間動作。直流過電壓保護動作設置見表5。
表5 直流過電壓保護動作設置值
|
過電壓保護閥值/V
|
保護動作時間/s
|
|
31
|
5~10
|
|
35
|
≤1.05
|
|
40
|
≤0.45
|
|
44
|
0.001~0.1
|
（6）欠電壓
當發電機輸出電壓低于20V時延時2～4s動作。
（7）反極性
當發電機輸出電壓的極性與飛機電氣系統極性不一致時發出停機信號并斷開勵磁。
（8）反電流
反向電流超過發電機組額定電流的5％時，發出停機信號。
二、柴油發電機組的技術特點
柴油發電機組技術特點如下：
1）輸入三相三線制，該接線方式可有效抑制3次諧波對系統電網干擾。
2）多個電壓電流環形成閉環控制，電源可靠性大大提高。
3）電纜壓降自動補償功能，解決因電纜過長造成的負載端電壓下降問題。
4）適用于完全不平衡負載，每一相均可單獨使用。
5）電流限流控制輸出，具有截流功能，可適應電機、整流型等沖擊型負載。
6）軟硬件結合的獨立保護設計，確保用電設備完好及操作人員安全。
7）VFD中文電壓、電流、頻率及故障顯示，操作方便，顯示人性化。
8）獨有的故障診斷功能，大幅度縮短電源維護時間。
9）在電源本機上可查詢靜、變態電源最新運行記錄，包括輸出電壓、電流、頻率、工作時間、故障信息等，供電狀況可查詢，管理優化方便。
|
圖3 柴油發電機組外觀示意圖 |
典型配置的地面柴油發電機組主要技術指標見表4。
表4 140kVA柴油發電機組技術參數表
|
柴油發電機組技術參數
|
柴油發電機組技術參數
|
||
|
發電機組型號
|
KC140
|
頻率恢復時間/s
|
1
|
|
發電機組常用功率/（kW/kVA）
|
112/140
|
穩態電壓偏差/％
|
≤±1
|
|
額定電壓/V
|
200/115
|
瞬態電壓偏差/％
|
±15
|
|
額定電流/A
|
404.6
|
電壓恢復時間/s
|
1
|
|
額定轉速/（r/min）
|
2000
|
波形失真率/％
|
≤5
|
|
額定頻率/Hz
|
400
|
啟動方式
|
直流電啟動
|
|
功率因數
|
0.8滯后
|
啟動電池電壓/V
|
24
|
|
線制
|
三相四線制
|
啟動時間/s
|
4~7
|
|
電壓調整范圍/％
|
95~105
|
燃油耗油率（g/kW·h）
|
219
|
|
頻率降/％
|
≤3
|
機油耗油率（g/kW·h）
|
0.59
|
|
穩態頻率帶/％
|
≤0.5
|
發電機組工作環境
|
|
|
瞬態頻率偏差/％
|
±10 -
|
環境溫度
|
-30℃~-+55℃
|
|
相對濕度
|
10％～100％（無凝露）
|
發電機技術參數
|
|
|
海拔
|
<4000m
|
發電機型號
|
HC038-1L/24
|
|
柴油機技術參數
|
發電機品牌
|
MECC-ALTE
|
|
|
柴油機型號
|
BF6M1013EC
|
額定功率/kW
|
120
|
|
柴油機品牌
|
德國 康明斯
|
額定電壓/V
|
200/105
|
|
額定功率/kW
|
148
|
額定頻率/Hz
|
400
|
|
類型
|
水冷、四沖程、
廢氣渦輪增壓
|
額定轉速（r/min）
|
2000
|
|
功率因數
|
0.8（滯后）
|
||
|
冷卻方式
|
自帶風扇式循環冷卻
|
空氣流量（m3/s）
|
0.425
|
|
汽缸數量及排列方式
|
6缸直列
|
絕緣等級
|
H
|
|
缸徑（mm）×沖程（mm）
|
108×130
|
防護等級
|
IP23
|
|
壓縮比
|
18:1
|
繞組節距
|
3/4
|
|
排煙溫度/℃（渦輪后）
|
479
|
引線根數
|
12
|
|
排氣背壓允值/kPa
|
八10
|
超速能力
|
2250min-1
|
|
潤滑方式
|
壓力和飛濺潤滑
|
短路電流能力
|
300％（3倍）：10s
|
|
調速方式
|
電子調速
|
電話干擾
|
THF小于2％
TIF小于50
|
|
散熱器
|
管帶式水箱
|
||
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