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新聞主題 |
柴油發(fā)電機組基本配置及技術(shù)特點 |
摘要：康明斯發(fā)動機因其世界級的可靠性和耐用性而在全球范圍內(nèi)受到追捧，作為當(dāng)今可用的最成熟、破壞性最小的柴油機技術(shù)，可提供柴油發(fā)電機組功率范圍寬廣及靈活性，幫助企業(yè)主減少了對環(huán)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(shè)備基本配置
柴油發(fā)電機組的基本配置見表1。
表1 柴油發(fā)電機組基本配置表
|
發(fā)電機組
型號
|
PF
|
頻率
|
電壓
|
kVA
|
kW
|
發(fā)動機型號
|
發(fā)動機
最大功率p/kW
|
調(diào)速方式
|
發(fā)電機型號
|
發(fā)電機
效率
P
|
發(fā)電機
功率
p/kW
|
|
KC系列50HZ-200V/105V 康明斯發(fā)動機＋斯坦福發(fā)電機
|
|||||||||||
|
KC60
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
60.0
|
48.0
|
BF4M2012C
|
68
|
機械調(diào)速
|
HCP34-1SN/24
|
0.916
|
48
|
|
KC90
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
90.0
|
72.0
|
BF4M1013EC
|
98
|
電子調(diào)速
|
HCP34-2SN/24
|
0.917
|
72
|
|
KC110
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
110.0
|
88.0
|
BF4M1013EC
|
98
|
電子調(diào)速
|
HC038-1L/24
|
0.925
|
120
|
|
KC140
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
140.0
|
112.0
|
BF6M1013FC
|
148
|
電子調(diào)速
|
HC038-1L/24
|
0.925
|
120
|
|
KC180
|
0.8
|
50HZ
|
200V/115V
|
180.0
|
144.0
|
BF6M1013EC
|
165
|
電子調(diào)速
|
HC038-2L/24
|
0.923
|
144
|
1、柴油機
柴油發(fā)電機組采用康明斯柴油發(fā)動機。該系列發(fā)動機的電子控制系統(tǒng)能提供精確的頻率調(diào)整和快速響應(yīng)，符合EPA Tier 2和歐洲COM2排放標(biāo)準(zhǔn)，排放污染低；發(fā)動機都配備有電子控制模塊，能夠快速響應(yīng)并精確地調(diào)節(jié)頻率，提供動力輸出，扭矩大，噪聲小；對發(fā)動機潤滑油壓力過低、冷卻液溫度過高和超速等保護(hù)程序都已編入了發(fā)動機的電子控制模塊中。
|
圖1 柴油發(fā)動機外形圖 |
圖2 柴油發(fā)電機組功率匹配示意圖 |
康明斯柴油發(fā)動機功率選型見表2。
表2 康明斯柴油發(fā)動機功率選型表
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發(fā)動機型號
|
功率類型
|
限油功率（IFB）/kW
|
持續(xù)功率（ICXN）/kW
|
||||
|
轉(zhuǎn)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(fā)電機
交流發(fā)電機是經(jīng)過特殊設(shè)計，將機械能轉(zhuǎn)換成電能輸出，滿足用電需求。本機采用無刷同步發(fā)電機，該發(fā)電機是專門為地面交流電站配套而設(shè)計的，用內(nèi)燃機作動力，組成50Hz交流發(fā)電機組，在地面作為交流啟動或通電檢查電源。
自動電壓調(diào)節(jié)器適用于中頻三相交流無刷同步發(fā)電機，內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)，壓降補償，輸出保護(hù)，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(shù)或直流輸出參數(shù)）。在發(fā)電機輸出電纜10m出線端的電壓考核電壓，當(dāng)加載時，由于電纜壓降造成出線末端的電壓下降，此調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)器能顯示以下參數(shù)：相電壓、線電壓、相電流和頻率，在發(fā)生故障或供電超過額定保護(hù)值時還能顯示故障發(fā)生的狀況，并自動切斷供電。發(fā)電機功率選型見表3。
表3 發(fā)電機功率選型表
|
型號
50HZ
Y 聯(lián)結(jié) Y
Y并聯(lián) YY
三角形聯(lián)結(jié) Δ
三角形并聯(lián) ΔΔ
|
cosф 0.8,3相連續(xù)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(zhuǎn)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(tǒng)
電控系統(tǒng)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(tǒng)均可自動監(jiān)測發(fā)電機組的運行狀態(tài)、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(fā)動機故障、燃油報警和緊急停機等。發(fā)電機組的電氣系統(tǒng)采用負(fù)極接地。
4、控制器保護(hù)功能
按照MH/T6019-2014標(biāo)準(zhǔn)4.4.1電氣保護(hù)中對交流系統(tǒng)和直流系統(tǒng)保護(hù)的要求，保護(hù)器功能有：
交流：過、欠電壓保護(hù)、過、欠頻保護(hù)、錯相、過載保護(hù)6種。
直流：過、欠電壓保護(hù)、反極性保護(hù)、反電流保護(hù)4種。
按照MH/T6019-2014要求的保護(hù)曲線，交流保護(hù)閾值和動作時間如下：
（1）過電壓
取5個點逼近過電壓保護(hù)曲線，當(dāng)電壓高出過電壓保護(hù)閾值時，延時相應(yīng)的時間動作。交流過電壓保護(hù)動作設(shè)置見表4。
表4 交流過電壓保護(hù)動作設(shè)置值
|
過電壓保護(hù)閾值/V
|
保護(hù)動作時間/s
|
|
126
|
≤3
|
|
130
|
≤2.2
|
|
140
|
≤1.32
|
|
160
|
≤0.6
|
|
180
|
≤0.1
|
（2）欠電壓
當(dāng)三相平均電壓值低于102V時,延時~s動作。
（3）過頻
當(dāng)供電頻率超過430Hz時，延時2~7s動作;當(dāng)供電頻率超過450Hz時延時小于0.2s動作。
（4）欠頻
當(dāng)供電頻率低于370Hz時，延時2～7s動作；當(dāng)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(hù)曲線，當(dāng)電壓高過過電壓保護(hù)閥值時，延時相應(yīng)的時間動作。直流過電壓保護(hù)動作設(shè)置見表5。
表5 直流過電壓保護(hù)動作設(shè)置值
|
過電壓保護(hù)閥值/V
|
保護(hù)動作時間/s
|
|
31
|
5~10
|
|
35
|
≤1.05
|
|
40
|
≤0.45
|
|
44
|
0.001~0.1
|
（6）欠電壓
當(dāng)發(fā)電機輸出電壓低于20V時延時2～4s動作。
（7）反極性
當(dāng)發(fā)電機輸出電壓的極性與飛機電氣系統(tǒng)極性不一致時發(fā)出停機信號并斷開勵磁。
（8）反電流
反向電流超過發(fā)電機組額定電流的5％時，發(fā)出停機信號。
二、柴油發(fā)電機組的技術(shù)特點
柴油發(fā)電機組技術(shù)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(tǒng)電網(wǎng)干擾。
2）多個電壓電流環(huán)形成閉環(huán)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(fù)載端電壓下降問題。
4）適用于完全不平衡負(fù)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(yīng)電機、整流型等沖擊型負(fù)載。
6）軟硬件結(jié)合的獨立保護(hù)設(shè)計，確保用電設(shè)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(hù)時間。
9）在電源本機上可查詢靜、變態(tài)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(yōu)化方便。
|
圖3 柴油發(fā)電機組外觀示意圖 |
典型配置的地面柴油發(fā)電機組主要技術(shù)指標(biāo)見表4。
表4 140kVA柴油發(fā)電機組技術(shù)參數(shù)表
|
柴油發(fā)電機組技術(shù)參數(shù)
|
柴油發(fā)電機組技術(shù)參數(shù)
|
||
|
發(fā)電機組型號
|
KC140
|
頻率恢復(fù)時間/s
|
1
|
|
發(fā)電機組常用功率/（kW/kVA）
|
112/140
|
穩(wěn)態(tài)電壓偏差/％
|
≤±1
|
|
額定電壓/V
|
200/115
|
瞬態(tài)電壓偏差/％
|
±15
|
|
額定電流/A
|
404.6
|
電壓恢復(fù)時間/s
|
1
|
|
額定轉(zhuǎn)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(shù)
|
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(diào)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(wěn)態(tài)頻率帶/％
|
≤0.5
|
發(fā)電機組工作環(huán)境
|
|
|
瞬態(tài)頻率偏差/％
|
±10 -
|
環(huán)境溫度
|
-30℃~-+55℃
|
|
相對濕度
|
10％～100％（無凝露）
|
發(fā)電機技術(shù)參數(shù)
|
|
|
海拔
|
<4000m
|
發(fā)電機型號
|
HC038-1L/24
|
|
柴油機技術(shù)參數(shù)
|
發(fā)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(zhuǎn)速（r/min）
|
2000
|
|
功率因數(shù)
|
0.8（滯后）
|
||
|
冷卻方式
|
自帶風(fēng)扇式循環(huán)冷卻
|
空氣流量（m3/s）
|
0.425
|
|
汽缸數(shù)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(hù)等級
|
IP23
|
|
壓縮比
|
18:1
|
繞組節(jié)距
|
3/4
|
|
排煙溫度/℃（渦輪后）
|
479
|
引線根數(shù)
|
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(diào)速方式
|
電子調(diào)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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