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康明斯柴油發電機組的隨機附件說明 |
摘要：柴油發電機安裝檢查是一項關鍵的過程，用于檢驗柴油發電機的安裝情況并記錄檢查結果。通過對柴油發電機的安裝過程檢查和試驗、檢測，可以確保安裝工作的質量，減少潛在的問題和損壞。同時對本文所述柴油發電機組檢查項目進行記錄，相當于提供和保存有力的證據，證明柴油發電機在安裝過程中是否符合相關的安全標準和要求。因此，康明斯發電機廠家在本文中為大家講解柴油發電機組在施工場所的檢查項目以及設備質量現場試驗內容。
一、安裝質量和試驗前準備
1、安裝質量檢查的注意事項
（1）柴油發電機組型號、規格應符合設計要求，并應有柴油發電機出廠檢驗合格證；
（2）柴油發電機組基礎位置、大小、強度、減震裝置、預留孔、地槽、蓋板應符合設計和安裝要求；
（3）柴油發電機組安裝穩固，地腳螺栓應采用“二次灌漿”預埋，地腳螺栓外露一致。柴油發電機組與底座之間要按設計要求加裝減震裝置；
（4）柴油發電機組的油泵、油箱、水泵、水箱安裝牢固、平直，燃油管路安裝平直，無漏油、滲油現象，燃油管涂漆棕紅色，管路分支部分有紅色流向箭頭；
（5）排氣管安裝豎向垂直，水平部分向室外傾斜，排氣管涂銀粉漆；
（6）啟動電池的安裝位置符合設計，充放電試驗記錄完整；
（7）電源線及信號電纜布放符合設計要求，不得將交、直流電源線及信號線綁扎一起；
（8）柴油發電機組監控系統正常，市電和油機轉換正確無誤；柴油發電機組主體、基座應可靠接地，配套的油箱也應可靠接地；
（9）油機監控開通后，應能實現油機的自動啟動、停機、自動調整輸出電壓、頻率、故障顯示及油位顯示等。
（10）柴油發電機的額定電壓必須與外電線路電源電壓等級相符。柴油發電機組及其控制、配電、修理室等的設置應保證電氣安全距離和滿足防火要求。排煙管道應伸出室外，且嚴禁在室內和排煙管道附近存放貯油桶。
（11）固定式柴油發電機組應安裝在室內符合規定的基礎上，并應高出室內地面0.25～0.30m，外形如圖1所示。移動式柴油發電機組應處于水平狀態，放置穩固，其拖車應可靠接地，前后輪應設置卡住機構，外形如圖2所示。室外使用的柴油發電機組應搭設防護棚。
（12）柴油發電機組電源必須與外電線路電源連鎖，嚴禁與外電線路并列運行。當2臺及2臺以上柴油發電機組并列運行時，必須裝設同步裝置，并應在柴油發電機組同步后再向負載供電。
2、設備試驗前的條件準備
（1）進行柴油發電機組出廠檢測和現場檢測的儀表允許采用1.0級準確度的儀器儀表進行測量。
（2）試驗應在經預熱的柴油發電機組上進行。
（3）柴油發電機組功率可按環境要求，依據規定進行功率修正。
（4）可采用純阻性負載或功率因數大于0.8的感性負載；負載變化的等級為空載、25%、50%、75%、100%額定功率。
（5）檢測容性負載時，按照柴油發電機組輸出最大有功功率的100%配置阻性負載，并按照功率因數超前（容性）0.95配置相應的容性負載。
除另有規定外，各電氣指標均在柴油發電機組控制屏輸出端考核。
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圖1 固定開架式柴油發電機組外形尺寸圖 |
圖2 移動發電機組內部剖析圖 |
二、設備附屬件配置與檢查
柴油發電機組的隨機附件包括散熱水箱、油箱、油管、底盤、蓄電池、電池導線、消音器、減震墊、三濾（空氣濾芯、機油濾芯、柴油濾芯）、排煙管、波紋管、連接法蘭。這些屬于常規附屬件，還有些定制型附屬件，包括：靜音箱、防雨箱、移動拖車、水套加熱器、全自動控制屏等。以下是對柴油發電機組隨機附件和定制型中主要零件進行系統性介紹：
1、主回路斷路器
一般應用戶要求而安裝主回路斷路器，以保護發電機組和第一級電路之間的電路，這些斷路器卻不能保護發電機自身。為保護發電機組，模塊式和電源回路式的斷路器應適當安裝，結構如圖3所示。模塊式斷路器可在各種電流額定值下得到。同時也適合直接安裝在發電機組的輸出盒內。電源斷路器規格有125-4000安培之間的各種型號備選。模塊式斷路器耐用但價格貴一些。電源斷路器一般安裝在靠近發電機組的獨立的儀表板上，而不是裝在自身上，這是由于他們的體積和振動的敏感性決定的。當主回路斷路器必須安裝時，計劃中應包括斷路器類型、分勵類型和額定值。用于并聯系統的發電機組，機組本身可以不裝斷路器，而將斷路器置于并聯系統中的進線柜上。
2、啟動電池
發動機的啟動和發電機組控制的電池系統也許是要求最嚴但又最可能失效的子系統。正確的選擇和維護電池和電池充電器對提高系統可靠性是非常重要的。在200kw以下的發電機組中，電池用于發動機啟動和發電機組控制中。系統包括電池、電池架、備用時可用普通電源充電的浮充電器以及發動機驅動的充電機，它可以在發電機組運行時提供直流電流，同時對電池充電，充電過程如圖4所示。
① 當發電機組并聯安裝時，每臺機組的電池常常是單獨安裝的，以給并聯系統提供控制電源。并聯系統的制造商應相互協商以確定發動機控制電源系統的適應性，因為電壓峰值會影響一些并聯控制系統，因此并聯設備需要使用分離式電池。
② 電池應盡可能近地安裝到發電機附近，以最大限度地減少起動電路的電阻。
③ 安裝位置應便于維修電池和避免接觸水、塵埃和油污，在有地震的地方，電池架應制成特別的結構以防電池液泄漏和電池破裂。
隨柴油發電機組提供的通常是鉛酸電池，這是使用最廣泛的電池類型，相對較便宜，在-18℃到38℃溫度范圍之間有良好的性能。鉛酸電池應該安裝在發電機組附近。鉛酸電池可能是免維護式或者是大容量式。免維護式電池維護要求低但不容易監控。所有的鉛酸電池都需要在使用前充電，即使是免維護電池也不能無限期地充電。大容量型電池在必要時需要添加電解液在剛添加電解液之后，電池只能達到50%的充電程度。發電機組一般隨機配置的為大容量的需維護的鉛酸電池。
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圖3 塑殼斷路器結構圖 |
圖4 蓄電池充電過程 |
3、電池浮充充電器
浮充充電器能全自動的對柴油發電機啟動電池進行監測和充電，當充電器監測到電池電壓低于預先校準值時，會自動發出一系列電子脈沖對電池充電，在充電的過程中，充電器繼續對電池電壓監測，當測量值高于合適的極限值時，充電器將停止充電，直到電池電壓降到低于校準的極限值，將再次充電。如此循環。
浮動充電電壓力主要影響電池正極板柵的腐蝕速率和電池內氣體的排放，當電池的浮動充電壓超過一定值時，板柵腐蝕進一步縮短了電池的使用壽命。增加的浮充電流將導致更多的剩余氣體通過排氣閥排放，導致電池流失。平衡充電時，氣體產量是浮動充電時的幾十倍，因此平衡充電時間過長會加劇電池的流失和柵格的腐蝕，從而損壞電池。
4、預熱裝置
發電機組在很多應用中使用了輔助起動裝置。通常自然吸氣柴油機可以在0℃以上（不需要輔助裝置）非常順利地起動。而增壓柴油機具有較低的壓縮比，在4-7℃以上（不需要輔助裝置）起動時才非常順暢。對柴油發電機組而言，可選取如冷卻液加熱器、機油加熱器等輔助起動裝置。
① 機油加熱器
機油加熱器安裝在柴油機機油盤上，所在位置如圖5所示。它加熱柴油機機油盤內的機油，便于柴油機在低溫下起動。
② 冷卻液加熱器
為了保證發電機組在低溫下能很快的啟動，推薦采用冷卻液加熱器，安裝位置如圖6所示。柴油機缸套周邊和缸蓋內都有冷卻液，加熱器加熱柴油機冷卻液并靠對流使柴油機內的冷卻液全部加熱。特別對自動化發電機組和備用發電機組，為了確保在10秒鐘內起動，柴油機冷卻液溫應至少保持在49℃，室溫保持在10℃。
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圖5 柴油機機油加熱器位置圖 |
圖6 柴油機冷卻液強制循環加熱器位置圖 |
5、降噪及減震裝置
① 消聲器
消音器一般為蜂窩式工業消音器，大多廠家作為標配。柴油機消聲器形式規格很多，目前用在發電機房低噪聲工程上的主要由直管式消聲器和片式消聲器兩種。其消聲性能主要與擴容控流通道形式、長度及吸聲材料的性能有直接關系，直管式消聲器是阻性消聲器中簡單的一種。
② 波紋管
在高溫、高流速燃燒廢氣的周期性作用下，柴油機的排氣管系統會產生振動和熱膨脹位移。當管系熱膨脹位移產生的應力遠超過排氣管系固定支撐處材料的強度極限，將對固定支撐造成破壞。因此,大型柴油機在管系設計中通常采用排氣波紋管來補償排氣管系因熱負荷產生的熱膨脹位移，從而消除排氣管系因熱膨脹位移產生的巨大應力，保證柴油發電機可靠運行。
6、防震墊
減震墊安裝于底座與水泥基礎之間，起到吸收震動的作用。根據形狀分為方形減震墊、碗形減震墊。減震墊的主要材料是天然膠、氯丁膠以及丁晴膠以及上下殼體，發電機組中的減震墊要求運用范圍大約在25hz，柴油發電機組發出的電是50hz以及60hz，只要低于這個數值1倍左右就算達標，比較差的減震墊的材料已生膠為主，手感上無彈性、載重壓縮比呈現非線性，以及表面較為粗糙，而且容易老化。
三、設備常規試驗與檢測項目
1、柴油發電機組絕緣檢查
柴油發電機組各獨立電氣回路對地及回路間應能承受試驗電壓數值為表1規定、頻率為50Hz、波形為實際正弦波、歷時1min的絕緣介電強度試驗而無擊穿或閃絡現象。
2、啟動檢測
常溫條件下向自動啟動機構發出自動啟動指令（模擬市電電網中斷供電、模擬市電電網電壓下降至規定值等），觀察柴油發電機組是否自動啟動、升速、建壓、合閘供電，運行1min，重復進行3次，間歇時間小于20s；柴油發電機組自動啟動后，觀察柴油發電機組是否自動加載；加額定負載后，觀察柴油發電機組是否能在20s內帶額定負載運行；檢查低溫啟動裝置的電路、管路、油路等是否暢通。
3、自動保護功能檢測（可不做現場要求，僅抽測功能測試）
通過模擬的方法在柴油發電機組的控制屏上對相應的傳感器輸入信號接入端子給人為的閉合信號，觀察柴油發電機組能否自動保護停機或告警；柴油發電機組應具有的保護包含：機油壓力低、過欠電壓、超欠速、水溫高、發電機溫度高、過載、短路保護、逆功率（并機時測）、過電流等。
4、柴發機組穩態運行
柴油發電機組額定主用功率的連續運行試驗：
（1）柴油發電機組在額定工況下滿載運行11h后，緊接著過載10%運行1h；
（2）每隔30min記錄一次功率、電壓、電流、功率因數、頻率、柴油機冷卻出水（或風）溫度及機油溫度（在儀器板溫度表上讀取）、添加燃油時間等。
（3）觀察柴油發電機組是否出現停機、降功率等異常現象；柴油發電機組銘牌上未標出主用功率數值的，發電機廠商應提供相應的主用功率數值以供測試。
5、負載突加能力測試
柴油發電機組按0%→50%突加負載，然后從50%→慢慢加至100%（不小于5%），最后100%→0%突減負載，重復進行三次。取三次結果的平均值。
6、負載突減能力測試
柴油發電機按100%--0負載突減特性測試。使用電能質量分析儀表記錄波形，檢查柴油發電機組能否保持穩定的輸出，是否導致柴油發電機組保護性停機，以及是否出現頻率異常、電壓異常導致的電源設備的報警甚至停機。
7、容性負載能力檢測（YD502新的測試方法，arctan0.95計算要求加入）
檢測容性負載時，按照柴油發電機組輸出最大有功功率的100%配置阻性負載，并按照功率因數超前（容性）0.95配置相應的容性負載。柴油發電機組在額定工況下運行1h。每隔30min記錄一次功率、電壓、電流、功率因數、頻率、柴油機冷卻出水（或風）溫度、機油壓力和發電機繞組溫度。
8、連續運行能力測試
主要測試柴油發電站帶載能力、冷熱態電壓變化、燃油消耗率和機油消耗率等指標。柴油發電機組先以額定功率帶載運行2小時，緊接著以110%額定功率運行一小時，應無停機、降功率等異常現象。運行過程中記錄以下參數：
（1）柴油發電機組輸出發電機各項電氣參數；
（2）記錄發動機各項參數（水溫、機油壓力、轉速等）；
（3）記錄發電機房間內進風溫度，出風溫度；
（4）觀察發電機排煙顏色是否正常；
（6）采用熱成像儀，掃描發電機輸出配電柜、電纜、開關、銅排、接線端子等溫度是否正常；
（7）采用熱成像儀，掃描發電機進風、排煙等各機械部件溫度是否正常；
（8）采用噪音儀，檢查發電機滿載情況下的噪音。
9、并機系統性能測試
如有并機系統測試要求，則需在單機測試合格后，再進行并機性能測試。
（1）模擬市電停電，觀察本系統內油機是否能全部自動啟動且并機成功，記錄柴油發電機組從啟動發出到全部油機并機成功的時間；
（2）柴油發電機組并機成功后觀察是否能自動加載；
（3）模擬并機測試自動加機減機功能邏輯驗證，當負載減少到柴油發電機組退出一臺柴油發電機組的條件時（一般80%），驗證柴油發機電系統是否能夠自動退出一臺柴油發電機組，并自動停機；當負載增加到自動加另一個柴油發電機組時（一般85%），驗證柴油發機電系統是否能夠自動啟動且能夠并網到柴油發電機系統中帶載運行；
（4）手動模擬主油機故障，檢查備機是否正常啟動，備用聯絡開關投入，并機動作是否正常；
（5）手動恢復主油機故障，備用發電機退出，備用聯絡開關退出，主用發電機投入運行正常；
（6）模擬市電恢復，觀察油機是否經過可調整的延時將所有負荷切回市電電源供電，油機在空載下運行約5分鐘是否自動停機，控制裝置是否自動復位，為下一次運行做好準備。
總結：
柴油發電機安裝是一個復雜而綜合性的過程，需要遵循一系列規定和要求。任何安裝過程中的失誤或疏忽都可能導致嚴重的后果，包括設備故障、安全隱患和人員傷害。因此，對于柴油發電機的安裝過程進行檢查和記錄非常重要。其中，檢查記錄不僅可以幫助確保安裝工作的質量，還可以為后續的維護和故障排除提供有價值的信息。通過記錄柴油發電機的安裝細節和檢查結果，可以為日后的維護工作提供參考依據，從而提高設備的可靠性和壽命。綜上所述，柴油發電機安裝檢查和記錄，對于確保安裝質量和設備穩定運行非常重要，是一個不可或缺的過程和文檔。
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