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柴油發電機組設計安裝規范 |
摘要：根據國家對柴油發電機組的規定和以往的做法經驗，康明斯公司在此文章中的安裝建議適用于標準型號柴油發電機組的典型安裝工藝，同時簡要介紹柴油發電機安裝與配置的目的、規范和重要性。只要有可能，這些建議還涉及了用戶對柴油發電機組設計的選項或修改。然而，由于任何安裝中都存在許多變化因素，不可能對柴油發電機組現場的每種情況都提供了特定的建議。因此，如果有任何問題無法從本文中找到解答，請與您的安裝承包商或離您最近的康明斯發電機組授權分銷商聯系以獲得幫助。
一、柴發機組基本配置要求
柴油機驅動發電機運轉，將柴油的能量轉化為電能，根據其用途的不同，可分為陸用柴油發電機組及船用柴油發電機組；按轉速不同，可分為低速發電機組和高速發電機組。一般而言柴油發電機組包括柴油機、水箱、發電機、電源開關、控制系統、安裝底盤、油箱等，以康明斯發電機組為例，其外形如圖1所示；若采用多機并聯模式，其系統框圖如圖2所示。下列簡要敘述了柴油發電機組的基本配置要求。
1、控制和調節裝置的放置位置
（1）所有供操作用的控制器須集中裝在隨時可供使用、伸手可及的合理位置。
（2）調節用的裝置必須分開放置，以防止未經許可，擅自調正。
2、柴油發電機狀態指示
柴油發電機須具備以下最低限度的狀態指示：
（1）油壓；
（2）水溫；
（3）柴油發電機溫度(風冷機)；
（4）運行時數；
（5）轉速表；
（6）電池充電器電流表。
3、柴油發電機保護
（1）柴油發電機須配備最低限度的保護和控制裝置，以便發生下列情況時盡早發出警告信號和/或停機。
① 潤滑油壓過低；
② 柴油發電機冷卻劑溫度過高；
③ 柴油發電機超速。
（2）上述柴油發電機保護須分為兩階段；在初階段發出光和音響警告信號；當柴油發電機處于預定的危險階段時必須停機。
（3）所有光和音響的警告信號和解除信號開關必須接至控制屏上。
（4）發電機組必須配有鑰匙操作的保護裝置越位開關。當此開關合上后不管發電機組發生任何故障，都必須持續運轉，直至柴油發電機不能再運轉為止。此鑰匙必須由業主指定工程師保管。
4、速度控制和速度調節
（1）速度控制
① 須配備電子速度傳感速控器；
② 速控器須傳感柴油發電機的實際轉速；
③ 速度控制須滿足國標規定。
（2）速度調節
① 速度須預先調整好，以保證在滿載時的額定頻率；
② 在各種負載情況下，須有手動調節速度的裝置可在±5%的范圍內進行調速。
5、電壓調整和調節
（1）電壓調整
柴油發電機組應配備一套自動電壓調整系統，以使發電機的端電壓由空載到滿載穩定狀態下保持于+2.5%額定值以內。
（2）工作性能
發電機電壓調整系統的工作性能須滿足相關標準規范的規定。電壓調節提供一套輸出電壓調節裝置，以便于將輸出電壓調節至設計參數范圍內之任何水平上。
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圖1 康明斯柴油發電機組外形示意圖 |
圖2 柴油發電機組多機并聯控制系統框圖 |
二、柴發應用和影響因素
1、名詞解釋
必須認真計劃并正確安裝供電系統，以便實現正常運行。這包括兩個基本要素。
（1）應用（適用于柴油發電機組安裝）
應用是指整個供電系統的設計，通常包括配電設備、轉換開關、通風設備、固定襯墊、冷卻、排氣和燃料系統。每個部件都必須正確設計，整個系統才能按預期正常運行。應用和設計是技術職能，通常需指定工程師或其他經過培訓的專業人士來完成操作。指定工程師或其他經過培訓的專業人士負責整個供電系統的設計以及選擇所需的材料和產品。
（2）安裝
安裝是指供電系統的實際設置和組裝。安裝人員根據系統設計計劃中指定的內容設置并連接系統的各個組件。 系統的復雜性通常要求具備特殊技能的合格電工、管道工和鈑金工等來完成各個階段的安裝。這對于保證所有組件均使用標準方法和操作進行組裝很有必要。
2、設備安裝考慮因素
柴油發電機組的安裝必須經過設計，以便柴油發電機組可以在預期負荷條件下正常運行。這些說明僅可用作一般指南。在放置或安裝任何組件時，請遵循顧問工程師的說明。整個安裝過程必須符合所有的地方和省建筑規程、消防法規和其他適用法規的要求。安裝前要考慮的要求如下∶
（1）水平固定表面· 足夠的冷卻空氣；
（2）足夠的新鮮進氣；
（3）柴油發電機組的排氣；
（4）不可燃的固定表面；
（5）廢氣排放· 電氣連接；
（6）可操作和可維修性；
（6）噪音級別；
（7）隔振措施。
根據所在的位置和預期用途，請確保已遵循并符合有關空氣質量排放的國際、國家或當地法律和法規的要求。在完成建造計劃前，請務必咨詢當地污染控制或空氣質量部門。
三、柴發安裝的注意事項
柴油發電機組經過精心的設計，在正確安裝、維護和運行的情況下，可提供安全、高效的服務。但是，整個系統的總體安全性和可靠性取決于柴油發電機組制造商控制能力之外的諸多因素。為避免安全隱患，請確保所有連接到柴油發電機組的機械和電氣連接與手冊中的規定完全一致。發電機外部的所有系統（燃油、排氣、電氣等）必須遵循全部適用的規程。在認定安裝已全部完成且可以使用前，應確保已完成所有需要進行的檢查和測試，并且滿足所有規程的要求。
| 警告：墜落危險墜落可能會導致嚴重的事故。確保按照當地準則和法規使用適合高空作業的適當裝備。 |
1、備用加熱裝置
康明斯公司要求備用柴油發電機組（生命安全系統）配備柴油機水套冷卻液加溫器，以確保10秒啟動。對于將時間和負載接受減至最少的常載和持續應用，也建議配備水套冷卻液加溫器。
康明斯公司提供的水套冷卻液加溫器能夠在低至4°C（40°F）的環境溫度下滿足上述要求。盡管配備了柴油機水套冷卻液加溫器后，大多數Cummins柴油發電機組能夠在低至-32°C（-25°F）的溫度下起動，但在環境溫度低于4°C（40°F）時，柴油機的預熱時間可能超過10秒，然后才能加載負荷。在配備圖形顯示屏的柴油發電機組上，會顯示LowCoolant Temperature（冷卻液溫度過低）的消息并亮起警告LED燈，以滿足當前的要求。當柴油機水套冷卻液溫度降到低于21°C（70°F）時，柴油機冷傳感邏輯系統將會發出警告。在環境溫度降至4°C（40°F）以下的應用中，或在存在大量冷氣流的情況下，水套冷卻液加溫器可能無法提供必要的加溫。在這些情況下，盡管柴油發電機組能夠起動，但其無法在10秒鐘內加載負荷。出現此類情況時，請檢查冷卻液加溫器是否運行正常。如果冷卻液加溫器運行正常，則在加載負荷前，可能需要采取其他預防措施，將柴油機預熱。
2、產品改進
從康明斯公司購買的機構認證產品僅遵循公司產品技術規格表中所述的具體要求。后期的改進必須滿足普遍認可的工程實踐和/或當地、國家規程和標準。產品改進必須上報具有批準改進權限的當地部門。
3、功率降低因素
柴油機功率和由此產生的電氣輸出隨著環境溫度和海拔高度的提高而降低。有關在特定地點適用的降額因素，請與您的康明斯授權經銷商聯系獲取相應資料。
四、安裝施工一般要求
柴油發電機組及其輔助設備安裝機房內，機房門應加鎖，未經安裝及有關人員允許，非安裝人員不得入內。柴油發電機組及其輔助設備安裝在室外，根據現場情況采取必要的保護措施，控制設備的箱、柜應加鎖。施工各工種之間要相互配合，保護設備不受碰撞損傷。
1、防雷
獨立的應急發電機房應按三類防雷建筑物設置防雷措施，如柴油發電機組機房附設在其他建筑物和地下層內，防雷類別施工標準應與建筑物防雷級別相同。
2、防靜電
當應急柴油發電機組的燃油輸送管線由建筑物外輸送到日用油箱時，燃油管道要做防靜電接地施工。中性點接地：應急柴油發電機組的中性點接地型式根據工程設計施工。
3、接地
柴油發電機組機房的下列位置在應急柴油發電機組施工時，必須做等中位聯結：應急柴油發電機組的底座；日用油箱支架；金屬管，如水管、采暖管、通風管等；鋼結構建筑的鋼柱：鋼門窗框、百葉窗、有色金屬窗框架等；在墻上固定消聲材料的金屬固定框架；配電系統PE（或PEN）線。發電機組的外殼、電氣控制箱（屏、臺）體、電纜橋架、敷線鋼管、固定電氣支架等金屬部件在施工時，應與PE（PEN）可靠連接。
4、消防
柴油發電機組機房應設有火災自動報警系統和自動滅火系統，并配置有消防器材。柴油發電機組的貯油間或日用油箱間需與柴油發電機房隔開。
5、噪聲的控制
柴油發電機組應有良好的減振性能和隔振基礎。進排風系統應有消聲裝置。機房的管道應采用減振支架。機房的四周墻壁與屋頂等防護結構，應按照建筑隔聲標準施工。
6、設備材料要求
柴油發電機組應有出廠合格證、生產許可證和試驗記錄（實行生產許可證的產品，必須在技術文件中加以說明，產品上應有認證標識，許可證編號應出現在技術文件中或銘牌上）。
7、作業條件
土建工程基本施工完畢，門窗封閉好。柴油發電機組的基礎、地腳螺栓孔、溝道、電纜管線的位置應符合設計要求。
總結：
安裝一部柴油發電機組主要考慮的因素有地板的負重、通道及維修保養的位置、震動、通風、排煙管的連接及隔熱、降噪、燃油箱的大小及位置。除了設備本身的安裝，還應重視發電機房的布置。比如機房必須有足夠空間以使空氣自由循環，對于確保發電機組的正常使用性能、減少功率損耗及保證使用壽命都是十分重要的。此外，機房內部不應放置其它易燃易爆物品，和容易被卷入發電機組防護網罩甚至直接被吸入機體內部，以及可能影響發電機組的正常使用的任何物體。
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