新聞主題	工業用柴油發電機配置優選方案

 

摘要：為適應不同環境特點和各種特殊要求的需要，柴油發電機組有著多種不同應用類型和可加裝的配套件，加裝不同的配套件能夠適應陸上、海上的惡劣環境，滿足高靈敏度負載對發電機組的要求和用戶對自動化程度的需求等各種功能。康明斯公司在以下文章中介紹了幾種配套件和不同類型發電機組的選擇。

 

任何企業都可以去買一臺工業柴油發電機。然而，將合適的柴油發電機與設施的需求和需求相匹配可能完全是另一回事。事實上，選擇合適的工業柴油發電機是此類采購的最關鍵要素之一。無論品牌或型號如何，底線都是一樣的——如果設備在需要時不能滿足需求，那么該設備就毫無價值。事實上，選擇錯誤的型號可能會破壞發電機或與其相連的設備和組件，從而使情況變得更糟。

 

一、發電機組配套件的選擇

① 水套加熱器

對于水冷發電機組，雖然使用防凍冷卻液，但在環境溫度低于0℃的寒冷地區，仍然會因為液體的流動性變差、機體內溫度過低使發動機啟動困難。使用水套加熱器，可使冷卻液溫度升高，流動性增強，并且依靠熱傳遞使機體溫度也隨之升高，從而解決了低溫啟動難的問題。

② 交流發電機、控制屏防潮器

若發電機組存放于濕度高或長期處于低溫地方，建議使用交流發電機和控制屏防潮器。這樣便可降低發電機和控制屏的濕度，或在冬天時減少產生靜電的影響。

③ 啟動電池市電充電器

利用啟動電池市電充電器，可以在市電正常時，對啟動電池進行快速或慢速充電，使其保持足夠的電量滿足下一次的啟動需要。這種配件對于要求隨時啟動的備用發電機組和自動化發電機組就尤為重要。

④ 電子調速系統和電控柴油機

使用電子調速器的發電機組（包括電控柴油機）區別于機械調速式發電機組，最明顯的優點就是使頻率穩態調整率范圍很小，即柴油機的速度比機械調速式發電機組穩定了許多，使發電機輸出頻率、電壓波動很小，適合于一些對頻率、電壓要求較高的負載，如電子計算機、UPS供電系統。另外，作為并機使用的發電機組除電噴發電機組外均需要加裝電子調速器。

⑤ 其他可選件

其他的配套件有高、低位燃油接觸開關、接地故障保護、自動燃油補充系統等，這些配套件都必須預先訂購，并由專業人員加裝。

圖1 柴油發電機組主件結構圖

 

 

二、防護等級的選擇

在柴油發電機組中，交流發電機不允許有異物和水分的進入，否則會導致發電機相間短路，燒毀發電機。由于本身運行時需要散熱的原因，交流發電機不可能完全密封，所以就存在防護等級選擇的問題。

康明斯電力技術公司柴油發電機組采用IP防護等級標準，該等級由兩個數字組成，第1個數字表示防塵、防止外物侵入的等級，第2個數字表示防濕氣、防水侵入的密閉程度。標配的防護等級為IP22或IP23，另可升級為IP44或IP55。依照等級標準，含義見圖2和圖3。

○ IP22：

防止大于12mm的固體物體侵入， 傾斜15度時仍可防止滴水侵入當燈具由垂直傾斜至15度時，滴水不會造成有害影響 。

 

○ IP23：

防止大于12mm的固體物體侵入，防止噴灑的水侵入防雨，或防止與垂直的夾角小于60度的方向所噴灑的水造成損害。

 

圖2 柴油發電機組防護等級第一個數字的含義

圖3 柴油發電機組防護等級第二個數字的含義

 

 

請參考表圖2和圖3的說明，根據發電機組所處的環境，選擇合適的IP防護等級。其中IP23為船用發電機組標準，在塵屑非常多的場合（如木屑場）可考慮使用IP44或IP55。IP44是在IP23的基礎上加裝進、排風過濾器，IP55為電機外殼加裝熱交換器。

三、熱交換器的選擇

柴油發電機組冷卻系統的標配是與發電機組為一體式的散熱水箱。這種冷卻系統的優點是在不增加附屬設備的情況下就能向負載供電，這種發電機組適合于水源缺少的地區，但整個發電機組外形尺寸相對較大，其缺點是風扇的轉動增加了發電機組的噪聲。

若要克服散熱水箱的缺點，可考慮選用熱交換器。帶熱交換器冷卻的發電機組由于用熱交換器取代了傳統的水箱風扇而使噪聲和外形尺寸大大減少，這樣發電機組就可布置在較小的機房和居民住宅區內。但是使用這種發電機組要求室外有足夠的地方安裝外部循環水池或冷卻塔來冷卻柴油機的冷卻水，因此相對增加了基礎設施的成本，這種發電機組適用于民用住宅區商店和賓館等人口密集的地區供電。

圖4 柴油發電機組冷卻水換熱系統

 

 

四、PMG永磁勵磁系統的選用

PMG（Permanent Magnet Generator，永磁發電機）系列永磁交流同步發電機的電子自動調壓系統AVR獨立于發電機的機械系統，功率源從副勵磁機電樞繞組取得。在發電機負載和轉速突變時，該系統不受發電機機械過渡過程的影響，將輸出電壓調整到額定值。因此，PMG系列永磁交流同步發電機的動態電壓調整率遠小于其他勵磁發電機，并有較好的動態穩定性。而常規勵磁發電機AVR的功率輸出受電樞繞組電勢波形的影響較大，特別是非線性負載對電樞繞組電勢波形的影響比較明顯。另外，永磁發電機還有電磁干擾小、電機效率高、電機溫升低、適合于在惡劣環境下工作等優點，它適用于以下場合：

要求發電機供電質量高，瞬間電壓波動少，輸出電壓波形好，畸變率低的場合。例如：作為高精度電子儀器和設備的供電電源。

對發電機所產生的電磁干擾有嚴格限制的場合。例如：作為通信設備、雷達、高精度控制系統的供電電源。

發電機的運行環境惡劣的場合。例如：高溫運行環境及發動機轉速高，輸出轉矩脈振大的情況。

對發電機節能有嚴格要求的場合。例如：燃料供應困難和發動機功率受限制的場合。

五、并機的選擇

從負載的大小、發電機組運行狀態等方面考慮，有時需要發電機組進行并機的使用。如為了增加后備電源的彈性，或者因為負載太大，這時可考慮將兩臺或者更多發電機組進行并機使用，作為備用電源。也有些情況，由于負載中感性負載所占比例很大，啟動時所需功率很大，而在正常運行時功率較小，造成低載運行對發電機組十分不利，這時考慮使用并機啟動負載，啟動后又單機運行的模式。

并機時，若要將一部發電機組并到帶電的母排上，一定要符合電壓相同、頻率相同、相序相同和相位相同的條件。

康明斯電力技術有限公司有一整套先進成熟的并機系統，其核心部分為PCC3.0智能控制屏。該控制屏采用微處理器技術，對發電機組的運行狀態進行實時監測和控制。而且在負載分配中，控制器將通過自身設定的參數，按比例確定各發電機組承擔的負載功率。并根據負載大小自動將發電機組并機或者解列后停機，這樣便可以達到比較好的經濟效益以及保持發電機組良好的運行狀態。

六、自動化程度的選用

發電機組從自動化程度上大致可分為手動、自動、遙控三種類型。用戶可根據自己的實際需要，選擇合適的控制系統。如需操作人員職守的手動發電機組及自動啟動的發電機組，選擇PCC1.2控制屏；需實現“三遙”功能的遙控發電機組可選擇PCC2.2控制屏；并機則選用PCC3.3智能控制屏。如果所有的智能型控制屏再配置ATS切換系統，便可實現機電和市電對負載供電的自動切換。

1、基本型柴油發電機組

這種類型柴油發電機組最為常見，由柴油機、水箱、消聲器、同步交流發電機、控制箱、聯軸器和底盤組成，一般能作為主電源或備用電源。

2、自啟動型柴油發電機組

這種類型柴油發電機組是在基本型機組基礎上增加了全自動控制系統。它具有自動化切換功能，當市電突然停電時，機組能自動啟動，自動切換電源開關、自動送電和自動停機等一些功能；當機組油壓力過底、機油溫度過高或冷卻水溫度過度高時，能自動發出光聲告警信號；當發電機組超速時，能自動緊急停止運行進行保護。

3、微機控制自動化柴油發電機組

這種類型柴油發電機組由性能完善的柴油機、三相無刷同步發電機、燃油自動補給裝置、機油自動補給裝置、冷卻水自動補給裝置的ATS自動控制屏組成、ATS自動控制屏采用可編程自動PLC控制，它除了具有自動啟動、自動切換、自動運行、自動投入和自動停機等功能外，并配有各種故障報警和自動保護裝置。

 

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