一、柴油發(fā)電機組組成

　　柴油發(fā)電機組從系統(tǒng)分，由發(fā)動機、發(fā)電機、安全監(jiān)控和控制器等組成。

　　發(fā)動機將燃油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)的機械能，發(fā)電機將此機械能轉(zhuǎn)換為電能轉(zhuǎn)速和頻率怎么換算；調(diào)速系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)供油的大小實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速即電的頻率調(diào)節(jié)，在固定頻率下對輸出有功功率進行調(diào)節(jié)；勵磁調(diào)壓系統(tǒng)通過對勵磁電流的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)對發(fā)電機的電壓（并網(wǎng)發(fā)電機可調(diào)節(jié)無功功率及功率因數(shù)）；控制器可控制發(fā)電機組的就地/遙控啟停機，對發(fā)電機的運行參數(shù)進行顯示記錄和安全監(jiān)控確保發(fā)電機安全運行，同時具有自動同期和遠程數(shù)據(jù)傳輸和遙控性能及機組在并網(wǎng)運行時的運行邏輯設(shè)定功能。

　　二、發(fā)動機系統(tǒng)組成

　　發(fā)動機主要由燃油供給與調(diào)速系統(tǒng)、進排氣系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動充電系統(tǒng)等組成。

　　（1）燃油供給與調(diào)速系統(tǒng)

　　燃油供給系統(tǒng)主要由輸油泵、燃油濾清器、燃油冷卻器、噴油泵和噴油器等部件組成。它的功用是：根據(jù)柴油機工況要求，定時、定量、定壓地將柴油噴入燃燒室內(nèi)。同時，通過噴油泵及調(diào)速器的作用，以控制柴油機在給定的工況下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。

　　常用的燃油供給與調(diào)速系統(tǒng)主要有柱塞式噴油泵燃油供給與調(diào)速系統(tǒng)，PT燃油供給與調(diào)速系統(tǒng)，電控噴射（包括高壓共軌）燃油供給與調(diào)速系統(tǒng)等。

　?。?）進排氣系統(tǒng)

　　柴油機的進排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進排氣管、消聲器以及增壓系統(tǒng)組成。

　　（3）潤滑系統(tǒng)

　　潤滑系統(tǒng)的功用是向柴油機各摩擦表面提供充足的機油，以減少其磨損，保證其正常工作。同時還具有散熱、清潔、密封和防蝕等作用。潤滑系統(tǒng)主要由機油泵、機油濾清器、離心濾清器、各種調(diào)節(jié)閥類和潤滑管路機油冷卻器等部件組成。

　?。?）冷卻系統(tǒng)

　　冷卻系統(tǒng)主要作用是通過冷卻介質(zhì)將發(fā)動機工作時因燃燒和摩擦產(chǎn)生的熱量帶出，保證發(fā)動機在最合理的溫度范圍內(nèi)工作。根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同可分為水冷式和風(fēng)冷式。

　　水冷式分為自然循環(huán)冷卻和強制循環(huán)冷卻，強制循環(huán)冷卻中可分為開式和閉式。在開式強制循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，冷卻介質(zhì)直接與大氣相通。而在閉式強制循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，冷卻介質(zhì)不與外界大氣直接相通，冷卻介質(zhì)在密閉的系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，冷卻系統(tǒng)的壓力略高于大氣壓力，冷卻介質(zhì)的沸點可以高于攝氏100度以上。其優(yōu)點可以提高柴油機的進、出水口水溫，使冷卻水溫差小，能穩(wěn)定柴油機工作溫度和提高其經(jīng)濟性，還能提高散熱器的平均溫度，從而縮小散熱面積，減少水的消耗，并縮短機油的預(yù)熱時間。

　　冷卻系統(tǒng)的主要組成部件為散熱器、冷卻風(fēng)扇、冷卻水泵、冷卻強度調(diào)節(jié)器、冷卻防凍液等。

　?。?）啟動充電系統(tǒng)

　　柴油發(fā)動機借助外力由靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的全過程稱為柴油機的啟動過程。完成啟動過程所需的裝置稱為啟動系統(tǒng)。它的作用是提供啟動能量，驅(qū)動曲軸旋狀并達到啟動轉(zhuǎn)速（一般為150-300r/min)，可靠地實現(xiàn)柴油機啟動。

　　柴油發(fā)電機的啟動方法通常有四種：人力啟動、電動機啟動、壓縮空氣啟動以及小型汽油機啟動。在數(shù)據(jù)中心備用柴油發(fā)電機最為普遍使用的是電動機啟動。

　　電動機啟動主要由電動機、蓄電池、充電機等組成。

　　三、發(fā)電機

　　發(fā)電機之所以能發(fā)電，是因為依據(jù)電磁感應(yīng)定律：運動的導(dǎo)體在磁場中，作切割磁力線的運動，就會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。感應(yīng)電勢的數(shù)值大小如下：

　　E=BVL=4.44fφ

　　其中：E----感應(yīng)電勢（電壓）、 B----磁場強度、V----導(dǎo)體的運動速度

　　L----導(dǎo)體在磁場中的有效長度、f-----發(fā)電機電勢頻率、φ-----每極磁通量

　　發(fā)電機按其電壓的高低可分為低壓（0.4KV）高壓（10.5KV）。

　　發(fā)電機從結(jié)構(gòu)上主要由定子，轉(zhuǎn)子，勵磁系統(tǒng)，控制系統(tǒng)組成。

　　另外，在發(fā)電機帶上負載后，由于電樞反應(yīng)的去磁作用，而使磁場強度B下降，感應(yīng)電勢E就會降低，同時，由于繞組發(fā)熱后電阻增加也會使端電壓下降，為轉(zhuǎn)速和頻率怎么換算了維持端電壓的穩(wěn)定，還必須有一個能隨負載變化而變化的直流勵磁電源（即勵磁系統(tǒng)）。

　　勵磁系統(tǒng)由勵磁電源，自動電壓調(diào)節(jié)器AVR/DVR，勵磁發(fā)電機和三相整流二極管組成。勵磁電源經(jīng)AVR/DVR 整流調(diào)節(jié)提供給三相勵磁發(fā)電機勵磁用直流，按AVR/DVR提供的直流大小，勵磁發(fā)電機發(fā)出不同電源的交流再經(jīng)過整流二極管整流提供不同的勵磁直流給發(fā)電機的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生不同大小的磁場，從而使得發(fā)電機發(fā)出不同的電壓。按提供給AVR/DVR電源不同勵磁分為自勵和他勵。

　　自勵系統(tǒng)提供給AVR/DVR的電源取自發(fā)電機定子輸出或輔助繞組輸出，由于此電壓受非線性負載的諧波的污染從而造成勵磁電流不穩(wěn)定繼而使得發(fā)電機輸出電壓波動。所以自勵系統(tǒng)帶非線性負載能力差，在數(shù)據(jù)系統(tǒng)不建議使用。

　　他勵系統(tǒng)提供給AVR/DVR的電源取自發(fā)電機定子輸出以外勵磁機，典型的為發(fā)電機同軸攜帶永磁勵磁發(fā)電機PMG提供，由于此勵磁電源不受發(fā)電機定子輸出電壓影響，具有強的帶非線性負載能力，在數(shù)據(jù)系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

　　四、發(fā)電機組控制器

　　發(fā)電機組控制器主要功能和工作，是確保發(fā)電機組安全合理運行。具體如下：

　　就地/遙控切換

　　啟動機組

　　檢測并顯示發(fā)動機和發(fā)電機狀態(tài)參數(shù)（轉(zhuǎn)速、柴油機油壓、發(fā)電機電壓、電流、冷卻水箱水溫、電瓶電壓等）如果有異常可以警告和進行保護

　　停止機組

　　自動同期功能

　　設(shè)定機組運行邏輯 (并網(wǎng)運行機組間）

　　五、柴油發(fā)電機組的工作條件

　　根據(jù)GB/T2819《移動電站通用技術(shù)條件》規(guī)定，電站（機組）在下列條件下能可靠運行工作，并輸出額定功率。

　　環(huán)境條件

　　絕對大氣壓kPa

　　環(huán)境溫度℃

　　相對濕度%

　　備注

　　第一環(huán)境條件

　　100(海拔100m)

　　25

　　30

　　第二環(huán)境條件

　　89.9(海拔1000m)

　　40

　　60

　　第三環(huán)境條件

　　海拔≦4000m

　　上限40/45/50

　　下限-15/-25/-40

　　凝露和霉菌

　　輸出功率允許修正

　　六、柴油發(fā)電機組功率標定

　　1、標定功率標準

　　對于發(fā)電機組的功率標定，國標GB/T2820.1(同ISO8528.1)的說明如下：

　　持續(xù)功率COP

　　基本功率PRP

　　限時運行功率LTP

　　應(yīng)急備用功率ESP

　　2、國標GB/T2820.1(同ISO8528.1)功率標定

　?。?）持續(xù)功率 (COP)（恒定負荷持續(xù)運行）

　　在商定的運行條件下并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，機組以恒定負載持續(xù)運行，且每年運行時間不受限制的最大功率。

　?。?）基本功率 (PRP) （變負荷持續(xù)運行）

　　在商定的運行條件下并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，機組以可變負載持續(xù)運行，且每年運行時間不受限制的最大功率。24h運行周期內(nèi)允許的平均功率輸出（Ppp）應(yīng)不超出PRP的70%，除非與發(fā)動機制造商另有規(guī)定。但在要求允許的平均功率輸出（PPP）較規(guī)定值高的應(yīng)用場合，應(yīng)使用持續(xù)功率；在確定某一可變功率序列的實際平均功率輸出（Ppa）時，功率小于30%PRP時按30%計，停機時間不包括在內(nèi)，見。

　　PPa (Actual Average Power)實際平均功率

　　PPP( Permissible AveragePower) 允許平均功率

　　總負載因數(shù)= PPa/P(額定功率）

　?。?）限時運行功率 (LTP)

　　在商定的運行條件下并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，機組每年運行時間可達500h的最大功率，見。

　　但按100%限時運行功率每年運行的最長時間為 500h。

　?。?）應(yīng)急備用功率 (ESP) （變負荷限時運行）

　　在商定的運行條件下并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，在市電一旦中斷或在試驗條件下，機組以可變負載運行且每年運行時間可達200h（按100% ESP運行，每次運行一般不超過1h）的最大功率。24h運行周期內(nèi)允許的平均功率輸出（Ppp）應(yīng)不超出70% ESP。

　　實際平均功率輸出（Ppa）應(yīng)不大于按ESP定義的允許平均功率輸出（Ppp）。

　　在確定某一可變功率序列的實際平均功率輸出（Ppa）時，功率小于30% ESP時按30%計，停機時間不包括在內(nèi)。見。

　　必須明確的一點是，每一款發(fā)電機組都可以標定其在不同運行環(huán)境下的應(yīng)急備用功率（ESP），備用功率（LTP），基本功率（PRP）以及持續(xù)功率（COP）。

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