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柴油發(fā)電機組
鎖定
本詞條由“科普中國”百科科學(xué)詞條編寫與應(yīng)用工作項目 審核 。
由發(fā)動機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)組成，所以叫發(fā)電機組。
柴油發(fā)電機組是以柴油機為原動機，拖動同步發(fā)電機發(fā)電的一種電源設(shè)備。是一種起動迅速、操作維修方便、投資少、對環(huán)境的適應(yīng)性能較強的發(fā)電裝置。
目錄
簡介
柴油發(fā)電機組是以柴油為主燃料的一種發(fā)電設(shè)備，以柴油發(fā)動機為原動力帶動發(fā)電機（即電球）發(fā)電，把動能轉(zhuǎn)換成電能和熱能的機械設(shè)備。整套柴油發(fā)電機組主要分為三個部分：
1、柴油發(fā)動機。
2、發(fā)電機（即電球）。
3、控制器。
細分來說：底座、柴油發(fā)動機、底座油箱、發(fā)電機組（即電球）、控制器（起到控制的作用，也起到保護機組的作用）、散熱器（風(fēng)冷：風(fēng)扇；水冷：水箱）、靜音箱等部件組成。按照不同地方的不同需求，我們把發(fā)電機組分為固定式和可移動式拖車，為了降低發(fā)電機組所發(fā)出的噪音，減少影響人們的工作和生活，促使設(shè)計師們設(shè)計出了帶靜音箱的發(fā)電機組，即是在發(fā)電機組外面安裝一個金屬的箱子，內(nèi)部附著吸音材料，從而把發(fā)電機組四周防護起來，箱子兩側(cè)設(shè)置門，這樣方便人們對發(fā)電機組的檢修與控制。靜音箱不但減低了發(fā)電機組所發(fā)出的噪音，而且可以放在室外，箱子就像一座屋子，防曬、防雨，讓人們省了沒有地方做機房的煩惱。柴油發(fā)電機組分為常用發(fā)電機組和備用發(fā)電機組，功率也相應(yīng)的分為常用功率和備用功率。每臺發(fā)電機組的標配常用功率一般是備用功率的80%。要根據(jù)不同的需要，平時使用國家電網(wǎng)，因斷電才需要的話，請使用備用柴油發(fā)電機組；如果需要長時間運行的話，請選擇常用柴油發(fā)電機組，經(jīng)常維護保養(yǎng)的話，常用柴油發(fā)電機組每年運行的時間可以300天以上。常用功率和備用功率的關(guān)系是：比如用戶需要100KW柴油發(fā)電機組，備用100KW的柴油發(fā)電機組常用功率為100KW*80%=80KW。也就是備用100KW的柴油發(fā)電機組的常用功率為80KW。如果柴油發(fā)電機組加裝了靜音箱,那么發(fā)電機組的功率還會下降,一般下降10%左右.所以,當用戶選購柴油發(fā)電機組時,應(yīng)當考慮靜音箱的功率下降問題.
功率標定
柴油發(fā)電機組是由柴油機和同步交流發(fā)電機組合而成的。柴油機允許使用的最大功率受零件的機械負載和熱負載的限制，因此需規(guī)定允許連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大功率稱之為標定功率；
柴油機機不能超過標定功率使用，否則會縮短其使用壽命，甚至可能造成事故。
（1）柴油機的標定功率；國家標準規(guī)定，在柴油機銘牌上的標定功率分為以下四類；
1）15min功率：即柴油機允許運行15min的最大功率。短時間內(nèi)可能超負荷運行和要求具有加速性能的標定功率，如汽車、摩托車等柴油機的標定功率。
2）1h功率：即柴油機允許持續(xù)運行1h的最大有效功率。如輪式拖拉機、機車、船舶等柴油機的標定功率。
3）12h功率：即柴油機允許持續(xù)運轉(zhuǎn)12h的最大有效功率，即我們常說的額定功率。如電站機組、工程機械用柴油機標定功率。
4）持續(xù)功率：即柴油機允許長時間持續(xù)運行的最大有功率。
工作原理
柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。
將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。
柴油發(fā)電機組屬自備電站交流供電設(shè)備的一種類型，是一種小型獨立的發(fā)電設(shè)備，以內(nèi)燃機作動力，驅(qū)動同步交流發(fā)電機而發(fā)電。
現(xiàn)代柴油發(fā)電機組由柴油機，三相交流無刷同步發(fā)電機、控制箱（屏）、散熱水箱、聯(lián)軸器、燃油箱、消聲器及公共底座等組件組成鋼性整體。柴油機的飛輪殼與發(fā)電機前端蓋的軸向采用凸肩定位直接連接構(gòu)成一體，并采用圓柱型的彈性聯(lián)軸器由飛輪直接驅(qū)動發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)，其聯(lián)接方式由螺釘固定在一起，使兩者聯(lián)接成一鋼體，保證了柴油機的曲軸與發(fā)電機轉(zhuǎn)子的同心度在規(guī)定的范圍內(nèi)。
為了減少機組的振動，在柴油機、發(fā)電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底座的連接處，通常均裝有減震器或者橡皮減震墊。
市場消費
傳統(tǒng)市場主要是指歐洲及北美區(qū)域，歐美市場是全球最大柴油發(fā)電機組市場。市場主要推動力來自蓬勃發(fā)展的IT科技、電信領(lǐng)域及部分歐盟的補助資金。
柴油發(fā)電機組新興市場主要包括中東和非洲地區(qū)、東南亞及大洋洲地區(qū)、南美地區(qū)等。中東和非洲地區(qū)需求主要來自基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、石油勘探行業(yè)及電力設(shè)施不完善產(chǎn)生的電力供應(yīng)缺口；該地區(qū)具有巨大的經(jīng)濟潛力。
型號含義
為了便于生產(chǎn)管理和使用，國家標準GB2819對柴油發(fā)電機組的型號編制方法做了統(tǒng)一規(guī)定。機組的型號排列和符號含義如下：
1、機組輸出的額定功率(KW)用數(shù)字表示。
2、機組輸出電流的種類：G—交流工頻；P一交流中頻；S一交流雙頻；Z一直流
3、機組的類型：F—陸用；FC一船用；Q—汽車電站；T一掛（拖）車。
4、機組的控制特征：缺位為手動（普通型）；Z—自動化；S-低噪音；SZ-低噪聲自動化。
5、設(shè)計序號，用數(shù)字表示。
6、變型代號，用數(shù)字表示。
環(huán)境特征：缺位為普通型；TH一濕熱帶型。
注意：有的柴油發(fā)電機組系列型號與上述型號含義不同，尤其是進口或合資生產(chǎn)的柴油發(fā)電機組是由機組生產(chǎn)廠自行確定的。
發(fā)電機組的主要用途
柴油發(fā)電機組是一種中小型的發(fā)電設(shè)備。它具有機動靈活、投資較少、啟動方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于通訊、采礦、筑路、林區(qū)、農(nóng)田灌溉、野外施工和國防工程等各部門。柴油發(fā)電機組也是自備電站中的一種交流供電設(shè)備。
柴油發(fā)電機組適用于市電電網(wǎng)不能輸送到通信局站、礦區(qū)、林區(qū)、牧區(qū)和國防工程等場合，要求能獨立供電，作動力和照明的主電源。對于市電的地區(qū)，而供電可靠性要求高，不允許停電和要求幾秒內(nèi)能訊速恢復(fù)供電的單位，例如通信、銀行、賓館、機場等重要部門，可作為應(yīng)急備用電源，一旦市電停電能迅速提供穩(wěn)定的交流電源。
對柴油發(fā)電機組的主要要求是，隨時能自動啟動發(fā)電，運行可靠，保證供電的電壓和頻率，滿足機電設(shè)備的要求。
性能等級
柴油發(fā)電機組的性能等級
國家標準GB/T2820. 1—1997《往復(fù)式內(nèi)燃機驅(qū)動的交流發(fā)電機組》第一部分：用途、定額和性能中的第7條對柴油發(fā)電機組規(guī)定了四級性能。
(1)G1級性能要求適用于只需規(guī)定其電壓和頻率的基本參數(shù)的連接負載。主要作為一般用途，如照明和其他簡單的電氣負載。
(2)G2級性能要求適用于對電壓特性與公用電力系統(tǒng)有相同要求的負載。當其負載變化時，可有暫時的然而是允許的電壓和頻率偏差。如照明系統(tǒng)、泵和風(fēng)機等。
(3)G3級性能要求適用于對頻率、電壓和波形特性有嚴格要求的連接設(shè)備。如無線電通信和晶閘管整流器控制的負載。
(4)G4級性能要求適用于對頻率、電壓和波形特性有特別嚴格要求的負載。如數(shù)據(jù)處理設(shè)備或計箅機系統(tǒng)。
環(huán)境要求
下列三種種條件下應(yīng)能輸出額定功率，并能可靠地進行工作。
第一種環(huán)境條件
(1)絕對大氣壓力100Kpa；
(2)環(huán)境溫度 298K(25℃)；
(3)空氣相對濕度30%。
第二種環(huán)境條件
(1)絕對大氣壓力89.9kpa；
（2）環(huán)境溫度 313k（40℃）；
（3）空氣相對濕度60%。
第三種環(huán)境條件
機組在下列條件下應(yīng)能輸出規(guī)定的功率（允許修正）并可靠地工作。
（1）海拔不超過4000m。
（2）環(huán)境溫度 上限值為40℃、45℃、50℃；
下限值為5℃、-15℃、-25℃、-40℃。
（3）相對濕度、凝露和霉菌
①綜合因素 應(yīng)按表1-4的規(guī)定。
②長霧機組電氣零部件經(jīng)長霉試驗后，表面長霉等級應(yīng)不超過。GB/T2423.16—1999
《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗》中規(guī)定的2級。
機組運行的現(xiàn)場條件應(yīng)由用戶明確確定，且應(yīng)對任何特殊的危險條件，如爆炸大氣環(huán)境
和易燃氣體加以說明。
下表為發(fā)電機組工作條件的綜合因素
環(huán)境濕度上限值/℃
40
40
45
50
相對濕度%
最濕月平均最高相對濕度
90(25℃時）
95（25℃時）
最干月平均最低相對濕度
10（40℃）。
凝露
有
霉菌
有
①指該月的平均最低溫度為25℃，月平均最低濕度是指該月每天最低濕度的月平均值。
②指該月的平均最離溫度為40℃，月平均最高溫度是指該月每天最高溫度的月平均值。
安裝要求
安裝要求：
1、柴油發(fā)電機組四周應(yīng)留不小于1米空間，水箱端根據(jù)水箱芯子大小留置通風(fēng)窗。本要求為機組機房的最小尺寸，用戶可根據(jù)需要進行加大。
2、柴油發(fā)電機組地基基礎(chǔ)應(yīng)建在硬土地面上，夯實后，做200mm厚的混凝土地面，地面應(yīng)平整。
3、用戶在建造機房時，應(yīng)在機組上方屋頂預(yù)埋起吊用工字鋼（≤250KW以下可不要），以備日后維修用。
4、機房應(yīng)通風(fēng)良好，地面應(yīng)平整、防滑。
5、機組排氣管內(nèi)徑不應(yīng)小于柴油機排氣口直徑，彎管不宜超過3個，彎管角度應(yīng)大于90度，排氣管應(yīng)有支撐或吊裝支架，保證機組消音器，增壓器等不受力。
