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柴油發電機組的主要技術性能

1.基本參數
  
  作為柴油發電機組的使用和維修人員,必須了解并掌握機組的主要技術參數。柴油發電機組的主要技術參數如下:
  
  ①額定功率P(kW)或S(kVA):P為發電機輸出的有功功率(P=√3IVcosφ),S為發電機的視在功率(S=√3IV)。
  
  ②額定電壓V:一般標有400V/230V,即三相額定電壓為400V,單相額定電壓為230V。
  
  ③額定頻率f:國標規定工頻機組為50Hz,中頻機組為400Hz。
  
  ④額定電流I:指發電機定子繞組允許長時間通過的電流大小。
  
  ⑤額定功率因數cosφ:三相發電機為0.8(滯后),單相發電機為0.9(滯后)和1.0。
  
  ⑥額定轉速n:對應額定功率下發電機轉子的轉速。目前,三相發電機組使用較多的是1500r/min,單相發電機組一般使用3000r/min。
  
  ⑦額定勵磁電流Ir:交流發電機處于額定負載條件時,勵磁繞組中通過的直流電流。
  
  ③額定勵磁電壓Vf:指額定勵磁電流時加在勵磁繞組上的直流電壓。
  
  ⑨勵磁方式:提供勵磁電流的電源,來自發電機外部的稱為他勵,來自發電機本身的稱為自勵。他勵和自勵統稱為勵磁方式。他勵方式分為并激式和復激式兩種類型;自勵方式分為凸極式逆序磁場勵磁、交流勵磁機勵磁、電抗移相式相復勵磁、諧振式相復勵磁、三次諧波勵磁、可控硅勵磁等多種類型。
  
  ⑩可靠性指標MTBF:GJB235A-1997《軍用交流移動電站通用規范》規定柴油機平均故障間隔時間為500h、800h和1000h。
  
  2.發電機組性能指標
  
  (1)電壓整定范圍
  
  電壓整定范圍是指在發電機以額定轉速空載運行時,調整控制面板上的手動或自動電壓調節器,電壓能夠達到的最大值和最小值的范圍。在一般情況下,空載電壓整定范圍為額定值的95%~105%。
  
  (2)穩態電壓調整率
  
  穩態電壓調整率是指同步發電機在從空載到額定負載的所有負載條件下穩態電壓的變化率,用δu表示。

        式中:U為額定電壓或95的額定電壓;
  
  U1為負載變化后的穩定電壓,一般取三相線電壓的平均值。
  
  國家對I、Ⅱ、Ⅲ類電站的技術要求是δu=±(l~3)%,對Ⅳ類電站的技術要求是此δu≤±5。
  
  正常情況下,同步發電機在不同的負載條件下的穩態電壓調整率是不同的。給發電機加上感性負載時,其負載變化后的穩態電壓值要低于空載整定電壓;給發電機加上容性負載時,負載變化后的穩態電壓值要高于空載穩定電壓??趙卣ǖ繆蠱畹拇笮∪【鲇謐遠繆溝鶻諂?AVR)的調節能力,在一般情況下,電壓調節器的調節精度越高,空載整定電壓的偏差就越小,穩態電壓調整率也就越小。
  
  (3)瞬態電壓調整率
  
  瞬態電壓調整率是指發電機在空載且轉速和電壓達到額定值時,在突加或突減負載的過程中瞬時電壓的變化率,用σus表示。

  式中:U為額定電壓;
  
  Us為負載突變時瞬時電壓的最大值或最小值,在一般情況下,取三相線電壓的平均值。
  
  (4)電壓穩定時間
  
  電壓穩定時間是指發電機處于空載狀態且電壓達到額定值時,從突加負載到電壓穩定在規定的范圍內所需的時間,用s表示。國家規定I、Ⅱ、Ⅲ類電站的電壓穩定時間為0.5~ls,Ⅳ類電站為3s。
  
  (5)電壓波動率
  
  電壓波動率是指同步發電機在負載不變時電壓的波動程度,用δuB表示。

  式中:UBmax為負載不變時的最高電壓;
  
  UBmin為負載不變時的最低電壓。
  
  UBmax和UBmin要取同一負載下同一次觀測時間內的最大電壓值和最小電壓值。
  
  (6)穩態頻率調整率
  
  穩態頻率調整率是指負載變化前后同步發電機頻率穩定的差值與額定頻率的比值,用δf表示。

  式中:f為同步發電機的額定頻率;
  
  f1為負載變化時頻率穩定后的最大值或最小值;
  
  f2為負載變化前的頻率。
  
  (7)瞬態頻率調整率
  
  瞬態頻率調整率是指發電機組在突加或突減負載時,瞬間變化頻率與負載變化前頻率的差值與額定頻率的比值,用δfs表示。

  式中:f為額定頻率;
  
  fo為突加或突減負載前的穩定頻率;
  
  f1為突加或突減負載時的最大或最小頻率值。
  
  (8)頻率波動率
  
  頻率波動率是指發電機組在負載不變時的頻率波動程度,用δfB表示。

  式中:fBmax為負載不變時的最高頻率;
  
  fBmin為負載不變時的最低頻率。
  
  fBmax和fBmin要取同一負載下、同一次觀測時間內的最大頻率值和最小頻率值。
  
  (9)頻率穩定時間
  
  頻率穩定時間是指發電機在空載和頻率為額定值時,從突加負載到頻率穩定在規定的范圍內所需的時間,用S'。國家規定I、Ⅱ、Ⅲ類電站的頻率穩定時間為2~5S'.Ⅳ類電站為7S'。
  
  (10)空載線電壓正弦性波形畸變率
  
  發電機組在正常情況下輸出的電壓波形應是正弦波,但通過試驗發現,發電機的感應電動勢中還含有3次及以上的高次諧波。由于高次諧波的存在,發電機輸出的電壓波形將出現正弦性畸變。當空載線電壓正弦性波形畸變率過大時,會導致發電機過熱和絕緣性能下降等。
  
  在一般情況下,發電機組在空載電壓時的線電壓正弦性波形畸變率不應大于5%。