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柴油发电机组的主要技术性能

1.基本参数
  
  作为柴油发电机组的使用和维修人员,必须了解并掌握机组的主要技术参数。柴油发电机组的主要技术参数如下:
  
  ①额定功率P(kW)或S(kVA):P为发电机输出的有功功率(P=√3IVcosφ),S为发电机的视在功率(S=√3IV)。
  
  ②额定电压V:一般标有400V/230V,即三相额定电压为400V,单相额定电压为230V。
  
  ③额定频率f:国标规定工频机组为50Hz,中频机组为400Hz。
  
  ④额定电流I:指发电机定子绕组允许长时间通过的电流大小。
  
  ⑤额定功率因数cosφ:三相发电机为0.8(滞后),单相发电机为0.9(滞后)和1.0。
  
  ⑥额定转速n:对应额定功率下发电机转子的转速。目前,三相发电机组使用较多的是1500r/min,单相发电机组一般使用3000r/min。
  
  ⑦额定励磁电流Ir:交流发电机处于额定负载条件时,励磁绕组中通过的直流电流。
  
  ③额定励磁电压Vf:指额定励磁电流时加在励磁绕组上的直流电压。
  
  ⑨励磁方式:提供励磁电流的电源,来自发电机外部的称为他励,来自发电机本身的称为自励。他励和自励统称为励磁方式。他励方式分为并激式和复激式两种类型;自励方式分为凸极式逆序磁场励磁、交流励磁机励磁、电抗移相式相复励磁、谐振式相复励磁、三次谐波励磁、可控硅励磁等多种类型。
  
  ⑩可靠性指标MTBF:GJB235A-1997《军用交流移动电站通用规范》规定柴油机平均故障间隔时间为500h、800h和1000h。
  
  2.发电机组性能指标
  
  (1)电压整定范围
  
  电压整定范围是指在发电机以额定转速空载运行时,调整控制面板上的手动或自动电压调节器,电压能够达到的最大值和最小值的范围。在一般情况下,空载电压整定范围为额定值的95%~105%。
  
  (2)稳态电压调整率
  
  稳态电压调整率是指同步发电机在从空载到额定负载的所有负载条件下稳态电压的变化率,用δu表示。
 

        式中:U为额定电压或95的额定电压;
  
  U1为负载变化后的稳定电压,一般取三相线电压的平均值。
  
  国家对I、Ⅱ、Ⅲ类电站的技术要求是δu=±(l~3)%,对Ⅳ类电站的技术要求是此δu≤±5。
  
  正常情况下,同步发电机在不同的负载条件下的稳态电压调整率是不同的。给发电机加上感性负载时,其负载变化后的稳态电压值要低于空载整定电压;给发电机加上容性负载时,负载变化后的稳态电压值要高于空载稳定电压。空载整定电压偏差的大小取决于自动电压调节器(AVR)的调节能力,在一般情况下,电压调节器的调节精度越高,空载整定电压的偏差就越小,稳态电压调整率也就越小。
  
  (3)瞬态电压调整率
  
  瞬态电压调整率是指发电机在空载且转速和电压达到额定值时,在突加或突减负载的过程中瞬时电压的变化率,用σus表示。
 

  式中:U为额定电压;
  
  Us为负载突变时瞬时电压的最大值或最小值,在一般情况下,取三相线电压的平均值。
  
  (4)电压稳定时间
  
  电压稳定时间是指发电机处于空载状态且电压达到额定值时,从突加负载到电压稳定在规定的范围内所需的时间,用s表示。国家规定I、Ⅱ、Ⅲ类电站的电压稳定时间为0.5~ls,Ⅳ类电站为3s。
  
  (5)电压波动率
  
  电压波动率是指同步发电机在负载不变时电压的波动程度,用δuB表示。
 

  式中:UBmax为负载不变时的最高电压;
  
  UBmin为负载不变时的最低电压。
  
  UBmax和UBmin要取同一负载下同一次观测时间内的最大电压值和最小电压值。
  
  (6)稳态频率调整率
  
  稳态频率调整率是指负载变化前后同步发电机频率稳定的差值与额定频率的比值,用δf表示。
 

  式中:f为同步发电机的额定频率;
  
  f1为负载变化时频率稳定后的最大值或最小值;
  
  f2为负载变化前的频率。
  
  (7)瞬态频率调整率
  
  瞬态频率调整率是指发电机组在突加或突减负载时,瞬间变化频率与负载变化前频率的差值与额定频率的比值,用δfs表示。
 

  式中:f为额定频率;
  
  fo为突加或突减负载前的稳定频率;
  
  f1为突加或突减负载时的最大或最小频率值。
  
  (8)频率波动率
  
  频率波动率是指发电机组在负载不变时的频率波动程度,用δfB表示。
 

  式中:fBmax为负载不变时的最高频率;
  
  fBmin为负载不变时的最低频率。
  
  fBmax和fBmin要取同一负载下、同一次观测时间内的最大频率值和最小频率值。
  
  (9)频率稳定时间
  
  频率稳定时间是指发电机在空载和频率为额定值时,从突加负载到频率稳定在规定的范围内所需的时间,用S'。国家规定I、Ⅱ、Ⅲ类电站的频率稳定时间为2~5S'.Ⅳ类电站为7S'。
  
  (10)空载线电压正弦性波形畸变率
  
  发电机组在正常情况下输出的电压波形应是正弦波,但通过试验发现,发电机的感应电动势中还含有3次及以上的高次谐波。由于高次谐波的存在,发电机输出的电压波形将出现正弦性畸变。当空载线电压正弦性波形畸变率过大时,会导致发电机过热和绝缘性能下降等。
  
  在一般情况下,发电机组在空载电压时的线电压正弦性波形畸变率不应大于5%。
 



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