柴油发电机组电气性能指标优化浅析

1.主要技术性能术语和定义

主要符号、技术性能术语和定义见表1-2。

表1-2 符号、术语和定义

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2.电气性能指标

（1）电压整定范围

在规定的功率因数范围内和额定频率时，机组从空载到额定负载之间输出时，在发电机端子处的上升和下降调节电压的最大可能范围应不小于额定电压的±5%。

（2）电压和频率性能等级的运行极限值按表1-3的规定。

表1-3 性能等级的运行极值

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注：1.AMC：为制造商和用户之间的协议。

2.采用单缸或双缸发动机的发电机组，该值可达2.5。

3.若不需并联运行，转速或电压的整定不变是允许的。

4.采用涡轮增压发动机的发电机组。

5.适用于火花点火气体发动机。

6.该规定值仅是当卸去100%负载时的典型数值，此时制动扭矩只由发电机组的机械损耗提供，所以恢复时间将只取决于发电机组的总惯量和机械效率。由于用途和/或发动机型式不同引起的变化会很大。

7.适用于10kVA以下的小型机组。

8.当考虑无功电流特性时，对带同步发电机的机组在并联运行时的最低要求：频率漂移范围应不超过0.5%。

9.在并联运行的情况下，该值应减小为0.5。

10.除非另有规定，用于计算电压恢复时间的容差带应等于

15.当使用该容差时，并联运行发电机组的有功额定负载或无功额定负载的总额按容差值减小。

16.负载减小时，运行限值仅在f_arb=f_r时有效。

17.负载增加时，运行限值仅在f_arb=f_i时有效。

18.在某些情况下，频率降为0%（同步时）。

11.运行限值不包括在稳态限值内。(www.xing528.com)

12.若因发动机所迫出现发电机的扭转振动，将导致电压调制超过极限，发电机制造厂须予合作以减小振动或提供专门的励磁调节器。

13.单缸或双缸发动机的发电机组，该值可为±2。

14.在因亮度变化引起光线闪烁的情况下，眼睛的最高辨别力对应10Hz电压波动的刺激阈值为：U_mod10≤0.3%。对U_mod10给出的运行极限值与10Hz时的某一正弦电压波动有关。对幅值α_f、频率为f的电压波动，等效10Hz的幅值为：α₁₀=g_fα_f。式中的g_f是按图12的频率对应于α_f的加权系数。考虑某一电压波动的所有谐波，对应等效10Hz的电压调制为：

（3）冷热态电压变化

机组在额定工况下，从冷态到热态的电压变化：对采用可控励磁装置的发电机，机组冷热态电压的变化应不超过±2%额定电压；对采用不可控励磁装置的发电机，机组的冷热态电压变化应不超过额定电压的±5%。

（4）畸变率

机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率应不大于下列规定值：

1）单相机组和额定功率小于3kW的三相机组为15%；

2）额定功率为3～250kW的三相机组为10%；

3）额定功率大于250kW的机组为5%。

（5）不对称负载要求

额定功率不大于250kW的三相机组在一定的三相对称负载下，在其中任一相（对晶闸管励磁是指接其中的某一相）上再加25%额定相功率的电阻性负载，当该相的总负载电流不超过额定值时应能正常工作，线电压的最大（或最小）值与三相电压平均值之差应不超过三相电压平均值的±5%。

（6）并联

1）同型号规格和容量比不大于3∶1的机组并联

型号规格相同和容量比不大于3∶1的机组在20%～100%总额定功率范围内应能稳定地并联运行，且可平稳转移负载的有功功率和无功功率，其有功功率和无功功率的分配差度应不大于表1-3的规定。

2）容量比大于3∶1的机组并联

容量比大于3∶1的机组并联，各机组承担负载的有功功率和无功功率分配差度按产品技术条件的规定。

（7）启动电动机

三相机组空载时应能直接成功启动（见表1-4规定的）空载四极笼型三相异步电动机。

表1-4 机组额定功率P与电动机额定功率

（8）温升

机组各部件温度（或温升）应符合各自产品技术条件的规定。

注：性能等级划分：

1）性能G1级——该级别要求适用于只需规定其电压和频率的基本参数的负载。一般用于照明和其他简单的电器设备等。

2）性能G2级——该级别要求适用于对其电压特性与公用电力系统有相同要求的负载。当负载变化时，可有允许短暂的电压偏差和频率偏差。一般用于照明系统、泵、风机和卷扬机。

3）性能G3级——该级别要求适用于对频率、电压和波形特性有严格要求的电器设备。一般用于无线电通信和晶闸管整流器控制的负载。应特别注意，对于整流器和晶闸管整流器控制的负载，都需有特殊考虑负载对发电机电压波形的影响。

4）性能G4级——该级别要求适用于对频率、电压和波形特性有特别严格要求的负载。一般用于数据处理设备或计算机控制系统等。