柴油發電機的技術要求與評價

宋緒強

摘 要：應急柴油發電機組設備及其附屬設備的訂貨，需提出本體及其輔助設備的功能設計、結構、性能、安裝和試驗等方面的技術要求，對系統額定電壓為380V，系統最高電壓為400V，系統額定頻率為50HZ，變壓器中性點接地方式為直接接地，容量為1200KW的柴油發電機技術性能進行逐項說明。

關鍵詞：技術要求 技術性能 說明

一、柴油發電機技術參數要求

柴油發電機由發電機和柴油機組成，發電機應具有型號；型式；額定容量；額定電壓；額定電流；額定頻率；額定轉速；額定功率因數；定子線圈相數及接地方式；效率；勵磁方式；絕緣等級；防護等級；過載能力；短路能力。柴油機應具有型號；型式；額定功率；額定轉速；冷卻方式；起動方式；噪音水平；滿負荷燃油消耗等。

1、技術性能要求

電氣性能應包括：穩態電壓調整率；瞬態電壓調整率；電壓穩定時間；電壓波動率；穩態頻率調整率；瞬態頻率調整率；頻率穩定時間；頻率波動率；配套控制設備。

2、整套柴油發電機組保證平均無故障間隔期：10000小時

3、柴油發電機組的功能要求

3.1自起動功能（應急起動）

機組自起動成功的定義是：機組在額定轉速，發電機在額定電壓下穩定運行2-3s，并具備帶負載條件。機組應保證在電廠全廠停電事故中，快速自起動帶負載運行，在無人值守的情況下，接到起動指令后在10s內一次起動成功，在60s內實現一個自起動循環（即三次試起動），機組自起動成功率不小于99%。

3.2帶負載穩定運行功能要求

（1）機組自起動成功后，保安負荷分兩級投入。柴油發電機組接到起動指令后10s內發出首次加載指令，允許首次加載不小于50%額定容量的負載（感性），首次加載后的5秒內再次發出加載指令；允許在首次加載后的60s內帶滿負載（感性）運行，并可帶不低于20%負載額定容量長期穩定運行。（2）機組應能在cosφ=0.8的額定負載下，穩定運行12小時中，應允許有一小時1.1倍的過載運行，并在24小時內，允許出現上述過載運行2次。發電機在熱狀態下尚應允許15s的1.5倍過載運行（過載：額定電壓下的過電流）。（3）機組允許全電壓直接起動容量不小于0.2倍的機組額定容量（下稱Pe）的鼠籠式異步電動機的；發電機母線電壓0.2秒后應不低于75%。

3.3自動調節功能要求

（1）機組的空載電壓整定范圍為95～105%，線電壓波形正弦性畸變率不大于5%。（2）機組在帶cosφ=0.8～1.0的負載，負載功率在0～100%內漸變時應能達到：a.穩態電壓調整率：≤±0.5%（單機運行時）；b.穩態頻率調整率：≤±0.5%（可調）；c.電壓、頻率波動率：≤±0.15%（負載功率在25～100%內漸變時），≤±0.5%（負載功率在0～25%內漸變時）；d.瞬態電壓調整率穩態頻率調整率：-15%≤δu≤+20%；e.瞬態電壓恢復時間：≤1s（最后穩定電壓的3%以內）；f.瞬態頻率調整率：≤±5%；g.頻率穩定時間：≤3s。（3）機組突減0.2Pe負載時，升速不超過10%的額定轉速。（4）機組在功率因數為0.8～1.0三相對稱負載下，功率在0～75%范圍內，在其中任意一相上加上不大于25%額定相功率的電阻性負載，但該相的總負載電流不超過額定值時，應能正常工作，發電機線電壓的最大（或最小值）與三相線電壓平均值相差不超過三相線電壓平均值的5%，機組各部分溫升不超過額定運行工況的水平。（5）機組在空載狀態，突加功率因數≤0.4（滯后）、額定容量為0.2Pe的三相對稱負載或在已帶80%Pe的穩定負載再突加上述負載時，發電機的母線電壓0.2s后應不低于85%Ue。

3.4自動控制功能要求

機組屬無人值守電站，就地控制柜應具有與遠方計算機系統的通訊接口及硬接線接口，通訊接口具有開放的通訊協議。控制系統應具有下列功能：（1）保安段母線電壓自動連續監測；（2）機組運行狀態的自動檢測、監視、報警、保護；（3）機組起動：自動程序起動，遠方起動，就地手動起動；（4）機組停機：自動遠方（CSCS計算機）、就地手動、機房緊急手動停機；（5）蓄電池自動充電，具有自動內外部切換功能及蓄電池直流電壓監測；（6）機組潤滑油預熱、預潤滑；冷卻水預熱；預供；（7）機組與保安段正常電源同期并網功能。

3.5模擬試驗功能

機組備用狀態時應模擬保安段母線電壓降低至25%Ue或失去電壓狀態，使機組能夠快速自起動運行，并帶交流事故保安負荷運行。在試驗時應保證對保安電源無擾動，保證柴油發電機組出口開關及保安段柴油發電機組饋線斷路器自動合閘，避免保安段失電。

3.6其他相關技術要求

此外還包括：起動要求；運行要求；主電路（一次）接線要求；控制接線（二次接線）要求；發電機及其饋線保護；柴油機保護；信號系統；測量回路；發電機勵磁；通風冷卻方式；柴油機的燃油潤滑油；額定容量標定；噪聲；柴油機排氣量；機組及其配套設備等相關的技術要求。

二、柴油發電機技術評價

選取四家（分別為廠家1、2、3、4區分）有效的投標廠商的技術部分分別從：技術文件的完整性和澄清問題；資質和業績；設備技術和結構特點；主要技術參數；供貨范圍及進口件；現場服務和業主方技術人員培訓等主要項目進行評價。

1、技術文件的完整性和澄清問題方面：廠家1技術資料最完整，廠家2、3、4技術資料完整，澄清問題回復均較好。

2、資質和業績方面：廠家1的柴油機為德國奔馳MTU的12V4000G23，發電機為美國馬拉松的743RSL4052。近三年來同類機組同型式柴油發電機組共計20臺。廠家2的柴油機為日本三菱的S16R-PTA3，發電機為英國斯坦福的PI734D。近三年來同類機組同型式柴油發電機組共計18臺。廠家3的柴油機為英國Perkins的4016TWG2，發電機為法國Leroy-Somer的LL9124H。近三年來同類機組同型式柴油發電機組共計22臺。廠家4的柴油機為日本三菱的S16R-PTA3，發電機為英國斯坦福的5P-7PD。近三年來600MW機組同型式柴油發電機組共計34臺。endprint

3、設備技術和結構特點方面：廠家1采用ZBIM1300P型、常用1300KW/備用1450KW柴油發電機組，配置德國MTU12V4000G23，12缸V式廢氣渦輪增壓發動機；進口美國馬拉松（Magna Max）743RSL4052，無刷PMG發電機和進口英國深海公司液晶顯示智能監控屏， DES5220智能柴油發電機組控制器采用目前國際先進技術，實現對進口、國產柴油發電機組的綜合控制。額定出力（連續，功率因數0.8）為1350KW，潤滑油消耗量為325 L/h。廠家2采用DK1250GF型、額定輸出功率為1250KW的柴油發電機組，配置日本三菱的S16R-PTA3，16缸V式廢氣渦輪增壓發動機；進口英國斯坦福的PI734D，無刷PMG發電機和進口丹麥MS3200智能監控屏。額定出力（連續，功率因數0.8）為1250KW，潤滑油消耗量為375 L/h。廠家3采用P1700型、額定輸出功率為1360KW的柴油發電機組，配置英國Perkins的4016TWG2，16缸V式廢氣渦輪增壓發動機；進口英法國Leroy-Somer的LL9124H，無刷PMG發電機和進口英國Perkin麥DEIF智能監控屏。額定出力（連續，功率因數0.8）為1360KW，潤滑油消耗量為354 L/h。廠家4采用MGS100B-7PD型、額定輸出功率為1250KW的柴油發電機組，配置日本三菱的S16R-PTA3，16缸V式廢氣渦輪增壓發動機；進口英國斯坦福的5P-7PD，無刷PMG發電機和進口英國深海公司DES555智能監控屏。額定出力（連續，功率因數0.8）為1250KW，潤滑油消耗量為327 L/h。

4、主要技術參數方面：廠家1產品主要技術參數完全滿足招標文件的要求，額定出力、潤滑油消耗量優于其它投標廠商，但為12缸V式廢氣渦輪增壓發動機。廠家2產品主要技術參數滿足招標文件的要求，潤滑油消耗量最高，為16缸V式廢氣渦輪增壓發動機。廠家3產品主要技術參數完全滿足招標文件的要求，額定出力、潤滑油消耗量較好，為16缸V式廢氣渦輪增壓發動機。廠家4產品主要技術參數滿足招標文件的要求，潤滑油消耗量較低，為16缸V式廢氣渦輪增壓發動機。

5、供貨范圍及進口件和現場服務和業主方技術人員培訓方面：四家投標廠商均滿足技術文件的要求。

三、柴油發電機技術參數比較表

1.柴油機（表1）

2.發電機（表2）

四、結論

綜上所述廠家1的柴油發電機最優。

參考文獻

[1]蘇石川，元廣杰，楊宗明.現代柴油發電機組的應用與管理.化學工業出版社，2005.6.endprint