柴油发电机组设计手册及行业标准四篇.docx

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柴油发电机组设计手册及行业标准四篇

柴油发电机组设计手册及行业标准四篇

篇一：

柴油发电机组设计手册

一、概述

1、本设计手册范围

本手册适用于XX（XX）柴油发电机组的安装指南。

在设计和安装柴油发电机组之前，请仔细阅读本手册，详细了解设备情况，只有正确的安装并维护保养设备，才能够保证设备安全有效地运转。

机组运行的故障和意外伤害，多数情况是由于没有遵循设备的安装规范而产生的。

本手册的内容包括机组的选型、基础设计、排风和冷却系统、燃油系统、启动系统、电气系统、噪声控制系统、机房尺寸建议及相关法律法规。

本手册内容编入环保安装，符合国家环境法规要求。

2、安装规范

业主在购买、安装XX柴油发电机组前应该注意：

2.1机房建筑应获得批准；

2.2机组的功率符合环保要求；

2.3对以下方面做出控制，符合相应规范：

机房燃油符合消防规范（GB50045-95）

机组噪声符合《环境噪声标准》（GB3096-20XX）

尾气排放符合《大气污染物排放标准》（DB44-27-20XX）

电气安装符合《国家电气安装规范》（GB50055-93/JGT16-92）

二、发电机组选型

1、概述

柴油发电机组一般分为主用和备用。

为了缓解全国用电紧张状况，一些工厂及生产企业将柴油发电机组作为主用电源，以应对电力系统停电或错峰供电等电力供应紧张时的电力需求。

在电力资源相对充足的情况下柴油发电机组一般作为备用电源。

2、机组功率选择

2.1功率的定义和匹配

XX发电机组功率定义遵循ISO8528标准，柴油发电机组的输出功率受周围环境的限制，XX发电机组标定的功率是在“标准状态”下的输出功率。

标准状态：

环境温度0~40℃，大气压力海拔1000m以下。

常用功率（额定功率）：

发电机组在此标定功率下可连续运行12小时，并允许有1小时的10%过载能力。

备用功率：

发电机组年运行时间不大于500小时；备用功率连续运行时间不超过1小时；年平功率不超过标定功率的70%；无过载能力。

发电机组功率匹配：

发电机组在额定功率80%~90%负载下运行，发电机组磨损及燃油的经济性将达到最优状态，获得最佳的经济特性。

2.2选择机组时考虑因素

a.负载总容量

b.用电设备瞬间电压/频率波动允许值

c.用电设备稳态电压/频率波动允许值

d.可允许的谐波含量

e.机房的通风、排烟状况

f.负载特性（如非线性负载，用电设备单机最大容量）

2.3功率折损

当周围的环境比上述的“标准状态”更恶劣时，发电机组的功率会有一定的折损，要进行功率修正。

3、负载对机组的影响

突加较大负载及大功率异步电动机的起动对发电机组影响较大，发电机组在突加负载后必须有足够的恢复频率能力。

XX发电机组所有机型对首次突加60%额定功率已经过多次实践证实；对于首次突加负载超过60%额定功率时，请咨询XX有限公司技术开发中心。

大功率异步电动机的起动会有超过电动机额定电流5~7倍以上的起动电流，对发电机组的冲击很大，如果在发电机组选型时没有正确的计算，可能会造成电动机无法起动。

机组选型时需根据电动机起动情况预留足够的余量。

（1）计算设备总负荷，根据实际情况选

择需要系数Kx（一般取0.85-0.95），

计算容量Pj=KxP∑，柴油发电机组的功率按下式计算：

P=kPj／η

式中：

P---柴油发电机组的功率kW；

Pj---负荷设备的计算功率kW；

P∑---总负荷功率kW；

η---发电机并联运行不均匀系数一般取0.9，单台取1；

k---可靠系数，一般取1.1。

（2）按最大的单台电动机或成组电动机

起动的需要，计算发电机组功率：

P=（P∑-Pm）／η∑+PmKCcosψm（kW）

式中：

Pm---功率最大的电动机或成组电动机的功率（kW）；

η∑---总负荷的计算效率，一般取0.85；

cosΨm---电动机的起动功率因数，一般取0.4；

K---电动机的起动倍数；

C---全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头C==0.42，80％抽头C=0.64。

（3）按起动电动机时母线容许电压降计

算发电机功率：

P=PnKCXd″（1／△E-1）（kW）

式中：

Pn---造成母线压降最大的电动机或成组起动电动机组的容量（kW）

K---电动机的起动电流倍数；

C---全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头C==0.42，80％抽头C=0.64。

Xd″---发电机的暂态电抗，一般取0.25；

△E---母线允许的瞬时电压降，有电梯时取0.20，无电梯时取0.25。

工程实例：

以某工程为例，该工程建筑面积10000m2，12层，为二类高层，保安性负荷主要为消防负荷，其容量为191kW，最大一台电动机为喷淋泵37kW，采用自耦降压80％抽头降压起动。

（1）按计算设备总负荷计算

P=kPj／η=1.1×191／1=210.1kW

（2）按最大的单台电动机起动的需要计算

P=（P∑-Pm）／η∑+PmKCcosΨm

=（191-37）／0.85+37×6×0.64×0.4=238kW。

（3）按起动电动机时发电母线允许电压

降计算：

P=PnKCXd″（1／△E-1）=37×6×0.64×0.25（1／0.20-1）=142.08kW

根据以上计算，以计算值中最大的功率进行选型，应选择一台≥238kW的发电机组，因此可选一台功率相近的250kW机组。

4、控制系统的选择

（1）CP620-MRS10自动控制箱

组成：

控制器件：

MRS10控制器（LCD液晶显示屏），急停按钮。

屏内元器件：

蓄电池浮充电器，熔断器，继电器等。

操作功能：

本地机组运行起动/停止，急停。

远程机组运行起动/停机，可编程输入/输出接口。

远程计算机读取参数，机组运行起动/停机（加装专用软件，线路）。

显示功能：

三相交流电压、电流、频率、机油压力、水温、运行时间、蓄电池电压、发动机转速。

报警功能：

高压/低压、低油位、高水温、蓄电池电压低、低/超速度、紧急停机、停机失败，公共报警开关输出。

（2）CP680-IGNT自动控制箱

组成：

控制器件：

IGNT控制器（LCD液晶显示屏），急停按钮。

屏内元器件：

蓄电池浮充电器，熔断器，继电器等。

操作功能：

本地机组运行起动/停止，急停。

远程机组运行起动/停机。

并网运行，可编程输入/输出接口。

RS232/485接口，开放的Modbus协议，实现遥控，遥信，遥测三遥功能，实现远程读取参数，机组运行起动/停机等功能（加装专用软件，线路）。

显示功能：

三相电压、三相电流、转速、频率、水温、油压、有功功率、无功功率、功率因素、视在功率、运行时间、起动次数、下次检修时间、蓄电池电压、有功、无功电度表、及发电机电压、频率、相位差等同步参数。

报警功能：

低油压、高水温、超速、超频、起动失败、过流、电压过高或过低、电压不平衡、电流不平衡、逆功率保护停机，公共报警开关输出。

a.全自动并机，自动按设定的比例实现有功和无功负载的无差分配，自动根据负载大小投入和解列机组。

b.实现多台机组备用时供电不间断负载转移。

c.机组并机起动优先顺序可在面板上修改或在计算机上修改。

d.机组之间通过CAN总线进行通讯。

e.控制器具有可编程输入/输出接口，实现更多功能。

根据用户需要可方便扩展并机机组，最多可达32台。

（3）CP630\CP660功能概述略，各型控制器对比见下表。

控制箱型号

功能项目

CP620

CP630

CP660

CP680

说明

显示功能

液晶显示

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CP620

三相电压

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自启动

三相电流

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可电脑监控

中线电流

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液晶显示、中文或英文

频率

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界面（按订购时注明）

转速

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保护功能

水温

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报警功能

油压

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通信接口

电池电压

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采用科迈MRS10控制模块

油位

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有功功率

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无功功率

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视在功率

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·

CP630

功率因素

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自启动

运行时间

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可电脑监控，可实现三遥

保护功能

输入输出状态

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液晶显示、中文或英文

历史记录

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界面（按订购时注明）

有功电度表

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保护功能

无功电度表

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报警功能

启动次数

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RS232通信接口

显示日期/时间

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采用开放的MODBLJS协议

中英文切换

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采用科迈MRS10控制模块

传感器曲线

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下次维修时间

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运行时间

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密码保护

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CP660

油压

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自启动

水温

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可电脑监控，可实现三遥

高电压

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液晶显示、中文或英文

低电压

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界面（按订购时注明）

超速

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保护功能

低速

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报警功能

电池高电压

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提供ATS干接点（控制ATS）

电池低电压

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RS232通信接口

过载保护

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采用开放的MODBLJS协议

短路保护

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采用科迈AMF25控制模块

中线电流报警

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电流不平衡

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怠速

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CP680

充电失败

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自启动

设置

手动设定

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可电脑监控，可实现三遥

电脑设定

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液晶显示、中文或英文

传感器曲线设定

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界面（按订购时注明）

预留可编程接点

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保护功能

控制方式

面板控制启停

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报警功能

远程控制启停

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可实现手动/自动并机并网控制

电脑控制启停

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RS232通信接口

电脑读取状态

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采用开放的MODBLJS协议

提供MODBUS开放式协议

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采用科迈ICNT/IGNT控制模块

调制解调器拨号控制机组

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5、自动转换系统

当市电断电时，发电机组自动起动，提供电源，经过自动转换系统（ATS），将负载切换到发电机组上，由发电机组供电。

当市电恢复后，自动将负载转换至市电供给，切断发电机组供电，同时发电机组卸载冷却运行3～5分钟后自动停机。

ATS控制柜的主要功能：

ATS的基本功能是：

当主电源（市电）故障时，ATS经过0~10秒延时自动把负载切换至备用电源（发电机组）端；当市电恢复后，ATS经过0~10秒延时自动把负载切换至市电端。

ATS柜的切换延时，保证切换前市电或发电机组各项电参数的稳定性。

ATS控制柜具有手动和自动切换电源的功能。

ATS具有市电优先的功能，即在发电机组供电状态，只要市电