7 發(fā)電機組的設計

7.1 確定需求功率的準則

為了確保發(fā)電機組可靠供電，應將裝置對功率的需求情況告知發(fā)電機組的制造商。

對功率的需求包括切換到電氣裝置（例如：電梯、泵、風(fēng)扇、照明設備和其他非線(xiàn)性電氣設備）上時(shí)出現的短時(shí)高負荷。在適當的場(chǎng)合，例如為了留有余量，可以采用多臺機組并聯(lián)運行。

由于現代往復式內燃機大多為渦輪增壓型，因此，有必要分若干加載步驟設置負載接受特性。

由于發(fā)電機組的負載接受能力取決于往復式內燃機的制動(dòng)平均有效壓力，所以應采用GB／T2850.5-1997第9章和圖6、圖7所給出的負載接受特性的定義及數值。

若要采用比GB／T 2820.5-1997中圖6、圖7推薦值更大的加載步驟，則應采取適當的附加措施，或者增加發(fā)電機組的額定功率，適用時(shí)也可增加飛輪的轉動(dòng)慣量。

在設計發(fā)電機組時(shí)，把第14章中的設計調查清單作為信息提出是必要的。

為了保證發(fā)電機組在規定的時(shí)間內正常運行，應提供應急發(fā)電機組必需的設備。如冷卻系統、包括燃油箱的燃油系統及潤滑系統。

往復式內燃發(fā)動(dòng)機的冷卻系統應為自帶式。

注：使用火花點(diǎn)火式內燃發(fā)動(dòng)機時(shí)應考慮其特殊要求和有關(guān)國家標準的規定。

7.2 功率的確定

可按GB/T 2820.5-1997中13.1和13.3確定發(fā)電機組的功率。

7.3 指標限值

發(fā)電機組的性能指標至少應滿(mǎn)足GB/T 2820.5-1997中G2級的規定。

GB/T 2820.5-1997給出了對性能指標的具體要求。

瞬態(tài)指標限值一般按GB/T 2820.5-1997表3的規定。

表2給出機組類(lèi)別的性能指標列于表3。

表3 對表2所給示例的具體要求

參數	符號	單位		參考標準		類(lèi) 別
						1	2	3	4
頻率降	δfst	%		GB/T 2820.5	5.1.1	AMCa	AMC	5	4
穩態(tài)頻率帶	βf	%			5.1.4	AMC	AMC	1.5	0.5
瞬態(tài)頻率偏差	δfdyn	%			5.3.4	AMC	AMC	-10	-10
穩態(tài)電壓偏差	δUst	%			7.1.4	AMC	AMC	±2.5	±1
瞬態(tài)電壓偏差		% %			73.3	AMC	AMC	+20 -15	+10 -10
電壓恢復時(shí)間	tU,de tU,in	S S			7.3.5	AMC	AMC	4	4
不對稱(chēng)負載電流比	I2/INb	1		GB/T 2820.3	10.1	33c 15d	33c 15d	33c 15d	33c 15d
電壓波形正弦性畸 變率	kU	%	—			AMC	AMC	—	5e
注：所有其他參數值見(jiàn)GB/T 2820.5。
a  AMC即由制造商和用戶(hù)協(xié)商確定。 b 也可見(jiàn)GB755相應條款的規定。 0 額定值不大于300kVA的發(fā)電機組。 d 額定值大于300kVA的發(fā)電機組。 e 適用線(xiàn)性對稱(chēng)負載下中性導體與各導體之間的電壓。

8 附加要求

8.1 監測和控制電路所需的持續供電，應由蓄電池供電作備用。這種用途的蓄電池應符合GB/T 13337.1或IEC 60285的要求。

適用時(shí)，這類(lèi)蓄電池可用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。不應引出部分電壓。該蓄電池除了用于啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機和向監測和控制電路供電外，不能用作其他用途。

在環(huán)境溫度為10℃，蓄電池處于浮充電狀態(tài)下，蓄電池的容量應能提供足夠的電流來(lái)啟動(dòng)、監測和控制發(fā)電機組。在每次啟動(dòng)（持續）時(shí)間為10s、兩次啟動(dòng)間隔時(shí)間為5s時(shí)應能對發(fā)電機組進(jìn)行三次啟動(dòng)。每次驅動(dòng)啟動(dòng)（電）機時(shí)，蓄電池電壓的降低不應對控制系統產(chǎn)生不利影響。

對于每個(gè)蓄電池，應提供控制型充電設備。該設備應有確定的恒流和恒壓充電性能（IU曲線(xiàn)），在充電周期末應能轉變?yōu)楦〕錉顟B(tài)。蓄電池充電器應能按下列規定自動(dòng)對已放電的蓄電池充電到其額定容量（A·h）的80％：

——4類(lèi)發(fā)電機組：在6h以?xún)龋?/span>

——3類(lèi)發(fā)電機組：在10h以?xún)取?/span>

除了向蓄電池充電外，充電設備還應提供足夠的能量，維持監測和控制設備連續（正常）運行。

應提供一個(gè)能對蓄電池電壓進(jìn)行持續監測并能實(shí)施故障報警的設備。用于這種報警的線(xiàn)路應有失敗報警模式。該報警器在/或被重置于永久性手控位置時(shí)應能發(fā)出警報聲。短時(shí)間的電壓降低（例如：進(jìn)行啟動(dòng)或充電）不得觸發(fā)報警。

蓄電池充電器發(fā)生故障時(shí)（例如：交流電的斷電時(shí)間超過(guò)3min或者交流或直流小型斷路器動(dòng)作）應能觸發(fā)報警。

蓄電池充電器及其相關(guān)系統應這樣設計，即輸出端子上的電壓應不超過(guò)永久性連接的控制和驅動(dòng)設備的最大額定電壓。

啟動(dòng)電機電纜的規格應這樣確定：?jiǎn)?dòng)發(fā)動(dòng)機時(shí)，電纜上的總壓降應不超過(guò)蓄電池名義電壓的8%。

如果要用分離式蓄電池控制發(fā)電機和啟動(dòng)發(fā)電機組，則應按本標準的有關(guān)規定為每個(gè)蓄電池各配一個(gè)充電器。

8.2 對于用壓縮空氣啟動(dòng)的往復式發(fā)動(dòng)機，儲氣瓶的規格和數量應這樣確定：在熱態(tài)和冷態(tài)兩種情況下，能使往復式發(fā)動(dòng)機以5倍的著(zhù)火轉速運轉。應提供自動(dòng)壓縮機系統為儲氣瓶充氣。充氣系統應能在45 min 內使瓶?jì)葔毫_到工作壓力。儲氣瓶?jì)鹊膲毫苁冀K得到顯示。

如果不能維持要求的壓力，則應進(jìn)行警。

每個(gè)儲氣瓶上應有自動(dòng)或手動(dòng)放水裝置。

8.3 往復式內燃機驅動(dòng)的發(fā)電機組能夠為用戶(hù)提供電力的持續供電時(shí)間主要取決于燃油供應。

3類(lèi)發(fā)電機組的燃油量應足夠使發(fā)電機組以額定功率至少運行8h。對于4類(lèi)發(fā)電機組，包括試運行用油在內，其燃油供應量應足夠使發(fā)電機組以額定功率至少運行24h。

當發(fā)生自然災害（如地震）時(shí)，發(fā)電機組必須工作更長(cháng)的時(shí)間。這時(shí)應根據制造商和用戶(hù)就具體供電業(yè)務(wù)的協(xié)商結果，增加燃油的供應量。

主（供）油箱的容量應足夠使發(fā)電機組以額定功率至少運行2h。該油箱應放在發(fā)動(dòng)機的附近。為了保證發(fā)電機組能可靠啟動(dòng)，該油箱的底部應比發(fā)動(dòng)機的燃油泵至少高出0.5m。除非發(fā)動(dòng)機的制造商另有規定。主油箱應有放油和通氣部件。為了避免加油過(guò)滿(mǎn)并得知是否有滲漏，應提供適當的保護措施。

關(guān)于持續運行時(shí)間和儲油量的其他要求，應由制造商和用戶(hù)協(xié)商。

油箱應有油位指示器或量油尺作為容量指示器

8.4 配備的活動(dòng)式通風(fēng)百葉窗應能由應急電源自動(dòng)操作能手動(dòng)操作。

8.5常用供電系統發(fā)生故障的時(shí)間短于0.5s時(shí)，不應啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機，不斷電和短時(shí)間斷電發(fā)電機組除外。

8.6 必要時(shí)，應針對發(fā)生地震時(shí)的振動(dòng)等因素另外采取有效措施。

注1：地震時(shí)，包括管道和電纜在內的應急發(fā)電機組的零部件的損壞，將中斷向安全裝置的供電。

注2：如果安全設施和／或與之相連的電纜也因地震而發(fā)生損壞，那么通過(guò)應急發(fā)電機組供電時(shí)將會(huì )造成二次災害。

注3：如果發(fā)生災害的地域比較廣大，則希望通過(guò)應急發(fā)電機組向安全裝置供電的時(shí)間更長(cháng)一些，直到常用供電系統得到修復。在某些特殊情況下，修復時(shí)間達153h 1995年1月日本神戶(hù)地區發(fā)生災害，修復向全部用戶(hù)供電的常用供電系統所用的時(shí)間。

由于日常維護保養工作沒(méi)有做好，一些應急發(fā)電機組在發(fā)生災害后不能及時(shí)啟動(dòng)。因此，必須重視應急發(fā)電機組的日常維護工作，比如檢查燃油量、過(guò)濾器堵塞、蓄電池充電情況等。