发电机组选型时需要关注的主要因素:发动机的性能

许多柴油发电机组生产商反映他们设备的(功率)定额(ratings)依从于ISO 8528-1标准而分为备用、主用、连续等功率定额种类。

影响功率定额的因素很多,如最大可用功率、负载率、年运行时间、典型应用等。

①根据GB/T 2820.1-2009 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第1部分:用途、定额和性能 


一些厂商,通常选择比较保守的功率定义以减少设备被误用(misapplication)的风险。

另一些厂商,则选择比较进取(aggressive)的功率定义,功率值被标得更高。

本文试图分析发电机组选型时需要考虑的因素。
发电机组选型时需要关注的主要因素:发动机的性能 知识库

总的来说,大多数发动机零部件是按发动机连续运行的寿命来设计的。过度的使用,会导致加速磨损和计划外停机;反过来,过分保守也会因为负载不足而影响发动机寿命,而且不能为用户提供最优化的价值。

一般来说,发动机设计主要受以下因素制约:

• 结构:与零件应力水平(stress levels)相关,取决于材料耐受极限

• 热:与材料性质相关,因为在高温下材料的微观结构会发生改变

• 磨损:在高应力和高温下,周期性的相对运行会引起材料损失

在决定发动机健壮性方面,下面这些因素起着决定性的作用:

汽缸压力峰值

因震动和应力的增大对主轴承盖、缸头/缸体连接、活塞销的结构冲击

缸套、缸体、缸头及活塞的热疲劳

气门座圈、活塞环、主轴承的磨损

缸内温度

气缸头底面、活塞顶、排气门的热疲劳

气门和气门座圈的磨损

其它需要考虑的,如过冷的活塞

排气温度和压力

对排气歧管连接、涡轮连接的结构冲击

排气歧管、气门及其导管、涡轮及排气歧管螺栓的热疲劳和氧化

排气歧管的磨损和腐蚀

最大喷油压力

摇臂和摇臂轴、螺栓、喷油器的机械疲劳

喷油器本身的发热


前面讨论的内容,集中于影响发动机功率定额的因素。接下来,我们再看看发电机功率定额需要考虑哪些方面的因素。通常,发电机的限制因素是热。一个重要指标是“温升”,指发电机绕组温度与环境温度之间的差值。

在引用绝缘标准时,环境温度是一个重要的参数。凯华动力40℃环境温度下连续运行作为基础来考虑发电机的功率定额。


某些情况下,负载的类型扮演着关键的角色,需要配置更大的发电机(oversizedalternator)。例如高谐波和非线性负载会引起更多的铁损(iron core losses)、附加的热以及对线圈不利的影响(线圈震动加剧、绝缘裂开等)。

经验告诉我们,选择更大的发电机可减轻谐波负载的影响,使用低阻抗发电机可减小电压波形畸变。