GBT2820.1-1997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.pdf 13页

'ICS29.160.40K52中华人民共和国国家标准GB/T2820.1一1997eqvISO8528-1:1993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ReciprocatinginternalcombustionenginedrivenalternatingcurrentgeneratingsetsPart1,Application,ratingsandperformance1997一12一26发布1998一12一01实施国家技月险监督局发布 GB/T2820.1-1997前言本标准等效采用国际标准化组织ISO8528-1:1993《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》。是对GB8365-87和GB2820-90的修订。本标准从实施之日起，代替GB8365-87和GB2820-90,本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由兰州电源车辆研究所归口。「本标准由兰州电源车辆研究所负责起草，陕西省发电设备厂、苏北电机厂、普陀电机一厂、福发股份有限公司、郑州电气装备总厂、无锡动力机厂、广西玉柴机器股份有限公司发电设备厂参加起草。本标准主要起草人:陈应芳、王荣建、李五辈、张继姜、林丽娟。 cs/T2820.1-1997ISO前言ISO(国际标准化组织)是一个世界范围的国家标准团体(ISO团体成员)的联合组织，制定国际标准的工作一般是通过ISO技术委员会进行的，各团体成员对已建立的某一技术委员会的某一学科感兴趣，有权派代表出席相应委员会，国际组织、政府和非政府，在同IS。协作中也参与工作，ISO同国际电工委员会(QEC)紧密合作，研究电工标准化的所有题材。被技术委员会采用的国际标准草案发至团体成员表决，作为一项国际标准的出版物，要求至少有投票团体成员的75%通过。国际标准ISO8528-1是由ISO/TC70“内燃机技术委员会”的SC2“性能和试验分技术委员会”制定的。ISO8528在“往复式内燃机驱动的交流发电机组”的总标题下包括下列部分:第1部分:用途、定额和性能第2部分:发动机第3部分:发电机组用交流发电机第4部分:控制装置和开关装置第5部分:发电机组第6部分:试验方法第7部分:用于技术条件和设计的技术说明第8部分:对小功率发电机组的要求和试验第9部分:机械振动的测量和评价第10部分:机械噪声的测量(包面法)第n部分:带不间断电源装置的安全发电机组 中华人民共和国国家标准往复式内燃机驱动的交流发电机组GB/T2820.1-1997eqvISO8528-1:1993第1部分:用途、定额和性能代替GB8365-87GB2820-90ReciprocatinginternalcombustionenginedrivenalternatingcurrentgeneratingsetsPart1:Application,ratingsandperformance范围本标准对由往复式内燃(RIC)发动机、交流(a.c.)发电机、控制装置、开关装置和辅助设备组成的发电机组的用途、定额和性能规定了不同分类。本标准适用于由陆用和船用RIC发动机驱动的a.c.发电机组，不适用于航空或驱动陆上车辆和机车的发电机组。对于某些特殊用途(例如必要的医院供电、高层建筑等等)，附加的要求可能是必需的，本标准规定应作为基础。对于其他型式的往复式原动机(例如沼气发动机、蒸汽发动机)，本标准规定应作为基础。按本标准的发电机组是用于产生电能作为连续、高峰负荷和备用电源的。本标准中规定的各等级是为帮助制造厂和用户之间相互了解的。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T2820.2-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第2部分:发动机(eqvISO8528-2:1993)GB/T2820.3-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第3部分:发电机组用交流发电机(eqvISO8528-3:1993)GB/T2820.4-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第4部分:控制装置和开关装置(eqvISO8528-4:1993)GB/T2820.5-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分:发电机组(cqvISO8528-5:1993)符号和缩写功率，kWPr绝对大气压力，kPaTc进气冷却温度，KTr大气温度，Kl时间，s国家技术监普局1997一12一26批准1998一12一01实施t Ga/T2820.1-1997相对湿度，%交流持续功率限时运行功率基本功率其他规定和附加要求4.1对必须遵守某一类社团规范的用于船舶甲板上和近海安装的a.c.发电机组，应满足该类社团的附加要求。该类社团应由用户在发出定单前声明。对在无级别设备条件下运行的a.c.发电机组，在不同情况下的类似附加要求须由制造厂和用户商定。4.2若必须满足任何其他管理机构(例如检查和/或立法管理机构)的条例规定的专用要求，该管理机构应由用户在发出定单前声明。任何其他的附加要求应由制造厂和用户商定。一般说明5.1发电机组1套发电机组包括1台或多台用以产生机械能的RIC发动机、1台或多台转换机械能为电能的发电机，以及用于传递机械能的部件(例如联轴器、变速器)和合适的轴承与安装部件。5.1.1原动机可有2种型式:—压缩点燃式发动机;—火花点燃式发动机。根据发电机组的用途，下列要求对选用原动机可能是重要的:—燃油品质和燃油消耗量;—排气和噪声辐射;—速度变化范围;—质量和外形尺寸;—突然加载和频率响应;—发电机的短路特性;—冷却系统;—启动系统;—维修;—余热利用。5.1.2发电机可有2种型式:—同步发电机;—异步发电机。根据发电机组的用途，下列要求对选用发电机可能是重要的:—启动、正常运行和过载运行中，以及计及功率因数的负载变化后的电压特性;—短路特性(电气的、机械的);—效率;—发电机设计和外壳型式; GB/"r2820.1-1997—并联运行性能;—维修。5.1.3控制装置和开关装置用于操纵发电机组的控制、开关和监测部件是由控制装置和开关装置系统组成的。5.1.4辅助设备辅助设备是指用于发电机组运行的必要的设备构件，例如:—启动系统;—进、排气系统;—冷却系统;—润滑油系统;—燃油系统(必要时含燃油处理);—辅助电源。5.2电站1座电站由1台或多台发电机组及其辅助设备、有关的控制装置和开关装置、以及其适用的安装场所(例如防天气影响的1个房间、1个罩或专用设备)组成。6使用准则6.1运行方式发电机组的运行方式可能影响某些重要性能(例如它的经济运行和可靠运行、维修间隔时间)，应在用户同制造厂商定各项要求(见Il时加以考虑。6.1-，持续运行持续运行是指发电机组无任一时间限制，但考虑了维修周期的运行。6.1.2限时运行限时运行是指发电机组在某一限定时间内的运行。注:通常，连接电网的设备由电网供电，只当电网一旦故障时，才由内部的发电机组供电。内部的发电机组作为一种备用的或应急的电源运行，对以下设备作暂时的或限时的供电:安全设备(例如某一房间持续排气);对运行重要的、用以维持应急控制的关联设备;全套关联设备或其部分。发出的电功率是用于满足某一峰值负载要求的。无电网电源，只有发电机组经常地运行。6.2场所准则6.2.1陆用陆用包括用于陆地上的固定式、可运输式或移动式发电机组。6.2.2船用船用包括用于船舶甲板上和近海安装的发电机组。6.3单机运行和并联运行发电机组可有2种运行方式，在6.3.1和6.3.2中说明。6.3.1单机运行单机运行是指不考虑其启动和控制的设备配置方式或无其他电源同时供电，作为唯一的电功率电源的1台发电机组的运行。6.3.2并联运行并联运行是指1台发电机组同另一台具有相同电压、频率和相位的供电电源的电气连接而对并联 GB/T2820.1-1997电路分担供电的运行。供电电网的特性，包括电压、频率、网路阻抗等等的变化范围和偏差，应由用户确定。6.3.2.1发电机组的并联运行这是2台或多台发电机组在达到同步之后进行电气连接(不是机械连接)的运行方式。可使用具有不同输出和转速的发电机组。6.3.2.2同电网并联运行这是1台或多台并联运行的发电机组(如6.3.2.1说明)对某一供电电网进行电气连接的运行方式。注1就公用电网而言，允许从公用电气配电屏实现并联运行。必须使保护设备协调一致2这也适用于为了检查启动、按制造厂规定将机组投入电网运行供电一段时间的发电机组6.4启动和控制方式涉及发电机组启动和控制的方式与其运行有关的一般有:—启动;—监测;—必要时电压和频率的调节与同步;—转换;—停机。这些可全部或部分地手动或自动(见GB/T2820.4),6.4.1手动操作手动操作是指手动地启动和控制发电机组6.4.2半自动操作半自动操作是指发电机组某些功能的启动与控制是手动的，其余为自动的。6.4.3自动操作自动操作是指自动地启动和控制发电机组。6.5开动时间开动时间是指从开始要求供电瞬间时起至开始获得供电瞬时止的时间。开动时间应满足特殊用途的要求。6-5.1不规定开动时间的发电机组这是指开动时间对其运行条件并不重要的某类发电机组。该类发电机组通常是手动启动的。6.5.2规定开动时间的发电机组这是指规定了开动时间的某类发电机组，启动通常是自动的。该类发电机组可进一步分类(见6.5.2.1-6.5.2.3).6.5-2.1长时断电机组这是指规定了开动时间(规定为秒)的某类发电机组，从供电电源故障至发电机组供电之间的时间是相当长的。在这种情况下，在要求供电后，整套机组是从静止状态启动的。6.5.2.2短时断电机组这是指带旋转着的电机的某类发电机组，当供电中断(时间规定为毫秒)时开关装置必须及时转换。备用机械的能源用于某一短时间周期向关联设备供电，在必要时启动并加速RIC发动机。6.5.2.3不断电机组这是指带持续旋转着的电机的某类发电机组，它保证万一电网故障时电源供电不中断。备用机械的能源用于某一短时间周期向关联设备供电，在必要时启动并加速RIC发动机。当驱动能源从一种转换为另一种时，可能出现暂时的频率偏差。 GB/T2820.1-1997注:在转换过程中，允许的频率偏差大小必须由用户和制造厂协商。性能等级规定了包括各供电系统不同要求的4种性能等级(见7.1-7-4).7.1性能G1级这一级要求适用于只需规定其电压和频率的基本参数的连接负载。实例:一般用途(照明和其他简单的电气负载)。7.2性能G2级这一级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，可有暂时的然而是允许的电压和频率的偏差。实例:照明系统;泵、风机和卷扬机。7.3性能G3级这一级要求适用于对频率、电压和波形特性有严格要求的连接设备。实例:无线电通讯和硅可控整流器控制的负载。应特别认识到，关于整流器和硅可控整流器控制的负载对发电机电压波形的影响都需有特殊考虑。7.4性能G4级这一级要求适用于对频率、电压和波形特性有特别严格要求的负载。实例:数据处理设备或计算机系统。8装置特点为满足当地条例的要求可能影响发电机组的设计。除在8.1-8.5中给出的安装特点外应由用户和制造厂考虑。8.1装置构型在8.1.1-8-1.3中的装置构型可能要或可能不要将所有必要的辅助设备进行整体安装。8.1.1固定式这种构型包括所有永久性装配的发电机组。8.1.2可运输式这种构型包括非永久性装配的或移动式的所有发电机组。8.1.3移动式这种构型包括所有装有一整体底架带轮子可移动的发电机组。8.2发电机组构型为了简化各种用途的RIC发动机驱动的发电机组的合同资料，给出下列某些典型的机组构型:—A:无底架;—B:有底架;—C:有底架，控制装置、开关装置和辅助设备整体安装;—D:按在C中给出的构型，有罩(见9);—E:按在C中给出的构型，有装设轮子或安装在挂车上的整体结构(见8.1.3),8.3安装型式安装型式(见8.3-1-8.3-3)应由用户同发电机组制造厂商定。8.3.1刚性安装这种安装的发电机组不用弹性固定件。若安装发电机组的底架固定在低弹性衬底如软木砖、无弹性层的衬垫上，这种安装方法可认为是刚性的。8.3.2弹性安装 Ga/T2820.1-1997这种安装的发电机组使用弹性固定件。对于特殊用途(例如船用或移动式)，可能要求限制弹性安蓄8.3a2.1全弹性安装全弹性安装是将RIC发动机和发电机用隔振部件弹性地安装在底座或基础上。2.2半弹性安装半弹性安装是将RIC发动机用隔振部件弹性地而将发电机刚性地安装在底座或基础上。3弹性基础上的安装这是将发电机组安装在弹性基础(阻尼质量)上，如用抗振架将机组与承载基础隔离。发动机和发电机的联结RIC发动机和a.c.发电机之间的联结是由功率传递部件和发动机同发电机之间的总成型式决定它取决于发动机和发电机及其安装的设计、功率和速度。08.4.1联轴器结构典型的联轴器结构是刚性、扭转刚性、挠性、扭转挠性或离合联轴器。2组装结构RIC发动机和a.c发电机之间的组装可用或不用凸缘座。另外的安装特点(天气作用):‘:1室内安装这是将发电机组安装在不经受夭气直接影响的地方。应考虑最高和最低室温。2有防夭气设施的室外安装这可细分为:—安装在防护罩内;—安装在防护棚下。3露天安装这是完全暴露于大气中的开式安装。9排放当发电机组运行时，会产生包括噪声、振动、热辐射、废气和电磁干扰等排放物。任何有关保护环境和人员健康与安全的适用法规应由制造厂和用户商定产品性能要求时考虑。10标准基准条件在确定发电机组的额定功率时，应注意适用于RIC发动机、a.c.发电机和开关装置的不同标准基准条件。对于现场条件，见11010.1对于RIC发动机的额定功率，采用下列标准基准条件:—绝对大气压力，P,100kPa(1000mbar);—空气温度，T,;298K(250C);—相对湿度，".:30%;—进气冷却温度，T-298K(250C),10.2对于a.c.发电机的额定功率，采用下列标准条件:—冷却空气温度:<313K(40`C);—冷却器进口处的冷却液温度:<298K(250C);—海拔高度:-<1000ma10.3对于控制装置和开关装置的定额，采用下列标准条件: Gs/T2820.1-1997—环境温度，短时最高:313K(400C);—相对湿度，313K(400C)时50%;—海拔高度:(2000m,11现场条件要求发电机组在现场条件下运行，机组的某些性能可能受影响;这些应由用户和制造厂考虑。现场条件应由用户明确确定，且应对任何特殊的危险条件如爆炸大气环境和易燃气体加以说明。这些特点可能包括但不限于在11.1-11.9中指出的那些。注:在现场条件未知且若未另作规定的情况下，应采用下列额定现场条件-一绝对大气压力:89.9kPa(或海拔高度1000m);—环境温度;313K(40"C);-一相对湿度:60%.11.1环境温度用户应告诉制造厂发电机组运行时的环境温度上下限值。11.2海拔用户应告诉制造厂发电机组运行时的海拔高度。最好是有确切的现场大气压力值。11.3湿度用户应告诉制造厂与现场温度和压力(见11.1和11.2)有关的湿度值。11.4砂和尘用户应告诉制造厂，是否要求发电机组运行在砂、尘或其他污染的环境中，为要得到满意的性能和运行，或许需要作为特殊要求。任何由于这些条件导致增加的维修用户应予注意。11.5海洋环境当要求发电机组在海洋环境中运行时必须特殊考虑。这也适用于陆用但沿海地区运行的发电机组。这类环境状况应由用户清楚地说明。11.6冲击和强迫振动若要求发电机组在可能有冲击和/或振动(例如，地震;来源于靠近往复运动机械的外部的强迫振动)出现的条件下运行，则该条件应由用户清楚地说明。11.7化学污染若要求发电机组在存在化学污染的条件下运行，则该污染的类别和程度应由用户清楚地说明。11.8辐射种类繁多的辐射可能影响发电机组的某些部件，这些部件可能需要特殊的防护和/或某种特殊的维修计划。机组运行的该类任何条件应由用户确定。11.9冷却水/液若发电机组有水/液冷热交换器，则用户应说明辅助(外部的)传热液的最低和最高温度(以及必要时的化学成分与流量)。12对于环境亲件的功率修正为了确定发电机组的合适定额，用户应给定现场经常的运行条件。a)现场大气压力(若无通用的压力数据，可用最高和最低值或海拔高度)。b)年最热月和最冷月的最高和最低气温的月平均值。c)发动机周围的最高和最低环境空气温度。d)在最高温度条件时的相对湿度(或水蒸气压力或湿、干球温度)。e)冷却水达到的最高和最低温度。 GB/T2820.1-1997当运行条件不同于第10章中给出的标准基准条件时，应对RIC发动机、a.c发电机和开关装置的定额进行任何必要的调整，以便确定发电机组的额定功率。对于安装在船舶甲板上供长期使用的发电机组，根据国际船级社联合会(IACS)的规定，额定功率应以下列环境条件为基础;—绝对大气压力:100kPa;—环境温度:318K(45-C);—相对湿度:60%.13功率定额的定义13门总则发电机组的功率是除去必要的独立辅助设备吸收的电功率之外的发电机组端子处输出的有效功率(见GB/T2820.2-1997中5.1和GB/T2820.3-1997中第5章)。13.2功率定额发电机组的功率定额是指在额定频率和除另有规定外在功率因数(cosy)为。.8(滞后)下用千瓦表示的功率。功率定额的分类，对发电机组制造厂标明涉及其发电机组在规定运行条件下输出的功率是必要的。13.3输出功率的种类发电机组制造厂应对按RIC发动机、a.c.发电机、控制装置和开关装置制造厂规定的使用维护进程，根据13-3.1一13.3.3(见图1一图3)确定的翰出功率负责。对于按13.3.1^-13.3.3定义的所有各类物出功率，发动机必须能提供附加功率供调速用(例如转变负载状况和突加负载)。该附加的发动机功率通常为发电机组额定功率的10%，且不得用于向电气耗电装置供电。发电机组的功率限值(见图1~图3)取决于RIC发动机的功率限值，例如计及a.c发电机效率的限油功率。13.3.1持续功率(COP)持续功率是指发电机组在规定的维修周期之间和规定的环境条件下每年的持续供电时数不受限制的功率，其维修按制造厂的规定进行(见图1),功率限值持续功率(100%)用于调速的附加功率图1持续功率图解13.3.2基本功率(PRP)基本功率是指在规定的维修周期之间和规定的环境条件下每年可能运行的时数不受限制的某一可变功率序列内存在的最大功率。维修按制造厂的规定进行。在24h周期内允许的平均输出功率(Ppp)见图2)应不大于RIC发动机制造厂规定的基本功率的某一百分数。当确定实际的平均输出功率P，时，小于30%基本功率的功率应视为30Yo，且停机时间应不计。实际的平均功率尸p。按下式计算: Gs/T2820.1-1997:}Pit,P,t,+Ptt+Pat,+⋯+P,t,P}.t,+t2+t3+⋯+t=}",t式中:P=P3..p—在时间t=t3...t时的功率。注I用户应知道，若不满足这些条件中的任一项，RIC发动机的寿命将降低.2停机时的时间周期不计入公式.3按基本功率运行的周期应足够长，使发电机能够达到热稳定状态。功奉tP羁二交父习，杀朴乌4羹丫，甲1卜2、八门1入入洲L入入XfPC人K2、入闪!}卜沪l纂蒸葬:蒸一w榭)tit,口t4t.习{f24h图2基本功率图解(未按比例)13.3.3限时运行功率(LTP)限时运行功率是指发电机组在规定的维修周期之间和规定的环境条件下能够连续运行3ooh、每年供电达500h的最大功率。其维修按RIC发动机制造厂的规定进行。按该定额运行对机组寿命的影响是允许的(见图3),注1按限时运行功率运行的周期应足够长，使发电机能够达到热稳定状态2用户应知道，若不满足这些条件中的任一项，RIC发动机的寿命将降低。 GB/T2820.1-1997功率限值用于调速的附加功率时间图3限时运行功率图解14运行性能14.1启动温度RIC发动机制造厂应分别规定带启动装置和启动辅助装置的发电机组启动时的最低温度。14.2负载接受当负载突加于发电机组时将会出现电压和频率的某种瞬时偏差。这些偏差的数值将取决相对于总有效容量的有功功率(kW)和无功功率(kvar)的变化数值以及发电机组的动态特性(见GB/T2820.2和GB/T2820.5),若负载接受能力是一项重要要求，那么该要求应由用户清楚地说明。14.3周期不均匀性通过RIC发动机燃烧过程的周期不均匀性作用于发电机，可能导致电压的调制(见GB/T2820.3).14.4发电机温升发电机组的发电机绕组的温升可能是限制发电机组长期可靠运行的一项重要因素。若发电机组是以限时运行为基础的，则允许温升有可能提高。14.5燃油和润滑油消耗率制造厂应规定燃油和润滑油消耗率。燃油消耗率的规定应在计及必要的独立辅助设备需要的电功率和给定功率与功率因数的a.c.发电机的功率损失后在发电机端子处的有效电功率为依据，应规定燃油的低热值。14.6最短运行时间燃油和润滑油箱的容量可能使发电机组运行时间受到某种限制。若制造厂提供了该油箱，应规定在不补给的条件下发电机组的输出功率及其最短运行时间。14.7调整率14.7.1频率调整率当规定发电机组的性能时，稳态和瞬态频率调整率可能是一项重要的要求，若是如此，则该要求应由用户清楚地说明。14.7.2电压调整率当拟定发电机组的技术条件时，考虑其稳态和瞬态电压调整率是必要的。还必须注意到，加于发电机组的负载电流波形的特性可能影响电压波形和稳态电压特性。若电压调整率是一项重要的要求，则该要求应由用户清楚地说明。'