GBT2820.2-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第2部分发动机.pdf 12页

'ICS29-160-40K52中华人民共和国国家标准Gs/T2820.2-1997eqvISO8528-2:1993往复式内燃机驱动的交流发电机组第2部分:发动机ReciprocatinginternalcombustionenginedrivenalternatingcurrentgeneratingsetsPart2:Engines1997一12一26发布1998一12一01实施国家技术监督局发布 GB/T2820.2-1997前言本标准等效采用国际标准化组织ISO8528-2:1993《往复式内燃机驱动的交流发电机组第2部分:发动机》。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、杨宇寅、张彤欣、胡志、张继姜。 Gs/T2820.2-1997ISO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ISO协作中也参与工作，ISO同国际电工委员会(IEC)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/T2820.2-1997eqvISO8528-2:1993第2部分:发动机代替GB8365-87GB2820-90ReciprocatinginternalcombustionenginedrivenalternatingcurrentgeneratingsetsPart2:Engines范围本标准规定了用于交流(a.c.)发电机组的往复式内然(RIC)发动机的基本特性。本标准适用于由陆用和船用的a.c发电机组的(RIC)发动机，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。定义RIC发动机的速度调节和速度特性的术语列表说明，它们特定地适用于驱动发电机的发动机。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)，本标准规定可用作基础。弓I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/T2820.1-1997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(eqvISO8528-1:1993)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(eqvISO8528-5:1993)3符号nt标定转速，r/min而着火转速，r/min最高允许转速，r/min儿.部分负载转速，r/minn;,标定空载转速，r/minn,.-最低可调空载转速，r/minn;m.，最高可调空载转速，r/min过速度限制装置整定转速，r/min:::过速度限制装置动作转速，r/min国家技术监督局1997一12一26批准1998一12一01实施I GB/T2820.2-1997Sn,相对的转速整定范围△n,转速整定范围△n,.do转速整定下降范围an.,.相对的转速整定下降范围△n-o转速整定上升范围8n,,u,相对的转速整定上升范围Y=转速整定变化速率8n,转速降△Sn=转速/功率特性偏差尸发动机功率，kWP,发动机实际功率，kw尸发动机标定功率，kWt,响应时间，sP-制动平均有效压力，kPaV.,发动机工作容积，cm"4其他规定和附加要求4.1对必须遵守某一类社团规范的RIC发动机驱动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发动机，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若要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。5一般特性5.1功率特性5.1.1总则匹配的RIC发动机的输出功率应计及用户整套设备需要的电功率、必要的独立辅助设备需要的电功率和a.c.发电机的功率损失。除要求的稳态功率外，应考虑因附加负载例如电动机启动引起的突然的功率变化，因为它们影响RIC发动机的功率输出特性和a.c.发电机的电压特性。为此，发电机组制造厂应考虑用户预期连接的电气负载和某一负载接受条件的任何特有性能。5.1.2ISO标准功率ISO标准功率是指发动机在其制造厂规定的正常维修周期内按规定的转速运转，能够发出的修正到下列标准基准状况下的持续净有效功率:—绝对大气压力，P,100kPa;—空气温度，T,:298K(250C);—相对湿度，0,300.e该功率应由发动机制造厂标定。5.1.3使用功率对某种特殊用途，在现场条件下驱动a.c.发电机和一些必要的独立辅助设备并使发电机组输出额定电功率所要求的RIC发动机输出功率(见GB/T2820.1)，应根据用户要求的环境状况确定。2 GB/T2820.2-1997为确保给连接的负载连续供电，驱动发电机的RIC发动机所输出的实际功率不大于使用功率。为满足某些规定的瞬时负载要求，驱动发电机的RIC发动机应输出附加功率。5.2RIC发动机的主要特性用于发电机组的RIC发动机的主要特性应由发动机制造厂提供，规定为:-ISO标准功率和使用条件;—标定转速;-ISO标准条件下的燃油和润滑油消耗率。由发动机制造厂规定的这些特性使发电机组制造厂和用户能确认其得到的RIC发动机的主要特J性是适用的。为便于判断发电机组的使用条件(特别是突加负载)，必须给定当发电机组在其额定功率和额定频率下运行时对应所用发动机功率的发动机的制动平均有效压力P-,kPa(100kPa=1bar)，并按下式定义:Jk二尸，V.,n.式中:k—对4冲程发动机为1.2X10";对2冲程发动机为0.6X10".5.3低负载运行用户应知道，在低负载下持续运行可能影响RIC发动机的可靠性和寿命。RIC发动机制造厂有责任向发电机组制造厂提供RIC发动机能长期承受而不至损坏的最低负载值。若发电机组要在低于该最低负载值下运行，RIC发动机制造厂有责任规定并在必要时建议应采取的措施和/或使用制止的方法。6速度特性6.1总则调速系统的选择应以用户要求的稳态和瞬态速度性能为根据。发电机组制造厂应确保配用的经RIC发动机制造厂许可的调速系统是按满足使用要求选择的。速度特性的术语、符号和定义在6.2-6.5中给出(见表1一表4).6.2一般速度术语(见表1)表1条号术语符号定义6.2.1标定转速九r对应发电机组的额定频率标定功率时的发动机转速6.2.2着火转速(启凡.t使用与发动机嫩油供给系统脱离的某一外部能源将发动机从动转速)静止加速至独自运转之前的发动机转速6.2.3部分负载转速刀a发动机以其标定功率的a%运行的稳态发动机转速:P.a=100Xr_占一、尸r例如45%功率:a=45(见图2)对于a=45Pn.=n..一rX(n;..-n.)=n;.一0.45X(n,一n.)尸r’、‘“对应于标定转速和部分负载转速之值是以某一不变的转速整定值为基础的 GB/T2820.2-1997表1(完)条号术语符号定义6.2.4标定空载转速n,.按标定转速n，相同的转速整定时无负载发动机的稳态转速(它是6.2.3的一种特殊情况，见图1)6.3调速器的转速整定术语(见表2和图1)表2条号术语符号定义6.3.1最低可调空载n,.-,在无负载的情况下用调速器速度整定装置可得到的发动机最转速低稳态转速6.3.2最高可调空载九i.m.瓦在无负载的情况下用调速器速度整定装置可得到的发动机最转速高稳态转速6.3.3转速整定范围△刀，最高和最低可调空载转速之间的范围:△n,=n}.m.二一n,..,=相对的转速整8n,用标定转速的某一百分数表示的转速整定范围:定范围Sn,=n;m.i-n,ni.mmX1006.3-3.1转速整定下降△n,ae标定空载转速和最低可调空载转速之间的范围:范围An,.=ni..一从而讯相对的转速整8nd。用标定转速的某一百分数表示的转速整定的下降范围:定下降范围8n,。一n;,最n;","mm;00X1006.3-3.2转速整定上升An.,.p最高可调空载转速和标定空载转速之间的范围:范围An,..p=ni.m.二一ni相对的转速整咨n..n用标定转速的某一百分数表示的转速整定的上升范围:定上升范围6n,。一班一竺厉里止X‘006.3.4转速整定变化Y=在远距离控制下每秒相对的转速整定范围的百分数表示的转速率速整定变化速率r}一-(n三二.,.)/n.x1006.4调速器的稳态速度术语(见表3)表3条号术语符号定义6.4.1转速降Sn=转速整定值不变时(见图1)，用标定转速的某一百分数表示的标定空载转速和标定功率时的标定转速之间的差值:Sn，一n;"衡n,n,X100 GB/T2820.2-1997表3(完)条号术语符号定义6.4-2转速/功率特在空载和标定功率之间的功率范围内，绘制的RIC发动机功性曲线率对稳态转速的曲线(见图1和图2)6.4.3转速/功率特△Sn,在空载和标定功率之间的功率范围内，将偏离某一线性转速/性偏差功率特性曲线的最大偏差用标定转速的某一百分数表示的相对偏差(见图2)6.5过速度术语(见表4)表4条号术语符号定义6.5.1最高允许转速nm=由RIC发动机制造厂规定的低于极限转速某一安全值的发动机转速(见注1和图3)6.5.2过速度限制装凡d.，超过该转速时过速度限制装置起作用的发动机转速(见图3)置整定转速6.5.3过速度限制装刀d泊某一给定的整定转速达到使过速度限制装置开始动作时的发置运行转速动机转速(见注2和图3)6.5.4响应时间r,从过速度限制装置触发至其开始运行之间的时间6.5.5调节范围过速度限制装置可能调节的速度范围注1极限转速是指发动机能承受的无损坏危险的最高计算转速2对于指定的发动机，动作转速取决于发电机组的总惯量和过速度保护系统的设计。6.6用于发电机组的调速器类型6.6.1比例调速器(P)对与负载相关的转速变化按比例地校正控制信号。负载的变化会引起稳态转速的某种变化。6.6.2比例积分调速器(PI)在当有与负载相关的转速变化时按比例地校正控制信号，并且借助某种积分运算校正转速变化。若使用这种类型的调速器，负载的某一变化通常不会导致转速的某种变化。为使发电机组有可能并联运行，若未提供另外的分配负载的调节，PI调速器也应作为P调速器使用。6.6.3比例积分微分调速器(PID)是对转速变化率也按比例地校正控制信号的比例积分调速器。若使用这种类型的调速器，负载的变化通常不会导致转速的变化。为使发电机组有可能并联运行，若未提供另外的分配负载的调节，PID调速器也应作为P调速器使用。6.7调速器的应用(见GB/T2820.1-1997中6-3)6.川单机运行根据使用所要求的调节性能，可能选用P,PI和PID调速器。6.7.2并联运行6.7-2.1比例调速器(P)应使用于GI和G2级性能(见GB/T2820.1-1997中7),6.7-2.2比例积分调速器(PI)应使用于G1-G4级性能。若用于同步状态，则需要1只如同分配负载 GB/T2820.2-1997装置的辅助装置。6.7-2.3比例积分微分调速器(PID)应使用于G1和G4级性能，且如同PI调速器一样，但有更好的瞬态性能。若用于同步状态，则需要1只如同分配负载装置的辅助装置。负载接受RIC发动机的负载接受工况主要取决于燃气供给系统的型式(见GB/T2820.1-1997中14.2),发电机组制造厂应考虑所用的RIC发动机和发电机的实际负载接受工况(见GB/T2820.5-1997中9.3、图6和图7).7.1非涡轮增压这是自然进气方式或通过机械驱动的压缩机增压。在这种情况下，最大允许的1次加载量等于使用功率。7.2涡轮增压在这种情况下，可能加于发动机的1次加载量随与使用功率相对应的制动平均有效压力(P-)改变振动和噪声8.1扭转振动RIC发动机在发电机组的整个轴系中产生扭转振动。发动机制造厂应向发电机组制造厂提供必要的技术资料，使能够确保发电机组良好运行。当计算扭转振动时，应将发电机组视作一个整体考虑(见GB/T2820.5),8.2纵向振动RIC发动机在支架、底座、联轴器和a.c.发电机上产生作为结构振动的纵向振动。若有要求，发动机制造厂应向发电机组制造厂提供有关纵向振动的数据。当计算纵向振动时，应将发电机组视作一个整体考虑(见GB/T2820.5).8.3噪声若有要求，RIC发动机制造厂应向发电机组制造厂提供有关噪声的数据(见GB/T2820.5),热平衡RIC发动机制造厂应向发电机组制造厂提供热平衡数据(对现场条件)，包括:-RIC发动机冷却热量(水、油、空气);—排气热量;—辐射热耗散量。进、排气系统RIC发动机制造厂应向发电机组制造厂提供有关空气吸入和废气的必要数据。发电机组制造厂应考虑RIC发动机制造厂规定的各种压力损失限度:—在RIC发动机进气系统的管道、孔口和滤清装置中;—对RIC发动机废气，在管道、消声器等中。启动能力若要求RIC发动机在发电机组用户或制造厂规定的特殊条件(例如在低环境温度)下启动，RIC发动机制造厂应向发电机组制造厂提供RIC发动机在这些条件下的启动能力数值和所需的任何特殊启动辅助设备的详细说明。 Gs/T2820.2-199712燃油、润滑油和冷却液必要时，发电机组制造厂应向RIC发动机制造厂提出供认可用的所用嫩油、润滑油和冷却液的详细说明。RIC发动机制造厂应向发电机组制造厂提供推荐的燃油、润滑油和冷却液的技术规格。下列燃油特性特别重要:—密度;—粘度;—热值;—(柴油的)十六烷值;—钒、钠、硅石和氧化铝含量;—对重质燃料，硫含量。13调节系统的限位调节系统的各限值在13.1-13.4中给出(见表5)表5数值条号术语符号单位引用性能等级G1G2G3G413.1相对的转速整定占n.,dp%6.3.3.1一(2.5+8n.)AMC"下降范围13.2相对的转速整定8..,=p%6.3-3.2+2.5AMC"上升范围13.3转速整定变化速Yp%56.3.40.2-1.0AMC"率13.4转速降8n.%6.4.1<8(5(3AMC"1)AMC为按制造厂和用户之间的协议 GB/T2820.2-1997转速整定上升范围翘架侧解写转速/功率用特性曲线解功率极限转速整定下降范围于调速的加功率100%发动机功率P图1转速/功率特性，转速整定范围用龄转速/功率年特性曲线屁升a厂桨Ifitim/A*︺资绷勺刁厂熬器/功率r,loin发动机功率图2偏离线性曲线的转速/功率特性偏差 GB/T2820.2-1997侧娜‘称洲﹄叽一一一不、又高允许转速恤一----一厂}_-"low.裸饰护过速度限制装置动作转速织-过速度限制装置整定转速氏时间4上丰响应时间图3发动机过速度的典型速度曲线'