柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用歷史要比UPS長得多。它一直是市電缺失時，對交流用電設(shè)備提供電能的發(fā)電設(shè)備。隨著信息化社會的建設(shè)，柴油發(fā)電機(jī)組也從其傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域邁入這個廣闊的天地;它與UPS相輔相成構(gòu)成的不間斷供電系統(tǒng)，滿足了信息設(shè)備對電源高可靠、高質(zhì)量的要求，并且得到廣泛地應(yīng)用。柴油發(fā)電機(jī)組從而更受到電源領(lǐng)域的技術(shù)人員和眾多使用者的關(guān)注。為此，機(jī)房360采訪了柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)專家，以了解這個行業(yè)領(lǐng)域的概況。
張振毅，航天科技集團(tuán)710研究所高級工程師。長期從事柴油發(fā)電機(jī)組的研究與技術(shù)工作,具有深厚的理論基礎(chǔ)和豐富的實踐經(jīng)驗。現(xiàn)為中國電源學(xué)會交流電源專業(yè)委員會專家組成員。
航天科技集團(tuán)710研究所高級工程師張振毅
請談?wù)勈裁词遣裼桶l(fā)電機(jī)組，它們都有哪些用途?
張振毅：以燃燒油料(汽油或柴油)所產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的內(nèi)燃機(jī)為動力，帶動可將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機(jī)發(fā)出電力的設(shè)備，統(tǒng)稱為油機(jī)發(fā)電機(jī)組。燃燒汽油的發(fā)電機(jī)組稱為汽油發(fā)電機(jī)組，它們的輸出電壓以220V單相為主，功率在0.5～10KW左右。體積小巧而靈便。燃燒柴油的發(fā)電機(jī)組就是柴油發(fā)電機(jī)組，它們的輸出電壓以380V三相為主，功率在10KW～2500KW左右。就電源領(lǐng)域而言，主要使用的是它們。
與大型電廠的發(fā)電機(jī)相比;柴油發(fā)電機(jī)組體積小自成一體，裝上車可方便地移動、操作容易，可隨時起動、它發(fā)出的電能與市電性質(zhì)一樣，可以直接帶動用電設(shè)備。由于這些特點，使柴油發(fā)電機(jī)組在國民經(jīng)濟(jì)的許多部門和社會生活的很多方面早就有著廣泛的用途;凡是市電電力網(wǎng)還未到達(dá)或供電保障不太可靠的地區(qū)，基本上都用柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電來解決用電設(shè)備或生活的需求。
網(wǎng)絡(luò)、通信、傳媒等這些信息化社會核心領(lǐng)域的關(guān)鍵硬件都離不開不間斷電源。UPS和柴油發(fā)電機(jī)組的聯(lián)合系統(tǒng)，是現(xiàn)代信息領(lǐng)域?qū)﹄娫吹淖罴堰x擇。由此，柴油發(fā)電機(jī)組也從早已形成的應(yīng)用范疇拓展了新的用武之地。
那么柴油發(fā)電機(jī)組在我國的應(yīng)用歷史和情況如何呢?
張振毅：二十世紀(jì)初外國殖民者把油機(jī)發(fā)電機(jī)組帶入我國?？箲?zhàn)前期，上海已有了用國外的內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)組裝油機(jī)發(fā)電機(jī)組的工廠。產(chǎn)品主要用于軍事和艦船的修造。解放后，作為國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)和發(fā)電機(jī)制造業(yè)蓬勃發(fā)展。五、六十年代，我國已形成了制造汽油發(fā)電機(jī)組和柴油發(fā)電機(jī)組的產(chǎn)業(yè)集群，并且制定了國家及企業(yè)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。所生產(chǎn)的柴油發(fā)電機(jī)組在工、農(nóng)業(yè)及國防、交通、通信等建設(shè)中起到重要作用。
改革開放三十多年來，就像我國經(jīng)濟(jì)幾乎每年都以兩位數(shù)的比例增長一樣，柴油發(fā)電機(jī)組從其研發(fā)、制造技術(shù)到產(chǎn)品銷量也一路飛揚(yáng)。它們除了繼續(xù)在傳統(tǒng)的應(yīng)用部門承擔(dān)重任外，還以其特色躋身于信息產(chǎn)業(yè)，并發(fā)揮著重大作用。據(jù)業(yè)內(nèi)資深人士估測;現(xiàn)在國內(nèi)用戶柴油發(fā)電機(jī)組的保有量已突破一百萬臺。
那么柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)展?fàn)顩r如何?
張振毅：我國早已建立的柴油發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)體系其產(chǎn)品系列完備，質(zhì)量上乘。雖然在整體技術(shù)水平上與世界一流產(chǎn)品還有距離，但在那個時代還是滿足了經(jīng)濟(jì)建設(shè)對它的需求。改革開放后，通過引進(jìn)、吸收國外先進(jìn)的設(shè)計理念和制造技術(shù)，使柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量有了很大的提高。也出現(xiàn)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新設(shè)計、新工藝和智能化的加工中心。柴油發(fā)電機(jī)組系列產(chǎn)品還獲得了逐年增長的出口訂單。
我國也鼓勵國外的柴油發(fā)電機(jī)組企業(yè)進(jìn)來建立獨資、合資公司。它們的到來雖然加劇了柴油發(fā)電機(jī)組市場的競爭程度，但也直接把國外的先進(jìn)技術(shù)、制造工藝帶進(jìn)我國。使國內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組制造領(lǐng)域的發(fā)展得到促進(jìn)。
發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，勵行節(jié)能減排。對柴油發(fā)電機(jī)組制造領(lǐng)域尤為重要，需做的事還很多。就柴油發(fā)動機(jī)而言;使單位油耗轉(zhuǎn)換成更大的動能、再減少排出廢氣中有害物質(zhì)的含量、繼續(xù)降低發(fā)動機(jī)的噪聲，是其改進(jìn)的重點。經(jīng)過不斷地研發(fā)和實踐，進(jìn)氣增壓、中冷技術(shù)、共軌式燃油噴射系統(tǒng)、電子調(diào)速、電子控制等先進(jìn)成果被廣泛采用。再加之高精度智能化加工中心已成為制造過程的主體。現(xiàn)代，柴油發(fā)動機(jī)的有效效率可達(dá)87%左右。滿負(fù)荷下油耗低到每千瓦時191～199克。排出廢氣中有害物質(zhì)含量大為降低，例如NO氧化氮類，每立方米小于2千毫克，符合歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。同等功率的中、大型柴油發(fā)動機(jī)的運(yùn)行噪聲也比從前降低了5～6分貝。
發(fā)展和創(chuàng)新理念也深入柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)領(lǐng)域;現(xiàn)在已有燃汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組和燃燒天然氣的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組，可輸出10KV高電壓的發(fā)電機(jī)組也已形成產(chǎn)品。從部件到整機(jī)，新的探索及成果還在不斷涌現(xiàn)。
目前，在國家拉閘限電的情況下，柴油發(fā)電機(jī)組的市場銷售狀況如何?
張振毅：可以說目前是供求兩旺。柴油發(fā)電機(jī)組市場品種齊全，型號、系列完備。形成了國產(chǎn)、合資、純進(jìn)口品牌的三足鼎立形勢;國產(chǎn)品牌的柴油發(fā)電機(jī)組物美價廉、質(zhì)量上乘、零部件保障有力。洋品牌制造精良、智能化程度高。夾在中間的合資品牌，常以其產(chǎn)品性能價格比好吸引客戶。市場上，價格戰(zhàn)是經(jīng)常出現(xiàn)的游戲。激烈的競爭給客戶帶來了好處;與十年前相比，同類型的柴油發(fā)電機(jī)組的價格平均下降了10%～20%。
柴油發(fā)電機(jī)組一般都有哪些重要的技術(shù)指標(biāo)?
張振毅：用戶看重的是柴油發(fā)電機(jī)組能在需要時即刻起動，并向負(fù)荷供出優(yōu)良的電能。為此所關(guān)注的重要技術(shù)指標(biāo);一是柴油發(fā)電機(jī)組帶較重負(fù)荷時或已帶負(fù)荷量發(fā)生變化時，它的輸出電壓會因此變化成一個新的值，把這個變化時間定義為電壓穩(wěn)定時間Su。它越小說明機(jī)組對負(fù)荷變化的響應(yīng)能力越強(qiáng)，一般Su是0.5～3秒。再用變化成的新值與空載時輸出電壓整定值(380V或400V)的差除以輸出電壓整定值的百分?jǐn)?shù)作為穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率δu，它表示機(jī)組對負(fù)荷變動引起的輸出電壓變化的調(diào)節(jié)功能。δu通常在±3～±5%之間。在帶負(fù)荷或其變化時，Su和δu都為零是理想狀態(tài)，柴油發(fā)電機(jī)組力求它們的值最小。
二是表示柴油發(fā)電機(jī)組在以上條件下，它的輸出電壓頻率隨負(fù)荷變化的狀況。定義了頻率穩(wěn)定時間St和穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率δf兩個參數(shù)。它們也是越小越好，說明機(jī)組對因負(fù)荷變化而引起頻率變化的響應(yīng)和調(diào)控能力。St的范圍是2～7秒，δf在0.5～5%之間。
三是柴油發(fā)動機(jī)的有效燃料消耗率ge和有效效率ηe。前者定義為一小時內(nèi)輸出每千瓦有效功率，內(nèi)燃機(jī)所消耗的燃油量。這是個衡量柴油發(fā)動機(jī)耗油量的重要指標(biāo)，ge通常在220～285克之間。后者定義為轉(zhuǎn)變一千瓦時有效功的熱量與完成一千瓦時有效功所消耗熱量的比。ηe的值一般是0.7～0.85。它表明了柴油發(fā)動機(jī)的有效效率，越大越好。
那么，用戶在選購柴油發(fā)電機(jī)組時需考慮些什么?
張振毅：首先計劃要讓柴油發(fā)電機(jī)組帶多少現(xiàn)有的和擬擴(kuò)充的負(fù)荷，這就確定了所需機(jī)組的輸出功率。柴油發(fā)電機(jī)組的輸出功率都以額定有功功率KW示值，而有的也標(biāo)注視在功率KVA,發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)通常都以0.8設(shè)計，所以KW是KVA的0.8。上面提到的技術(shù)指標(biāo)是評價柴油發(fā)電機(jī)組的客觀依據(jù)，要認(rèn)真分析、比較。還要考慮當(dāng)?shù)氐暮０胃叨?、常年氣候變化情況、噪聲對環(huán)境的影響等自然狀況。選擇性價比最好的產(chǎn)品滿足需要。
請談一下UPS系統(tǒng)與柴油發(fā)電機(jī)組配接的問題。
張振毅：主要是UPS輸入電流中的高次諧波分量問題。它的前級整流器產(chǎn)生的高次諧波電流，隨輸入電流進(jìn)入為其供電機(jī)組中同步發(fā)電機(jī)的電樞繞組，并干擾電樞磁場。使發(fā)電機(jī)輸出的電壓波形發(fā)生畸變，也出現(xiàn)高次諧波分量。這樣的電壓供給UPS，如果其中的高次諧波分量足以干擾破壞UPS跟蹤輸入電壓的鎖相電路的工作，則UPS就無法轉(zhuǎn)逆變器輸出。它與柴油發(fā)電機(jī)組因此配接不上。當(dāng)然，選用比UPS輸出功率大幾倍的柴油發(fā)電機(jī)組，使其同步發(fā)電機(jī)的強(qiáng)大電樞磁場受高次諧波電流的干擾相對變小，進(jìn)而使輸出電壓中的高次諧波分量降低以解決與UPS的配接，是一個辦法，但太不經(jīng)濟(jì)。較好的做法是選用前級是有源功率因數(shù)校正電路PFC的或IGBT整流器的UPS產(chǎn)品。它們的輸入電流諧波分量都小于5%，非常有利于與柴油發(fā)電機(jī)組的配接。對于已安裝的UPS,可在其帶載工作時用電能質(zhì)量分析儀檢測輸入電流各高次諧波分量的大小，對診以無源濾波器盡量濾去干擾大的諧波分量，以實現(xiàn)與柴油發(fā)電機(jī)組的配接。
作為用戶，怎樣做好柴油發(fā)電機(jī)組的使用和維護(hù)工作?
張振毅：認(rèn)真閱讀所安裝的柴油發(fā)電機(jī)組的隨機(jī)技術(shù)手冊，熟悉其性能和技術(shù)指標(biāo)，領(lǐng)會并掌握使用和維護(hù)要領(lǐng)。再根據(jù)機(jī)組的規(guī)范及應(yīng)用狀況，建立一套使用與維護(hù)制度并嚴(yán)格履行，是做好柴油發(fā)電機(jī)組的使用和維護(hù)工作的保障。
就電源領(lǐng)域而言，柴油發(fā)電機(jī)組都是當(dāng)作后備電源，在市電中斷時才要它發(fā)電。可謂“養(yǎng)兵千日，用在一時”。因此日常工作尤為重要;柴油和潤滑油油路、進(jìn)氣與排氣氣路、冷卻水水路、起動電池狀況、控制柜的工作等都要按制度和規(guī)范仔細(xì)保養(yǎng)、維護(hù)，使柴油發(fā)電機(jī)組處于良好的狀態(tài)之中。
- 2019-02-21● 柴油發(fā)電機(jī)組氣門的常見故障
- 2019-02-19● 柴油發(fā)電機(jī)的每周保養(yǎng)
- 2019-02-15● 發(fā)電機(jī)不能瞬間加速的原因
- 2019-02-14● 柴油發(fā)電機(jī)的油耗問題
- 2019-02-13● 發(fā)電機(jī)曲軸的工作條件
- 2019-02-12● 柴油發(fā)電機(jī)怠速太高要檢查哪些部位？
- 隨機(jī)推薦
- 2014-10-27● 采購靜音發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)你還猶豫什么
- 2014-07-19● WD61564D02N濰柴斯太爾發(fā)電機(jī)組參數(shù)
- 2018-10-18● 發(fā)電機(jī)組噴油壓力過高或過低的原因
- 2015-07-17● 發(fā)電機(jī)在使用時增壓器為何發(fā)紅
- 2014-06-19● 什么是柴油發(fā)電機(jī)組
- 2016-01-13● 珠海發(fā)電機(jī)組地特點