水庫業用柴油發電機組備載、常載和連續功率

發電機組額定功率的定義隨運行方式（備載、常載和連續基本功率）的改變而變化，并隨溫升和絕緣等的不同而變化。

備載、常載和連續基本功率

備載適用于大部分緊急/備用狀態，備載額定功率不允許過載。故在設計時，過載能力需考慮更多的設備成本，更多的運行成本和較大的維護工作。

備載功率。市電斷電時提供備用電源，市電供電可靠，80%負載運行，每年運 行時間200h。某些制造廠商用于高峰期功率補償幾乎無過載能力。

常載功率。用于無市電供電場合，可連續使用，70%負載運行，每12h允許10% 過載1h，每年運行時間，負載＞*時不允許超過500h。

連續基本功率。用于*與市電母排并聯或制造廠商和發電廠基本負載要 求，*基本額定功率可連續運行（即70%負載運行），無過載能力。

    發電機組溫升、絕緣等級和額定帶載能力

發電機組額定功率隨發電機溫升和絕緣等級不同，其額定帶載能力也將變化。

H級－155oC，備載。155oC指在環境溫度40oC基礎上，允許溫升130oC，即大繞組溫度為170oC。

F級－105oC，備載。105oC指在環境溫度40oC基礎上，允許溫升105oC。

B級－80oC，備載。80oC指在環境溫度40oC基礎上，允許溫升80oC。

較高環境溫度下，發電機額定功率衰減，傳統絕緣等級為H。

溫升定義為繞組溫度高于環境溫度極值。

水庫業用柴油發電機組備載、常載和連續功率

康明斯電力系統柴油發電機組絕緣等級為H級，備載溫升為125oC，常載為105oC。

機房冷卻/通風系統

機房冷卻/通風系統考慮不佳將影響發電機組額定功率，冷卻系統可限制發動機功率輸出，把可變為有效功率輸出的熱量通過冷卻液釋放出去。通風系統可增加燃燒空氣的溫度，減少冷卻系統的冷卻效果。

發電機組冷卻系統

發電機組為機電設備，將化學能（燃料）轉換為電能。機房通風應進出平衡，否則溫度將越來越高，壓力將越來越大。散熱水箱式冷卻系統設計時應考慮：冷卻溫度、預期運行溫度、功率衰減、冷卻液膨脹體積。為保證正常起動和帶載的低冷卻液溫度、監視/安全停機、發動機制造商數據正確、散熱水箱/冷卻風扇數據正確、運行參數、對環境散熱、機體加熱器、冷卻液流速等。

機組散熱量的計算

假定柴油產生140 000Btu/Gal熱量，轉換效率為35%。燃油消耗快速估算方法：

發動機燃油消耗＝使用額定功率（kW）×0.07（U.S.gal）＝（kW）×0.0185（L）（1）式中，使用額定功率（kW）轉換為

Btu.min-1=(kW)×(57)Btu.min-1

通常發動機散熱通過液體空氣熱交換冷卻系統，大約為燃油消耗產生熱量的25%（如需要，請經過精確計算確認）。液體－空氣熱交換（散熱水箱）為普通散熱器。

其他散熱量快速計算法：排氣系統30%、幅射散熱10%、功率輸出35%。

通風系統空氣計算

通風系統提供發動機燃燒空氣，帶走機房熱量，提供發電機冷卻空氣，冷卻發動機（通過散熱水箱）。

空氣流過系統時，產生較大的溫升。發電機組冷卻系統的設計要求實際測算，制造廠商的數據僅供參考。不佳的設計難以使發電機組在高溫環境下進行滿負載運行。

Q=MCP （2）

式中Q－排放熱量
m－流體質量
CP－在恒定的溫度T和壓力下允許機房的溫度變化

空氣需求量（cfm）=（58）（散熱量）/（溫升） （3） 空氣需求量（cfm）=(58)(B.min-1)/（Fo） （4）

式（3）和式（4）要注意單位統一。

快速估算。有效排風口通風面積約等于散熱水箱面積；有效進風口面積約等 于1.5倍的散熱水箱面積。

排風回流循環系統。在低溫環境下，冷空氣進入機房前，允許排風回流，使機組訊速升溫。一般設計為常閉（防止外面冷空氣回流過機組），由發電機組交流（AC）輸出或直流（DC）供給電源。

通風系統小結。機房通風系統直接影響發電機組額定功率輸出和*安全、可靠運行。足夠的進排風面積，避免進排風短路，理順空氣流向，排風回流地方，直進直出設計機房其他熱源（即無隔熱的排煙管、鍋爐）。

*：需要檢查好柴油和潤滑油，因為柴油發電機*處于靜態，機組本身各種材料會與機油、冷卻水、柴油、空氣等發生復雜的化學、物理變化，從而將對發電機組產生隱性但持續的損害。那么如何對柴油及潤滑油進行管理呢？

1）注意柴油保存地點：柴油油箱應放置在密閉的房間內，一方面是出于消防安全制度的考慮，另一方面，也為了保證柴油不會發生變質。因為空氣中的水蒸氣會因溫度的變化而冷凝，冷凝后聚在一起的水珠會掛附在油箱內壁，若流入柴油中，將導致柴油含水量超標，含水量超標的柴油進入柴油機高壓油泵，會逐漸銹蝕機組中的部件，這種銹蝕將對精密耦合件的性能產生重要影響，若影響嚴重將損壞整個機組。

2）注意潤滑油保存期：發電機潤滑油是有保存期的，長時間存放會使其物理化學性質將發生改變，變質后的潤滑油會使機組工作時潤滑狀態惡化，從而產生發電機機件損壞的風險。

第二：檢查啟動電磁閥

電機組在運行時，可通過看、聽、摸、嗅來對機組運行時進行檢查。在啟動時通過聽的方法，以原裝華全康明斯發電機組為例，按下啟動按鈕三秒鐘之后，即可啟動。在三秒的啟動過程中，正常情況下可聽到兩次的咔嗒聲。若只聽到*響而聽不到第二響，就需要檢查啟動電磁閥是否正常工作。

第三：檢查電池組

柴油發電機組并非在日常經常投入使用，發電機的正常啟動，電池的維護保養是關鍵性的決定因素。電池組出問題時會有
有電壓無電流

的故障。出現此情況能聽到啟動電機內電磁閥吸合聲音，但無帶動連軸。電池組出現問題導致無法停機，是因為在試機時采用了停止為電池充電的方式，而導致電池電量不足。同時，若采用機械油泵由皮帶傳動，額定轉速時的泵油量很大，但電池組供電不足，會導致停機時截流閥里的彈簧由于電磁閥吸力不夠而不能封死從四個出油孔噴出的燃油，造成不能停機。也有一種情況可能會被忽略的是，國產電池壽命較短，大概在兩年左右，如忘記定期更換，也會出現這種情況。

以上三點基本的維護保養法是柴油發電機組在使用過程中必須注意的，因此對于使用者更加需要注意，有可能一次細小的失誤就會引起柴油發電機組出現故障，因此要到防患于未然。