1.概述 柴油發(fā)電機組是一種小型發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。柴油發(fā)電機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。價格戰(zhàn)本身是一種市場競爭手段，具有殺傷力強、短平快等諸多優(yōu)點，被廣大廠商所看好和采用，尤其是在一些特定的行業(yè)更為普遍。盡管柴油發(fā)電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門，作為備用電源或臨時電源。近年來新研制的無人值守的全自動應(yīng)急電站，更加擴大了該種發(fā)電機組的使用范圍。目前，我國具有出口生產(chǎn)能力的生產(chǎn)廠有天津發(fā)電設(shè)備廠等10余家。產(chǎn)品遠銷歐亞非幾十個國家和地區(qū)，深受好評。

　　2.分類及規(guī)格 柴油發(fā)電機組以發(fā)電機輸出功率的大小進行分類，機組能量從10kW-750kW的多種規(guī)格。每種規(guī)格又分有保護型(裝有超轉(zhuǎn)速、高水溫、低油壓保護裝置)、應(yīng)急型和移動電站型幾種結(jié)構(gòu)。（因為長時間空載運行會使柴油機噴油嘴噴出的柴油不能完全燃燒導(dǎo)致積碳，造成氣門、活塞環(huán)漏氣。其中移動電站又分為時速可以與汽車時速相匹配的高速越野型和具有低速的普通移動型。

　　3.訂購注意事項 柴油發(fā)電機組的出口檢驗是依據(jù)合同規(guī)定或技術(shù)協(xié)議的有關(guān)技術(shù)或經(jīng)濟指標進行檢驗，用戶在選擇和簽約時，應(yīng)注意以下幾點：

　　(1)如果使用環(huán)境條件與柴油發(fā)電機組標定的環(huán)境條件值有差距時，應(yīng)在簽約時說明溫度、濕度及海拔高度值，以提供適宜的機型和配套設(shè)備；

　　(2)說明使用中采取的冷卻方式，特別是大容量機組，更應(yīng)注意；

　　(3)定購時，除應(yīng)說明機組型號外，還要說明選用何種機型；

　　(4)柴油機組的電壓調(diào)整率分別有1%、2%、2.5%的額定電壓。選用何種，亦應(yīng)說明；

　　(5)正常供貨時，提供一定量的易損件，另有需要，亦應(yīng)說明。

　　4.檢驗項目和方法 柴油發(fā)電機組系成套產(chǎn)品，其中包括柴油機、發(fā)電機、控制部件、保護裝置等。出口產(chǎn)品的整機檢驗，包括以下內(nèi)容：

　　(1)產(chǎn)品的技術(shù)、檢驗資料審查；

　　(2)產(chǎn)品的規(guī)格、型號、主要結(jié)構(gòu)尺寸；

　　(3)產(chǎn)品整體外觀質(zhì)量；

　　(4)機組性能：主要的有技術(shù)參數(shù)指標，機組運行適應(yīng)性，各種自動保護裝置的可靠性，靈敏性；

　　(5)合同或技術(shù)協(xié)議中規(guī)定的其他項目。

發(fā)電機組主要參數(shù)

　　當前,性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機是一個功能完善、功率容量范圍大、對環(huán)境和場地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設(shè)備。其使用相對廣泛,輸出容量從數(shù)KVA到數(shù)兆VA。柴油發(fā)電機組主體主要由發(fā)動機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)三部分組成。待10至12小時后再重新啟動柴油機，中速運轉(zhuǎn)10分鐘左右熄火，放出清潔液。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機組配套的同步交流發(fā)電機由于性能及結(jié)構(gòu)的特點，普遍采用自勵恒壓型,通常選用自激式同步交流發(fā)電機和PMG永磁式激勵式同步交流發(fā)電機。發(fā)電機組包括以下幾項主要性能參數(shù)。

　　電壓調(diào)整率：在負載功率因數(shù)為0.8-1、負載空載至滿載變化、從冷機到滿機及轉(zhuǎn)速下跌4.5%以內(nèi)等情況下,電壓調(diào)整率可以控制在±1%以內(nèi)。

　　頻率調(diào)整率：負載從0-90%范圍內(nèi)變化,頻率穩(wěn)定不變。

　　隨機頻率波動：負載處于0-90%功率之間任何值,隨機頻率波動率更大值±0.25%。

　　電壓波形：電路開路空載,更大總波形畸變1.5%,只相平衡負載更大總波形畸變5%。

　　二、發(fā)電機使用中容易產(chǎn)生的問題

　　金融業(yè)機房一般采用“市電——發(fā)電機——UPS”并機系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。在燃燒過程中由于水的吸熱作用可使更高燃燒溫度降低，如水與油混合噴入可降低燃油密度，使更高燃燒溫度進一步降低，因此NOx排放減少。系統(tǒng)中,發(fā)電機的負載主要包括UPS、機房空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等,這些負載啟動或運行時都會對發(fā)電機產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機——UPS”供電系統(tǒng)時,發(fā)電機的負載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實際情況中，市電中斷而發(fā)電機投人運行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機——UPS”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。

　　1、負載反饋的波動電壓造成發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。UPS整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬,發(fā)電機的輸出電壓不穩(wěn)定對其影響較小。

　　2、UPS整流器的輸人諧波造成多個過零點。

　　3、發(fā)電機的頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。十四、發(fā)電機經(jīng)檢修后必須仔細檢查轉(zhuǎn)子及定子槽間有無工具、材料及其它雜物，以免運轉(zhuǎn)時損壞發(fā)電機。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi)，由于負載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機組工作也忽強忽弱，加劇機組振動，加速機械磨損,甚至引起機件嚴重損壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。

　　4、工作不正?？照{(diào)壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導(dǎo)致發(fā)電機發(fā)生±Hz頻率漂移,造成UPS頻繁切換。隨著夏季用電緊張，限電措施導(dǎo)致一些五金生產(chǎn)企業(yè)不得不使用柴油發(fā)電機組作為備用電源，不然的話就會影響企業(yè)的訂單生產(chǎn)。當頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時，UPS由蓄電池供電,而發(fā)電機在無UPS負載時恢復(fù)正常，隨即UPS又自動投人，這樣交錯進行。頻率漂移會對UPS正常運行產(chǎn)生兩方面影響。

　?、俨荒芘月贰６?、發(fā)電機使用中容易產(chǎn)生的問題金融業(yè)機房一般采用“市電——發(fā)電機——UPS”并機系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。在旁路電源的頻率和電壓處于允許的范圍內(nèi)，UPS的逆變器輸出跟蹤旁路電源，逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當旁路電源由發(fā)電機提供時，頻率會發(fā)生快速的變化。當頻率變化超出預(yù)先設(shè)定的極限值時,逆變器頻率變化就跟不上旁路電源的頻率變化。這時靜態(tài)旁路開關(guān)將禁止切換到旁路在這種情況下切換，有可能造成逆變器過流、短路。在這種旁路電源頻率無法跟蹤的狀況下，UPS只會發(fā)出警示性告警，逆變器仍繼續(xù)提供電源給負載。

　?、陔姵貕勖s短。二、燃料系統(tǒng)：1、燃油量是否足夠，配線配管是否有沒有漏油或管件松動(等)，排除燃油系統(tǒng)中的空氣。瞬間的大負載波動可能導(dǎo)致發(fā)電機頻率產(chǎn)生±5Hz的漂移，這將導(dǎo)致可控硅整流器的驅(qū)動信號與輸入交流電失去同步，造成整流器關(guān)閉。在整流器重新啟動進人正常工作期間，UPS轉(zhuǎn)為電池供電，這樣過分的放電循環(huán)將明顯縮短電池壽命，更嚴重的情形是會將電池能量全部放光，中斷輸出。

1 采用更大功率和更多的電力電子器件

　　風力發(fā)電機的功率范圍設(shè)計得越來越大,雖然對于輸出功率來說位置是重要的因素。本身處于弱勢的中小企業(yè)，不僅缺乏更好的政策支持，同時還面臨著多年以來始終未能解決的資金荒及用工荒，現(xiàn)在電荒加劇，中小企業(yè)如果不自備柴油發(fā)電機保生產(chǎn)，那么能否熬過這個夏季，尚難判斷。陸上風力發(fā)電機中,3MW發(fā)電機組已被證明是適用的,與此同時輸出功率為5MW或更高的海上風電場則是更好的解決方案。如果兩種類型的風力發(fā)電機組-雙饋異步電機和帶有全功率轉(zhuǎn)換器的同步/異步發(fā)電機都能夠提供相同的輸出,全功率轉(zhuǎn)換器的功率必須高出5倍。而這又意味著需要5倍容量的電力電子器件。但是,必須考慮到雙饋異步電機的輸出頻率低,通常只需要增大到3～3.5倍。

　　然而,電力電子技術(shù)不僅越來越普及,事實上,它們滿足的要求也正不斷地改變。2．1初步研究階段(1958--1976)1958年上海電機廠生產(chǎn)出了l2MW雙水內(nèi)冷發(fā)電機，自此開始了內(nèi)冷水水質(zhì)處理技術(shù)的試驗研究。由于在雙饋異步電機中半導(dǎo)體在低溫時的熱度不同,必須采取保護機制才能夠處理。組件必須滿足不斷變化的要求的原因是極端氣候條件。例如,海上風力發(fā)電機受高濕度的影響,而位于美國德克薩斯州的風力發(fā)電機組則暴露在高溫下。因此,使用的冷卻系統(tǒng)必須采用不同的設(shè)計。因此,基于豐富的經(jīng)驗為各種應(yīng)用開發(fā)冷卻解決方案是重要的。

　2 解決效率和過壓問題

　　逆變器效率在98%～99%之間。一個6MW的全功率轉(zhuǎn)換器由于效率問題將損失約100kW。在冷卻方面,這些緊湊型系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量是電子元件的主要問題。如果過冷,將導(dǎo)致在散熱器上形成凝結(jié)。這是必須加以考慮的,特別是在高濕度地區(qū)。

　　另一項挑戰(zhàn)是巨大電流換向時產(chǎn)生的過壓。原子核帶的是正電荷，電子帶的是負電荷，互相吸引，并且電荷數(shù)量是相等的，故原子對外不呈現(xiàn)電性。由于為500A或者更高電流而設(shè)計的模塊已經(jīng)向一個相對大的空間擴展,它們的雜散電感是不容忽視的。為了應(yīng)對這兩個問題,不僅需要一個智能的、考慮周全的冷卻概念,還需要更好的直流環(huán)節(jié)設(shè)計。需要能夠幫助充分利用風力發(fā)電的專業(yè)知識、經(jīng)驗和經(jīng)過優(yōu)化的模塊,以滿足風力發(fā)電機組運營者的需求。

　　截止2009年底,全球安裝的風力發(fā)電機組總輸出功率為122GW,其中57GW采用了賽米控開發(fā)的方案。

　　3 設(shè)計和封裝技術(shù)的改進

　　緊湊型設(shè)計中的高可靠性和使用壽命長是風力發(fā)電機的首要任務(wù),特別是因為系統(tǒng)維護費用昂貴且復(fù)雜,會導(dǎo)致經(jīng)濟損失,因為停機時無法產(chǎn)生電能從而沒有收益。3）發(fā)電機組在出現(xiàn)頻率或電壓異常的同時出現(xiàn)嚴重的機械共振現(xiàn)象，柴油機出現(xiàn)有節(jié)奏的搖擺和聲音起伏，嚴重時還出現(xiàn)損壞發(fā)電機的勵磁回路和AVR。風力發(fā)電單元(WPU)20年的短使用壽命歸結(jié)于SKiiP?模塊及其可靠的封裝技術(shù)。這是一個重要的優(yōu)點,特別是考慮到海上風電場增加這一趨勢。

　　4 加大全功率轉(zhuǎn)換器是大勢所趨

　　采用電力電子技術(shù)的風力發(fā)電機在世界各地越來越普及。例如,中國和美國大量依靠風力發(fā)電以滿足日益增長的能源需求。在提供有吸引力的能源補貼計劃的國家中,可以看出風力發(fā)電機組數(shù)量明顯增加。

　　另一個明顯的趨勢是擺脫雙饋異步電機,轉(zhuǎn)向全功率轉(zhuǎn)換器,因為后者更容易讓運營者的要求得到滿足,電網(wǎng)質(zhì)量得到提高。