第六章-自备发电机的使用与安全

第六章自备发电机的使用与安全第一节概述第二节用户的自发电与网络的连接第三节备用电源自动投入装置第四节自备发电机第五节安装自备发电机的有关规定第一节概述电力系统中的用户是指使用电能的单位和个人，主要可分为工业用户、农业用户、公用事业的用户与广大群众生活用电户等。工业用户较集中，用电量大，设备利用率高；对供电可靠性要求高；农业用户一般比较分散，用电量大小与气候季节密切相关，平时对供电可靠性要求相对较低，但遇到灾害天气时，如抗旱、排涝或农业生产需用电力时，对供电可靠性要求也相应提高；公用事业及人民生活用电面广、形式多样，且随着生产的发展，人民生活的提高，用电量越来越大，对供电的可靠性要求也越来越高。第一节概述1、电能生产、输送和使用的特点

（1）电能生产不充许间断。目前，电能尚不能大量、廉价地贮存，电的生产、分配和使用必须同时完成，因此，发电厂必须根据用电需要不间地进行生产。

（2）电能生产供应影响面广。电能供应不足或中断，将直接影响企业生产和人民的正常生活。对某此工业用户甚至会造成大量废品、设备损坏以及危及人身安全的严重后果。

（3）自动化程度要求高。电力系统由于运行情况的改变而引起的电磁、机电暂态过程非常短暂，无法用手动操作进行调整和切换，所以，电力系统运行必须采取自动化程度高，又能迅速而准确动作的各种自动调节，控制装置和监测、保护设备。

第一节概述电力系统在生产、运输和使用电能过程中必须满足下面几点要求：（1）最大限度地满足用户的需要。（2）保证供电的可靠性。（3）保证良好的供电质量。电能质量指标是指电力系统中交流电的波形、频率和电压，三者均应保持在一定的允许范围之内。

第一节概述交流电的波形、频率和电压我国用交流电的波形为正弦波，波的畸度会影响电动机的力矩，使仪表测量产生误差等。我国规定的电源工作频率为50Hz，电网容量在300万千瓦及以上者，允许偏差为±0.2赫；电网容量在300万千瓦以下者，偏差不得超过±0.5赫。对电压的要求是：35千伏及以上供电和对电压质量有特殊要求的用户为变动幅度额定电压不大于±0.5%，10千伏及以下高压供电和低压电力用户变动幅度不大于±0.7%。第一节概述交流电的波形、频率和电压一般低压照明用户电压变动幅度为+5%，-10%。所谓额定电压，是指电气设备在运行中较为合适的电压，而技术性能和经济效果认为是最好的，是电气设备在设计制造时的主要参数之一，也使电气设备生产实现标准化、系统化的必要条件。第一节概述2、发电系统与外界负荷的关系

在交流电网中并联在一起的同步机（发电机、调相机）一定要同步运输，以保证供给用户规定频率和波形的电力。由于电力系统不具有贮存电能的手段，在任何一个瞬间系统中各发电机的出力与负荷必须相等。但实际上负荷与出力都不可能一成不变，所以系统出力与负荷一直处于微小的不平衡状态，而各发电机的转速也一直有微小的差异，从而在电网中引起功率潮流的变化。第一节概述2、发电系统与外界负荷的关系

各发电机的功率交换迫使各机间的转速差的平均值趋向于零，系统处于稳定运行状态，当系统发生一些干扰或冲击时。例如，线路故障跳闸等，将引起电网中较大的功率潮位变化，但是各发电机间的功率交换，以及一些自动控制装置（如负荷与频率自动控制，手动机调速装置）的作用，仍能使各同步机迅速恢复同步运转，系统仍是处于稳定运行状态。

第一节概述2、发电系统与外界负荷的关系

倘若系统经受扰动之后各发电机之间不能迅速地恢复同步运输，电网中将发生剧烈的功率潮流变化，如一些结点（变电所、发电厂）的电压与电流大幅度地变化，将引起许多开关跳闸，系统失去稳定，使大量用户的正常用电受到破坏，使整个电网可能分成若干片，发生大范围的停电，甚至导致全网停电的严重后果。第一节概述3、供配电系统接线

用户的供配电系统接线方式，在很大程度上取决于用户对不间断供电要求的重要性。用电负荷按其重要性及中断供电在政治上和经济上所造成的损失或影响的程度，分为下列三级：第一节概述3、供配电系统接线

（1）一级负荷；A、中断供电将造成人身伤亡者；B、中断供电将在政治上或经济上造成重大损失者，如重大设备损坏，重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱，需要长时间才能恢复等；C、中断供电会影响有重大政治、经济意义用电单位的正常工作者，如重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆，经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位的重要电力负荷。

第一节概述3、供配电系统接线

（2）二级负荷：A、中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如：主要设备损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱需长时间才能恢复、重点企业大量减产等；B、中断供电将影响重要用电单位正常工作者，如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的主要电力负荷；中断供电将造成大量人力集中的大型影剧院、大型体育馆、大型商店等重要公共场所秩序混乱者。

第一节概述3、供配电系统接线

（3）三级负荷：一般电力负荷，不属于一级、二级负荷者。

不同负荷的供电要求：

一级负荷要求供电系统无论是正常运行还是发生事故时，都应保证其连续供电。因此，应由两个独立的电源供电，并按生产的需要和允许停电的时间，采用双电源互相自动或手动切换的接线，或采用双电源分组同时供电的接线，如果一级负荷不大时，可采用自备发电机等设备，作为第二电源；对于二级负荷，应由双回路供电。当用双回路有困难时，则允许采用架空线供电；对于三级负荷，则无特殊的供电要求。第二节用户的自发电与网络的连接用户自备发电机装置的目的一般有三个：一是为了在大电网供电中断时，连续不间断地供应电力；二是在大电网电力不能输送到的地方以及一此流动单位，作为正常照明、动力和通讯电源；三是有些用户根据产品加工的过程的需要，自办热电厂。

第二节用户的自发电与网络的连接前两个目的的用户前两个目的的用户，通常采用柴油发电机组或汽油发电机组作为应急供电的电源，因它启动迅速，操作方便，自备发电机虽不能并入电网，但是应向供电部门备案，并应采取必要的联锁保安措施，防止在电网停电时向电网发送电而造成线路检修人员触电伤亡的事故。

具体的保安措施有：在自备发电机组电源和电网配电线路电源与负荷之间装置双投刀闸，或其它的安全可靠的联锁装置；自备发电机组的中性线应单独接地，不得利用供电部门线路上的接地装置，接地电阻不得大于4欧，对于流动供电或家庭用电，可以装设灵敏可靠的漏电保护器等。第二节用户的自发电与网络的连接第三种目的的用户第三种目的的用户通常采用的是100~12.5万千瓦的发电机组，这些机组可以作为厂内专用设备的电源，也可以并入电网，将多余的电送入电网。但是，必须具备必要的继电保护和调度通讯装置以及可靠的同期并车（同步器）装置，并就运行方式、调度通讯、生产划分、有功和无功管理、电的销售、计量方式和电费计算等事项与供电部门签订协议后，方可并网运行，发电机并网后用户与供电部门都要保证并列运行的稳定性，保证电网与自备电厂的安全运行。第三节备用电源自动投入装置对于供电可靠性要求较高的用户，一般都设有两条甚至更多条电源线路。在车间变电所低压侧，一般也设有低压联络线作为备用电源。如果在作为备用电源线路上装设电源自动投入装置（自称BZT），则在工作的电源线路被切除时，备用的电源线路在BZT作用下能够很快地自动投入，大大缩短了备用电源投入的切换时间，提高了供电的可靠性，保证了对用户的持续不断的供电。

有备用电源的用户应将双电源设置在一个配电间内，其进线开关要有明显的断开点，并应装有防止双电源倒供的联锁装置，而且要按供电双方签订的协议进行调配操作。

第三节备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置除了要满足防止两个不得并联的电源接在一起的联锁装置外，还要满足下列基本要求：

（1）不管因何种原因（如发生故障或该操作断开）工作线路上无电压时，都应使自动投入装置迅速动作，投入备用电源。

（2）备用电源必须在工作电源已经断开，且备用电源有电压时才能接通。

（3）备用电源自动投入动作时间应尽量短，以利于电动机等其他设备自动起动，减少失电的时间。

（4）备用电源自动投入装置只允许动作一次，以免把备用电源投入到持续性故障上，造成高压断路器多次重复动作；第三节备用电源自动投入装置备用电源自动投入装置除了要满足防止两个不得并联的电源接在一起的联锁装置外，还要满足下列基本要求：

（5）当电压互感器的任一个熔断器熔断时，低电压启动元件不应误动作。第四节自备发电机自备发电机一般是指内燃机作动力，驱动同步交流发电机而发电的一种独力的发电设备。根据燃油的不同，可分为汽油发电机、柴油发电机两类。

柴油发电机以柴油作为燃料，输出功率范围很宽，可从几个千瓦到数万千瓦，有单相及三相输出，用途非常广泛，是目前应用最为广泛的发电设备，用作邮电通信部门、财政金融部门、医疗机构、学校、工矿企业等等应急备用电源，军用及野外作业、车辆及船舶等特殊用途的独立电源，大电网不能输送到的地区或不适合建立发电厂的地区的生产与生活所需的电源。

第四节自备发电机柴油发电机通常是固定发电机组，要求室内安装有单独的油机房，柴油发电机组及其附属设备都安装在油机房中，并要求机房面积充裕，进、出风通畅，便于采取降噪处理，有利于维护。

汽油发电机以汽油为燃料，输出功率较小，以单相为主，一般用于负荷不大的场所，通常为移动发电机组，主要用于通信基站、微波站以及光缆中继站等通信局站，容量不大，使用机动灵活，取代固定油机可降低工程的投资。

第四节自备发电机1、柴油发电机组的基本概念：

柴油发电机组由柴油机、同步发电机、配套电气控制设备及各种辅助部件组成，是将柴油机的机械能转变为电能，通过电力电缆将电能提供给用户的设备。在无法实现正常电力供电或突然断电时，柴油发电机组使能够提供稳定可靠的电力，对一些不允许突然断电的特殊部门或重要场合，柴油发电机组更能发挥备份电力的作用，可有效地确保连续、正常、稳定、安全地用电。

第四节自备发电机1、柴油发电机组的基本概念：

柴油发电机组中的柴油机是动力的输出部分，以柴油为燃料，靠汽缸中被压缩后形成的高温高压空气使喷入的雾状柴油燃烧膨胀而做功，把热能转变为机械能。由于柴油机中的柴油着火点靠被压缩的空气的高温而燃的，因此柴油机又称为压缩引燃式内燃机。柴油发电机组所配的柴油机一般为四冲程、水冷式高速柴油机。所谓四冲程柴油机即为进气、压缩、做功（膨胀）、排气四个过程完成一个工作循环。第四节自备发电机1、柴油发电机组的基本概念：

柴油机的种类很多，分类方法也多样，按汽缸排列方式可分为4、6缸直列型和12缸V型柴油机；按进气方式可分为内燃吸气型和增压型柴油机；按活塞冲程可分为140mm和150mm柴油机，按用途可分为发电用、船用、车用、农业灌溉用、工程机械用及其它工业配套用柴油机。

第四节自备发电机1、柴油发电机组的基本概念：

柴油发电机组中的发电机是将机械能转变为电能的装置，是电力的输出部分。发电机的种类很多，分类方法多样，按发出电位的性质可分为直流发电机和交流发电机；按所用原动机的不同可分为柴油发电机、汽油发电机、水轮发电机、汽轮发电机等多种。柴油机（汽油机）和发电机为刚性连接，并通过减振器直接安装于挂车车驾或固定支架上，其它配套件如控制箱、油箱和电池箱等均直接或通过架子固定在车驾上（固定式柴油发电机组的油箱一般与固定支架分离，另设支架支撑油箱，电池放置在地面上），由车架直接承受负荷。

第四节自备发电机发电机组有柴油发电机组和汽油发电机组，以柴油机作为发电动力的柴油发电机组，与以汽油作为发电机动力的汽油发电机组相比有多项优点：

1）燃油经济。因柴油机的热效率高，使燃油消耗低，而且在工况变化时，燃油消耗率曲线变化比较平坦，这对经常在部分负荷下工作的柴油机是非常主要的。

2）工作可靠，耐久。柴油机由于没有点火系统，所以故障相对较少，工作可靠。

3）使用范围广。现代柴油机采用增压来提高功率，如自燃吸气（非增压型）的6135D型柴油机额定功率为120马力，而增压型的柴油机额定功率为6135ZD型为190马力，6135AZD型则为220马力。第四节自备发电机

4）有害排放物较低。

5）防火安全性好。因此，柴油发电机组被广泛地用于料矿、工农业生产、城厢居民生活等诸多领域作为应急供电和备份供电的电源。目前，柴油发电机组的型号较多，功率大小不一，发电机多为有刷同步发电机和无刷同步发电机。发电机的自动调压部分形式较多，目前采用可控硅、相复励、TD1型碳阻式自动调压原理的较多，个别型号的自备发电机自动调压部分采用大功率管等。不同的供电场所使用的用电设备不同，发电机也应采用不同的自动调压方式。第四节自备发电机2、柴油发电机组启动前的检查。

启动前检查：柴油机在正常启动前，操作人员必须对其各方面的情况进行检查，必须保证发电机的正常工作。

1）检查机油的油质和油量；机油经过长时期使用后，油质逐渐变差，主要表现在机油粘度降低，发黑变质，较严重的，在油底壳底部形成胶块，有时甚至在机油中还会进入冷却水或柴油。在所有的各项检查中，对机油的检查占很重要的位置，如果机油出现问题，发生故障的可能性一般很大，如抱瓦、拉缸等，带来的损失也会很大。第四节自备发电机2、柴油发电机组启动前的检查。

2）检查柴油的存油量：一个合格的柴油发电机组操作手，在柴油发电机启动前，必须检查柴油的存油量，否则柴油中途缺油；有可能造成机组励磁机发生故障。

3）低压油路内空气的排放打开高压油泵放气螺钉，排除低压油箱内的空气，如果不排气而直接启动柴油机，就会造成启动困难或启动后转动不稳，影响电源的发电频率。第四节自备发电机2、柴油发电机组启动前的检查。

4）检查冷却水的水量是否充足水量达不到规定标准，会造成柴油机机体温度过高，严重的可冲坏缸垫等。

5）对启动系统的线路和蓄电池的接线进行检查。启动系统出现故障，汽油机比柴油机危害要大。这是因为汽油机易然烧，汽油机漏油而此时启动系统正好打火时，容易引燃汽油，烧坏汽油机附属设备。因柴油机不易燃烧，柴油发电机组损失会小些。蓄电池接触不良也会造成打火，烧坏电瓶接线柱和电瓶卡子。第四节自备发电机2、柴油发电机组启动前的检查。

6）发电机组控制柜内部接线的检查检查时，励磁开关应放至关的位置，空气开关也在关的位置，有手动和自动转换的座把开关至手动位置。在供电过程中，严禁控制柜内部两相火线连接，杜绝励磁开关和空气开关放在开的位置。否则将带来重大安全隐患。

7）检查发电机组碳刷检查时，看其是否符合要求及弹簧的松紧度是否合适，碳刷和弹簧的松紧度不符合最低要求，会造成输出电压不稳。第四节自备发电机3、柴油发电机的正式启动

柴油发电机启动前的检查，是保证正常工作的基础，而柴油机组能否正常启动，则是保证正常工作的关键。

1）柴油发电机的启动条件：柴油机在没有达到启动转速600r/min左右时，缸内温度和压缩力较低，燃烧室内漏气较多，高压泵柱塞运动速度较慢，喷油器不能按规定的技术要求，以雾状对燃烧室进行喷油。第四节自备发电机3、柴油发电机的正式启动

2）冬季启动柴油发电机组时的工作在冬季启动柴油机时要做好以下工作：一是保证供油良好；二是确保蓄电池的容量和电压；三是对柴油机进行人工盘车；四是对进、排气门进行减压启动；五是对冷却水进行加热，保证柴油机的热状态；六是减少启动的阻力。

3）柴油发电机组启动后不能马上供电在启动后到加上负载正常供电，柴油机有一个预热和润滑的过程，待此过程结后方可正常供电。在预热和润滑过程中供电，容易导致拉缸和汽缸盖产生裂纹。第四节