（高清版）GBT 41148-2021 气体燃料发电机组通 用技术条件

气体燃料发电机组通用技术条件2021-12-31发布2022-07-01实施国家标准化管理委员会GB/T41148—2021 I 2规范性引用文件 13术语和定义 4技术要求 4.1总则 4.2机组配套 4.3环境条件 4.4安装 4.5输出功率的定额种类与运行方式 34.6启动要求 4.7气源要求 4.8指标限值 4.9温升 4.10保护装置 4.11机组的热耗率(或耗气量)要求 6 4.13污染环境的限值 74.14密封性 94.15安全性 4.16可靠性和维修性 4.17成套性 4.18机组标志 5检验项目、检验规则及检验方法 5.2检验分类 5.3检验顺序 5.4检验条件 5.5鉴定检验 5.6型式检验 5.7出厂检验 5.8验收检验 5.9检验方法 6包装和贮运 I本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电器工业协会提出。本文件由全国往复式内燃燃气发电设备标准化技术委员会(SAC/TC372)归口。本文件起草单位：兰州电源车辆研究所有限公司、中国石油集团济柴动力有限公司、深圳市东康电力设备有限公司、江西清华泰豪三波电机有限公司、常州常发农业装备工程技术研究有限公司、深圳市沃尔奔达新能源股份有限公司、上海鼎新电气(集团)有限公司、空军预警学院雷达士官学校、山东赛瓦特动力设备有限公司、上海科泰电源股份有限公司、福建永强力加动力设备有限公司、郑州佛光发电设备有限公司。1气体燃料发电机组通用技术条件本文件规定了气体燃料发电机组(以下简称“机组”)的技术要求、检验项目、检验规则及检验方法、包装和贮运要求。本文件适用于额定电压15kV及以下、额定频率50Hz,以天然气、沼气、瓦斯等气体为燃料的机组。使用其他气体燃料、电压等级、频率的机组可参照本文件执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T311.1—2012绝缘配合第1部分：定义、原则和规则GB/T311.2—2013绝缘配合第2部分：使用导则GB/T2820.1—2009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GB/T2820.2往复式内燃机驱动的交流发电机组第2部分：发动机GB/T2820.3往复式内燃机驱动的交流发电机组第3部分：发电机组用交流发电机GB/T2820.4—2009往复式内燃机驱动的交流发电机组第4部分：控制装置和开关装置GB/T2820.5—2009往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组GB/T2820.6—2009往复式内燃机驱动的交流发电机组第6部分：试验方法GB/T2820.9—2002往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分：机械振动的测量和评价GB/T2820.10往复式内燃机驱动的交流发电机组第10部分：噪声的测量(包面法)GB/T6072.1—2008往复式内燃机性能第1部分：功率、燃料消耗和机油消耗的标定及试验方法通用发动机的附加要求GB/T13306标牌GB/T20136—2006内燃机电站通用试验方法GB/T37089往复式内燃机驱动的交流发电机组控制器JB/T8194内燃机电站术语JB/T9583.2气体燃料发电机组第2部分：额定功率、电压及转速3术语和定义GB/T2820.1—2009、GB/T2820.2、GB/T2820.3、GB/T2820.4-2009、GB/T2820.5-2009、GB/T2820.6—2009、GB/T2820.9-2002、GB/T6072.1-2008、GB/T20136-2006和JB/T8194界定的术语和定义适用于本文件。4技术要求4.1总则4.1.1机组应符合本文件的规定。机组各配套件，本文件未作规定者，应符合各自技术条件的规定。24.1.2对机组有特殊要求，经用户和制造厂协商，在产品技术条件中进行补充规定。4.1.3机组功率按GB/T2820.1—2009中第13章的规定，电压、频率、转速及功率因数按JB/T9583.2的规定，并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。4.1.4机组额定电压为：a)低压：三相四线400V,单相230V;b)中压：三相3300V、6600V、10500V、13800V或其他电压。4.1.5机组额定频率为50Hz。4.1.6机组功率因数为：a)单相机组：0.9(滞后)或1;4.1.7安装使用的环境条件为：a)产品(包括机组以及相关电气控制设备)安装在户内使用或安装在不受雨水侵入的场所使用；b)产品(包括机组以及相关电气控制设备)使用现场不应有腐蚀性气体、导电粉尘、颗粒和能够引起爆炸的气体；c)安装在户内的或安装在户外封闭场所内使用时，应安装符合消防规范的气体泄漏检测系统，在这些场所中应安装防爆型的强制通风设备；d)用于安装固定产品的基础，包括建筑物基础和非建筑物基础，应有足够的载荷能力；e)机组应能承受地震烈度VⅡ级以下的地震而不会出现破坏性损伤；f)产品(包括机组以及相关电气控制设备)存贮场所环境污秽等级应小于IV级，使用现场环境污秽等级应小于Ⅲ级。4.2机组配套4.2.1机组用发动机按GB/T2820.2的规定。4.2.2机组用发电机按GB/T2820.3的规定。4.2.3发动机所带监测仪表按GB/T2820.2和相应产品标准的规定。4.2.4机组用控制装置和开关装置以及监测仪表按GB/T2820.4—2009和GB/T37089的相应规定配装。4.2.5控制屏声、光及指示装置应能正常工作。4.3环境条件4.3.1输出额定功率的条件机组在下列条件下应能输出额定功率：c)相对湿度，φ,=30%。机组应能在合同规定的现场条件下输出额定功率。4.3.2输出规定功率(允许修正功率)的条件机组在下列条件下应能输出规定功率并可靠地工作：a)海拔高度：不超过2000m;超过2000m使用时制造厂应予以说明；3b)环境温度：-5℃~40℃;当环境温度超出一5℃~40℃使用时，制造厂应予以说明；c)可燃气体低热值、品质及所含成分应符合制造厂产品技术条件规定；d)可燃气体进气压力与周围大气环境压力之差应符合制造厂产品技术条件规定。当机组的实际运行条件比4.3.1规定恶劣时，其输出的功率为按GB/T6072.1—2008规定换算出实际运行条件下的发动机功率再折算成的电功率，但此功率最大不得超过发电机的额定功率。4.4.1由制造厂提供的或由制造厂与客户之间协商确定的产品技术条件(含使用说明书),应按照GB/T2820.1—2009中8.4和第11章对安装基础及现场使用环境做出规定。4.4.2产品应安装在符合消防规范要求的环境中。4.5输出功率的定额种类与运行方式机组的输出功率的定额种类有：——持续功率(COP),适合于恒定负荷持续运行；——基本功率(PRP),适合于变负荷持续运行；——限时运行功率(LTP),适合于恒定负荷限时运行；——应急备用功率(ESP),适合于变负荷限时运行。在4.3.1规定条件下，机组在按使用说明书规定的保养条件下，其持续功率(COP)、基本功率(PRP)、限时运行功率(LTP)和应急备用功率(ESP)应符合GB/T2820.1—2009中13.3的规定。机组在试验室进行的试验按表1规定进行。序号功率标定连续运行的时间及所带的负载量1以持续功率(COP)定额标定以COP定额连续运行11h,然后按110%COP定额运行1h2以基本功率(PRP)定额标定连续运行的时间及所带的负载量由供需双方协议确定3以限时运行功率(LTP)定额标定4以应急备用功率(ESP)定额标定若制造厂试验室环境条件比4.3.1恶劣，连续运行前应按4.3.3进行修正。4.6启动要求环境温度大于或等于5℃时，机组应能在3次内启动成功。环境温度低于5℃但不低于一5℃时，按产品技术条件或/和使用说明书规定的启动措施，机组在30min内应能顺利启动。4.7气源要求气源应满足以下要求：a)硫化氢含量≤20mg/m³;b)总硫含量≤200mg/m³;c)可燃气体中不含游离水；4e)气体燃料的成分应符合制造厂的产品技术文件的规定；f)气体燃料的压力应符合制造厂的产品技术文件的规定；g)气体燃料的温度应符合制造厂的产品技术文件的规定。4.8指标限值4.8.1电气性能指标机组电气性能指标限值见表2。为覆盖各种供电系统的不同要求，表2中定义了4种性能等级。应选择同一性能等级的各指标限值；当机组某个性能等级的所有限值都得到满足时，才能选择该性能等级。在选择性能等级的各指标限值时，应充分考虑燃气甲烷数值和较低的热值对瞬态性能指标的影响，同时还应考虑环境条件的影响，这些影响因素应由制造厂和客户之间的协议规定。序号符号单位运行限值性能等级频率降ôfst%AMC2稳态频率带%AMC3相对的频率整定下降范围%>(2.5+δf)AMC4相对的频率整定上升范围%>2.5°AMC5频率整定变化速率Vf%/s0.2～1AMC6(对初始频率的)瞬态频率偏差突减功率"%AMC突加功率d.0≥-(15+δfs)⁴≥-(10+δfsn)⁴≥-(7+δfs)⁴7(对额定频率的)瞬态频率偏差突减功率"6fuyn%AMC突加功率°8频率恢复时间tf.inSAMCtf,de9相对的频率容差带%22AMC稳态电压偏差%AMC相对的电压整定范围%AMC电压整定变化速率Vu%/s0.2～1AMC瞬态电压偏差突减功率0Udm%AMC突加功率0Uxn电压恢复时间'tu.inSAMCtu.de5序号符号单位运行限值性能等级G1G2G3G4电压调制ü%AMC0.3*·l0.3IAMC有功功率分配"80%～100%标定定额之间%AMC20%～80%标定定额之间无功功率分配20%～100%标定定额之间%AMCAMC为制造厂和用户之间的协议。机组选用单缸或双缸发动机的情况下，该值可达2.5。若不需并联运行时，转速或电压的整定不变是允许的。对用涡轮增压发动机的发电机组，这些数据适用于按GB/T2820.5—2009中图6和图7增加最大允许功率。该规定值仅是当卸去100%负载时的典型数值；制动扭矩仅是由机组的机械损耗提供，所以恢复时间将只取决于机组的总惯量和机械效率，这样，由于用途和/或发动机型式不同引起的变化会很大。适用于额定容量不大于10kV·A的机组。当考虑无功电流特性时，对带同步发电机的机组在并联运行时的最低要求：频率漂移范围应不超过0.5%。除非另有规定，用于计算电压恢复时间的容差带应等于2×δUs×U,/100,U,为额定电压。运行限值不包括在稳态限值内。若因发动机所迫出现发电机的扭转振动，将导致电压调制超过极限，发电机制造厂应予合作以减小振动或提供专门的励磁调节器。单缸或双缸发动机的机组，该值可为±2。在因亮度变化引起光线闪烁的情况下，眼睛的最高辨别力对应10Hz电压波动的刺激阈值为：Umodto≤0.3%。对Umdo给出的运行极限值与10Hz时的某一正弦电压波动有关。对幅值αr、频率为f的电压波动，等效10Hz的幅值为：αo=grar。式中的gr是按GB/T2820.5—2009中图12的频率对应于α;的加权系数。考虑某一电压波动的所有谐波，对应等效10Hz的电压调制为：“当使用该容差时，并联运行机组的有功标定负载或无功标定负载的总额按容差值减小。”负载减小时，运行限值仅在fab=f.时有效。突加负载的限值，由制造厂与客户之间的协议确定。负载增加时，运行限值仅在fah=f;时有效。突加负载的限值，由制造厂与客户之间的协议确定。”在某些情况下，频率降为0%(同步时)。机组并联的要求为：a)型号规格相同和容量比不大于3:1的机组在20%～100%总额定功率范围内应能稳定地并联运行，且可平稳转移负载的有功功率和无功功率，有功功率和无功功率的分配差度应小于或等于表2的规定；6b)容量比大于3:1的机组，各机组承担负载的有功功率和无功功率的分配差度按产品技术条件的规定执行；c)若机组与市电并网运行，机组所满足的功能和并网要求由产品技术条件规定。4.8.3冷热态电压变化对采用可控励磁发电机的机组，冷热态电压变化应小于或等于额定电压的±2%;对采用不可控励磁发电机的机组，冷热态电压变化应小于或等于额定电压的±5%。机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率应小于或等于下列规定值：a)额定功率<250kW的机组为10%;b)额定功率≥250kW的机组为5%。4.8.5不对称负载要求三相机组在一定的三相对称负载下，其中任一相(对于晶闸管励磁者，指接晶闸管的一相)上再加上25%额定相功率的电阻性负载，当该相的总负载电流不超过额定值时应能正常工作；线电压最大或最小值与三线电压平均值之差应小于或等于三线电压平均值的±5%。机组各部件温度(或温升)应符合各自产品技术条件的规定。4.10保护装置机组应有下列保护功能：a)额定功率不大于250kW的机组应有短路保护措施，当机组输出末端发生短路时，保护措施应能迅速可靠动作，机组无损；额定功率大于250kW的机组，其短路保护要求按产品技术条件的规定。三相机组的短路包括单相、两相和三相短路。b)机组应有过载保护措施，当负载电流超过产品技术条件规定的过载电流值时，过载保护措施应在规定的时间内可靠动作。c)按GB/T2820.4—2009中7.3的规定设置保护措施，具体的技术要求和试验方法按产品技术条件规定。d)当机组并联或并网运行时，应设置逆功率保护装置。机组应有下列保护功能：a)按GB/T2820.4—2009中7.4的规定设置保护措施。具体的技术要求和试验方法按产品技术条件规定；b)燃气压力低保护(适用时),具体的技术要求和试验方法按产品技术条件规定。4.11机组的热耗率(或耗气量)要求在4.3.1.1规定条件下，机组的热耗率应符合产品技术条件的规定。74.12结构4.12.1机组的质量应符合产品技术条件的规定。4.12.2机组的界限尺寸、安装尺寸及连接尺寸均应符合按规定程序批准的产品图样。4.12.3机组的电气接线应符合电气原理图，各接线端应有不易脱落的明显标志。4.12.4机组的外观质量应符合下列要求：b)控制屏表面应平整；c)涂漆部分的漆膜应均匀，无明显裂纹和脱落；d)电镀件的镀层应光滑，无漏镀斑点、锈蚀等现象；e)紧固件应不松动，工具及备附件应包装牢固。4.12.5当发动机与发电机采用非法兰止口连接时，发动机与发电机的同轴度应符合产品技术条件的规定。4.12.6监视与操作控制装置应按发动机、发电机分类集中。操控装置及其手柄(包括其整个运动范围)周围应有至少30mm的距离。4.13污染环境的限值机组应根据需要设置减震装置，机组运行时振动的加速度、速度和位移有效值符合表3的规定。发动机标定转速(n)r/min发电机组额定功率(P)振动位移有效值“振动速度有效值mm/s振动加速度有效值m/s²发动机…发电机”发动机be发电机'发动机发电机”数值1数值2数值11300≤n<200040<P≤100—0.48—100<P≤2000.720.48P>2000.720.320.45720<n<1300200≤P≤10000.720.320.39P>10000.720.290.35n≤720P>10000.720.240.32表中振动位移有效值sm和振动加速度有效值ams可用表中的振动速度有效值vms按下式求得：Sms=0.0159×vmsdms=0.628×Vms6对于法兰止口连接的机组，在测点5[见GB/T2820.9—2002图1a]]的测量值应满足对发电机所要求的数值。额定功率大于100kW的机组有确定的数值，而额定功率小于100kW的机组无代表性数值。括号内的数值适用于安装在混凝土基础上的机组。此时，从GB/T2820.9—2002图la)和b)测点7和测点8两点测得的轴向振动数值应为括号内数值的50%。84.13.2.1机组噪声的测量应符合GB/T2820.10的规定。4.13.2.2对于功率不大于250kW的自然吸气的机组，其噪声声压级平均值应不大于102dB(A),功率大于250kW的自然吸气的机组，其噪声声压级平均值一般应不大于115dB(A)。4.13.2.3使用涡轮增压器的燃气发电机组，其噪声声压级平均值应满足表4的规定。机组额定功率(P)噪声声压级平均值dB(A)P≤125125<P≤250250<P≤500500<P≤800P>8004.13.3无线电干扰对有抑制无线电干扰要求的机组，应有抑制无线电干扰的措施。其传导干扰值和辐射干扰值应分别不大于表5和表6的规定值。频率MHz端子干扰允许值0.1569.50.2565.10.3562.90.600.802.5042040040030.004009频段(fa)MHz干扰场强0.15≤fa≤0.500.50<fa≤2.502.50<fa≤20.0020.00<fa≤300.004.13.4有害物质浓度机组排出的有害物质允许浓度按产品技术条件规定。机组的排放烟度符合产品技术条件规定。4.14密封性4.15安全性机组各独立电气回路对地及回路间的绝缘电阻值应符合表7的规定，冷态绝缘电阻只供参考，不作考核。回路额定电压(U)V绝缘电阻值MΩ冷态热态环境温度为15℃~35℃,空气相对湿度为45%～75%环境温度为15℃,空气相对湿度为95%U=230230<U≤40U>4004.15.2.1机组各独立电气回路对地以及回路间应能承受表8中规定的试验电压、频率为50Hz、波形尽可能为实际正弦波、历时1min的绝缘介电强度试验而无击穿或闪络现象。部位回路额定电压V试验电压V二次回路对地(1000+2倍额定电压)×80%;最低1200发动机的电气部分，半导体器件及电容器不做此项试验。4.15.2.2交流额定电压大于1500V的耐电压的要求。试验条件及要求：——耐受电压试验时的周围大气条件；——耐受电压试验时所加电压应按GB/T311.2—2013中的规定进行大气因数校正。试品条件：试品应按实际情况装配完整，所有影响电场的附件均应安装。对于设备安装使用环境的海拔高度高于1000m时，在进行设备外绝缘耐受电压试验时，应进行海拔校正，试验电压应为标准规定的耐受电压乘以海拔校正系数，试验电压按照公式(1)计算，海拔校正系数按照公式(2)计算：式中：U'——校正后的试验电压，单位为千伏(kV);K——海拔校正系数。式中：●对空气间隙和清洁绝缘子的短时工频耐受电压，q=1.0;●对操作冲击耐受电压，q的取值按GB/T311.1—2012中图B.1选取。H—安装地点的海拔高度，单位为米(m)。4.15.2.3试验电源的要求为：a)试验电源应符合GB/T311.2—2013中的规定，其电压和容量应能满足试样试验时所需电压和电容电流的要求。b)升压应从零或不大于规定值的20%开始开始，不准许冲击合闸。升压速度在40%额定试验电压以内不受限制，其后应均匀升压，速度约为每秒3%的试验电压或在5s～30s时间内升压到规定值，并保持到规定的时间。c)在规定的时间内电压波动应少于施加电压值的±3%,对于1min、5min和15min电压试验，电压不得中断，否则试验无效。4.15.2.4半导体器件及电容器等耐电压试验应按其相应的产品技术要求执行。三相机组的相序：——对采用输出插头插座者应按顺时针方向排列(面向插头或插座);——对采用设在控制屏上的接线端子者，从屏正面看应自左到右或自上到下或由里到外排列。在机组控制屏的明显部位应设置带自锁功能的红色手动紧急停机装置，当机组遇紧急状况时以便紧急停机用。带电体、旋转部件和发热表面应有防护措施，以防操作人员意外触及造成事故。4.16可靠性和维修性机组的平均故障间隔时间应不低于500h,平均修复时间应不大于2h。4.17.1机组的成套性按供需双方的协议。4.17.2机组应至少提供但不限于随附下列文件：a)合格证和/或测试报告。——技术数据；——结构和用途说明；——电气原理图和电气接线图。——备件和附件清单；——专用工具和通用工具清单。d)产品履历书。e)随机资料清单。4.17.3机组应按备品清单配齐维修用的工具及备附件，在保质期内能用所配工具及备附件进行已损零件的维修和更换。4.18.1机组定额牌应固定在明显位置，其尺寸和要求按GB/T13306的规定。4.18.2机组的定额标牌应包括如下内容：b)制造厂名称或标记；c)本文件编号及机组制造年份；e)额定功率因数；j)燃料类型；GB/T41148—2021m)外形尺寸(长×宽×高),mm。4.18.3在机组运行时，操作标志和指示标志应清晰、易辨。5检验项目、检验规则及检验方法除合同或订单中另有规定外，制造厂应完成本文件规定的所有检验，必要时，用户或上级鉴定机构有权对本文件所述的任一检验项目进行检验。所有产品应符合第4章和第6章的规定。本文件中规定的检验应成为制造厂整个检验体系或质量大纲的一个组成部分。若合同中包括本文件未规定的检验要求，制造厂还应保证所提交验收的产品满足合同的要求。5.2检验分类规定的检验分类如下：a)鉴定检验；b)型式检验；c)出厂检验；d)验收检验。5.3检验顺序鉴定检验、型式检验和出厂检验的检验顺序应符合产品技术条件的规定，验收检验的检验顺序按合同。5.4检验条件5.4.1除另有规定外，各项检验均在制造厂试验室当时所具有的条件(环境温度、相对湿度、大气压力)下进行，但验收检验可以在用户的安装现场进行，这需要在合同中加以明确。5.4.2检验时使用的仪器、仪表和设备的准确度按GB/T2820.6—2009中5.4的规定，且均应在检定周期之内并有合格证。5.4.3除另有规定外，各电气指标均在机组输出端考核。5.4.4在制造厂进行的检验应采用额定功率因数负载进行。但在用户的安装现场进行的验收检验可以采用功率因数1.0负载进行，若检验设备是合适的，则应优先采用额定功率因数负载进行检验。5.4.5鉴定检验和型式检验应对预热的机组进行，出厂检验和验收检验允许对冷态的机组进行。预热机组的时间会因各种因素而不同，但检验人员应确保机组运行足够的时间使之达到热稳定。5.5鉴定检验有下述情况之一时应进行鉴定检验：a)新产品试制完成；b)老产品转场生产。鉴定检验项目按表9规定，具体产品应进行的项目应符合产品技术条件的规定。5.5.3检验样品数量用2台同型号的样品进行鉴定检验。检验样品全部满足5.5.2的要求，则认为鉴定检验合格。鉴定检验中若有一项检验结果不符合本文件的规定，应找出原因并在解决之后复检，直到符合本文件的规定为止。5.6型式检验停产三年或以上的产品再次生产应进行型式检验；正常生产的产品型式检验周期按产品技术条件规定进行；产品的设计、结构、材料和工艺上的变更足以影响产品性能时应进行有关项目的检验。型式检验项目按表9规定，检验的样品数量为1台。型式检验中，只要有一项检验结果不符合本文件的规定，应在同一批产品中另抽加倍数量的产品，对该项目进行复检，若仍不合格，产品生产暂停，对该批产品的该项目逐台检验，直至找出原因并解决，确认其合格后方能恢复生产。每台产品均应按表9规定进行出厂检验，只要有一项检验结果不符合本文件的规定，应找出原因并在解决之后复检，若经3次复检仍不合格，则判为不合格。序号项目名称鉴定检验型式检验出厂检验技术要求章条号检验方法章条号本文件GB/T20136—20061检查外观●●●4.12.6、4.14—方法2012检查成套性●●●4.17——3检查标志和包装●●●4测量质量● 4.12.1 一5测量外形尺寸●——4.12.2 6检查同轴度●●●4.12.5——7测