发电机组的一般选择

　　1） 发电机选用永磁励磁方式提高机组瞬态特性，提升机组耐受非线性负载的能力

　　永磁励磁系统由五部分组成：发电机主励磁绕组（转子），永磁发电机（PMG），自动电压调节器（***R），励磁机和旋转二极管。励磁系统的工作原理是：当发电机旋转时，永磁发电机（PMG）的永磁转子同轴旋转，切割PMG的定子绕组而产生三相正弦电势，引入发电机自动电压调节器（***R）作为***R的输入电源，***R通过检测发电机的三相输出电压自动调节励磁机磁场的励磁电流，从而调节励磁机转子的三相输出电压，经旋转二极管整流后输送至发电机主转子的励磁回路。由轴承及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。由此可见，输出电压的调节，其实是通过***R对励磁机磁场的调节来实现的（如附图所示）。在这个系统中有以下几个特点：

　　①由于PMG系统提供一个与定子输出电压波形畸变及大小无关的恒定的励磁电源，因而能提供较高的电动机起动承受能力，并对非线性负载产生的主机定子输出电压的波形畸变具有抗干扰性，可提高发电机带非线性负载能力。

　　②***R检测三相输出电压（三相方均根检测），具有精度极高的稳态电压调整率（通常可达±0.5%）。

　　③更强的抗无线电干扰能力。

　　④更强的承受短路电流能力（通常可达3倍额定电流，持续10S）。

　　2） 选择机组的容量

　　 当柴油发电机组启动向负载供电时，由于UPS已经在停电的若干秒时间内由电池组向负载放电，因此机组供电时首先接入的将是UPS的整流元器件，而且还有蓄电池的充电电流的大小影响。它励励磁是由一台与发电机同轴的交流发电机产生交流电，经整流变成直流电，给发电机转子励磁。对于12脉冲整流的UPS，发电机容量需要在其2.5容量以上才可确保机组正常工作：以400KVA UPS为例

　　  2.5倍X400=1000kVA

　　 因此，作为常规的选用，实际所需的机组其容量应不低于1000kVA才能保证任何情况下机组均能稳定工作。

　 

在线式测量法

　　(1)在直流供电系统中,调整UPS输出电压至保护电压,由蓄电池对实际负载供电,在放电中找出蓄电池组中电压低、容量差的一只蓄电池作为容量试验对象。

　　(2)打开UPS对蓄电池组进行充电,等蓄电池组充满电后稳定1h以上。

　　(3)对(1)中放电时找出差的那只蓄电池进行10小时率放电试验。放电前后要测量、记录该蓄电池的端电压、温度、放电时间和室温。以后每隔1h测量记录一次,放电快到终止电压时,应随时测量记录,以便准确记录放电时间。

　　(4)放电电流乘以放电时间即为蓄电池组的容量。如果室温不是25℃时,则应按照式(1)换算成25℃时的容量。

　　(5)放电试验结束后,用充电机对该只蓄电池进行补充电,***其容量。

　　(6)根据测量记录数据绘制放电曲线。

　　2.3 核对性放电试验法

　　为了能随时掌握蓄电池组的大致容量,进行核对性放电试验是必要的,其方法是:

　　(1)在直流供电系统中,调整UPS输出电压至保护电压,由蓄电池对实际负载供电。蓄电池组放电前后要测量记录每只电池的端电压、温度、室温和放电时间。放出额定容量的30%～40%为止。

　　(2)放电结束后,要对蓄电池进行充电,充入电量为放出电量的1.2倍以上。

(3)根据测量记录的数据绘制放电曲线,留作以后再次测量时比较。

　　说明:

　　(1)对于UPS供电系统的蓄电池组,不建议采用离线式测量法进行容量测试。

　　(2)进行在线式测量法和核对性容量试验时,对于本身具备蓄电池放电测试功能的UPS设备,需要开启蓄电池放电检测功能对蓄电池进行放电试验。对于没有该功能的UPS,需要关断其交流输入电源,进行放电试验。

　　2.4 注意事项

　　(1)在容量测试期间保证系统运行是非常重要的,因此在做容量试验时应提前了解市电有无计划性停电,备用发电机组应处于良好状态。

　　(2)在进行蓄电池容量放电试验前,应用万用表、内阻仪、电导仪对蓄电池的性能进行一次预防性检测。

　　(3)为保证容量测试的准确性,应采用***蓄电池容量在线测试仪器和假负载进行测试。

由于国产机组在机械性能、电气性能、操作性能、可靠性、日常维护和使用寿命上与国外***机组差距明显,所以自20世纪80年代起我国先后引进国外多种型号的船用柴油机(如康明斯、MWM等)、发电机(如斯坦福、西门子等)、空气断路器及电表等生产技术,以满足国内船舶工业的需要。四、发电机开始运转后，应随时注意有无机械杂音，异常振动等情况。

   目前,我国船用柴油发电机组主要存在的问题:

   （1）柴油发电机组设备的科研、设计、试制、生产水平滞后,各科研和生产单位之间缺乏统一的和协调,技术严重;甚至有些单位为了眼前利益,重复引进成套柴油发电机组设备,导致重复***,造成***资产流失和不必要的经济损失。

   （2）柴油发电机组型号多而杂,标准化、系列化程度低,不同产品之间的通用性差,基础件、零配件质量差,集成性差,安装和维修难度大。与国外***机组相比,柴油机的经济性、动力性、结构紧凑性、可靠性、耐久性、振动噪声等指标差距较大;而发电机的结构紧凑性、零部件的通用性、动态和稳态调压性能、可靠性使用寿命和电磁兼容能力等方面差距也很明显。所以5～10万千瓦以上的汽轮发电机都采用了冷却效果较好的氢冷或水冷技术。

   (3)新技术、新工艺应用缓慢。新技术和新工艺能提高柴油机的动力性、经济性,降低振动噪声和废气的含量,提高产品的质量和寿命,如多气门进气系统、稀薄燃烧、电控喷射、增压中冷技术等,不但可提高压缩比提高进气质量、减小进气阻力,使燃烧更充分,提高柴油机的输出功率,降低燃油消耗率,而且可以改善排放,降低尾气中的烟度等。柴油发电机组属非连续运行发电设备，若连续运行超过12h，其输出功率将低于额定功率约90%。

   (4)20世纪80年代引进的船用发电机配套用的柴油机和发电机,虽经企业消化和吸收,并提高了国产化程度、增加了自制件的比例,但忽视了在消化吸收的基础上进行改进和,所以产品性能和质量多年均保持在原有水平上,但随着国外新产品和新机型的不断发展,原有的引进产品已失去了市场竞争力。另外，现在OEM厂大家的采购价都相同，相同配置的柴油发电机组其生产成本也大致相同，由于零部件的差别会有微小的差异。

   (5)在船用柴油发电机组的电气设备中,电子与电器元件是薄弱环节之一,以至于影响了发电、配电和控制装置的性能和可靠性,这是我国目前应***解决的问题。