柴油发电机组负载测试方案及其步骤

摘要：电力负荷试验的主要目的是评估柴油发电机组在各种负荷条件下的电力输出能力，并验证其稳定性和可靠性。通过试验，可以了解柴油发电机组在实际运行中的性能表现，为正常使用和维护提供参考依据。因此，用户在发电机房内的设备安装完毕后，为了验证柴油发电机组的性能指标和稳定输出电力，一般需要进行柴油发电机组带载测试。

柴油发电机组输出带载原理图

一、柴油发电机组负载测试方案

      本项目试验目的是柴油发电机组是工厂应急用电的重要设备，为保证生产及时供电，例行进行负载试验。以下是康明斯（深圳）电力技术有限公司设备负载测试案例：

1、工程概况

（1）建设单位：内蒙古环北机械设备有限公司

（2）项目名称：备用发电机组负载试验

（3）试验地点：内蒙古自治区包头市昆都仑区白云路与校园路交口北侧校园路45号

（4）设备安装单位：康明斯（深圳）电力技术有限公司

（5）质量监督站：内蒙古自治区建设工程质量检测中心

（6）设备概况：现建设单位根据工程需要已安装450KW发电机组壹台，型号KC500GF，该发电机组2小时额定输出功率为常用功率450KW、备用功率500KW。为保证备用电源安装验收要求，制定本试验方案。

2、试验依据

（1）本工程低压配电设计图纸；

（2）GB/T2820.6—2009/ISO8528-6:2005《往复式内燃机驱动的交流发电机组第6部分：

试验方法》

（3）IEC88528-11:2004往复式内燃机驱动的交流发电机组第11部分：旋转不间断电源——性能要求和试验方法

（4）ISO3046-3:2006往复式内燃机性能第3部分：试验测量

3、试验方法

（1）试验工具

      假性负载(电阻型负载机或盐水缸)、连接电缆、秒表、万用表、压力表、电加热器、温度计、点温计等专用器材。

（2）启动前机组检查准备：

      在进行电力负荷试验前，需要对柴油发电机组进行检查和准备工作。包括检查机组的电缆连接是否良好；冷却液是否充足；润滑油是否处于刻度线较佳位置；燃油箱油路开关阀是否打开。

（3）启动机组，检查机组空载运行状态：

      水温、机油压力、交流电压、频率；有无异常震动、异响、漏油、漏水现象；烟色是否正常、发电机输出电压和频率是否正常。

（4）带载测试步骤：

      发电机组2.4小时额定功率为450 KW，利用检测单位的假性负载机作负载试验，负载取设计要求450KW，水温达到60摄氏度后分阶段加载，每阶段运行不少于5分钟。

      其中空载10分钟，25%负载10分钟、50%负载10分钟、75%负载10分钟、100%负载120分钟。发电机额定输出功率为450KW试验至100%，即450KW。

（5）负载要求：

① 电阻型负载柜；

② 负载率满足分段控制；

③ 负载安全可靠，散热良好；

④ 测量误差不超过1%。

（6）记录要求

      试验过程中按GB/T2820.6-2009的试验项目记录8项，输出电流、输出电压、频率、功率、室温、柴油机油压、冷却水温度、柴油机转速等。可以通过数据记录仪或手动记录的方式进行。这些数据将作为评估发电机组性能的依据。

二、测试人员职责和安全措施

1、测试监护人

      测试监护人*为强电值班工程师或强电主管担任现场安全监督负责人，包括：

（1）吊卸安全：负载柜的吊卸中，督促非吊卸人员不得进入吊装危险范围。

（2）查看现场作业条件并进行安全评估，检查操作人员防护用具穿戴是否合理，检查操作人员测试前的检查工作是否到位，

（3）电缆放指挥，防止上人，防止触电。发现不安全状态或不安全行为，有权要求纠正或停止试验。

（4）在测试工程中负责确认操作人员操作程序是否正确，随时关注发电机工作状态是否正常，同时密切观察发电机噪声是否正常及周围环境的情况，防止发电机排烟管烫伤。

（5）安装拆卸电缆前做好验电工作，防止人员触电。

（6）试验过程中如发生人员受伤、触电等事件应立即停止试验，及时救护并报告项目领导。

2、测试操作人

      测试操作人一般由柴油发电机组安装单位或负载测试施工方来担任，非专业人员不得上岗操作。

（1）对发电机房现场进行查看，包含发电机设施是否良好、机油柴油油位是否正常、机滤空滤油滤是否需要更换、送排风是否正常等等。

（2）测试过程中需紧密关注发电机运行的各项数值是否正常，如有任何异常需第一时间告知监护人，与监护人确认后停机向上级汇报相关事宜。

（3）测试人员完成测试工作后需对该次测试相关数据详细记录。

（4）测试人员完成测试工作后需对发电机及发电机房现场设施进行查看确保恢复热备状态，且发电机房无滴漏等隐患，与监护人再次确认后方可完成测试并上锁离开发电机房。

三、试验结果分析

      通过对试验数据的分析，可以评估柴油机发电机组的电力输出能力。主要包括以下几个方面：

1、电压稳定性

      观察柴油发电机组在不同负荷下的电压波动情况，评估其稳定性。一般情况下，柴油发电机供电电压是很稳定的。若出现电压波动或过低的问题，通常是受到以下因素影响：

（1）负载稳定性差：负载配置不合理，或者负载电器使用寿命过长，可能导致电压波动或过低。

（2）变频电器干扰：一些变频电器会产生噪声干扰，导致电压波动。

（3）电缆电阻：在长距离电缆传输过程中，电缆电阻会导致电压降低。

2、负载调整能力

      观察柴油发电机组在负载变化时的响应速度和稳定性。由于柴油发电机组行业ISO8528标准中没有要求容性负载的能力，大部分厂家都没有容性负载设备对所生产的柴油发电机组进行检测。一般情况下，我们借助于交流发电机的P-Q曲线图来确定它的带载能力，而P-Q曲线图容性区域是通过理论计算出来的，没有实际测试来修正其真实的带载范围。

3、功率因数

      评估柴油发电机组在不同负荷下的功率因数，判断其对电网的影响。交流发电机标定的功率在功率因数0.8（滞后）工况下提供满载电流。所以在实际应用过程中，由于感性过载引起的柴油发电机组过载的情况非常少见。

4、燃油消耗率

      通过试验数据计算出柴油发电机组在不同负荷下的燃油消耗率，评估其经济性。

      根据以上检测结果，本次柴油发电机检测表明其机械性能、燃油系统、冷却系统和电气系统工作均正常，达到预期的工作指标。但鉴于设备运行已有一段时间，建议对柴油发电机进行定期的维护和保养，确保其长期稳定运行。

总结：

      柴油发电机组负荷试验是评估发电机组性能的重要手段。通过试验可以全面了解发电机组在不同负荷条件下的工作情况，为正常运行和维护提供参考依据。在试验过程中，需要严格按照操作规程进行，并及时记录和分析试验数据。通过对试验结果的分析，可以得出对发电机组性能的评估和结论。这些评估和结论对于柴油发电机组验收、制定合理的运行方案具有重要意义。