一、发电机简介
发电机，这一将其他能源转化为电能的神奇设备，在各个领域都有着不可或缺的作用。无论是工农业生产、国防建设，还是科技进步与日常生活，它都发挥着至关重要的作用。发电机的种类繁多，但其共同的工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。这些机器通过巧妙地运用导磁和导电材料，构建出相互感应的磁路和电路，从而高效地产生电磁功率，实现能量的转换。其中，柴油发电机因其独特的优势，在现代社会中占据了举足轻重的地位。接下来，我们将深入探讨柴油发电机组的工作原理与选择要点。
二、柴油发电机组工作原理
柴油发电机组，一种以柴油为主燃料的发电设备，通过柴油发动机驱动发电机进行发电。它利用柴油的能量转换，将动能和热能转化为电能。整个机组由柴油发动机、底座、油箱、发电机(即电球)、控制器、散热器(风冷或水冷)、静音箱等部件组成。根据不同需求，发电机组可分为固定式和可移动式拖车。
柴油机的主要任务是驱动发电机运转，将柴油的能量高效转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合。当活塞上行压缩混合气体时，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃后，混合气体剧烈燃烧，推动活塞下行，完成“作功”过程。各汽缸按一定顺序依次作功，通过连杆推动曲轴旋转。
与此同时，将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，利用柴油机的旋转带动发电机的转子。通过“电磁感应”原理，发电机输出感应电动势，经闭合的负载回路即可产生电流。
柴油发电机组是自备电站交流供电设备的重要类型，以内燃机为动力，驱动同步交流发电机进行发电。现代柴油发电机组通常由柴油机、三相交流无刷同步发电机、控制箱(屏)、散热水箱、联轴器、燃油箱、消声器及公共底座等组件组成钢性整体。其联接方式保证了柴油机的曲轴与发电机转子的同心度在规定范围内，从而确保了发电的稳定性和效率。
三、柴油发电机组的机组选择及功率匹配
在机组选择时，需综合考虑机械与电气性能、机组用途、负荷容量与变化范围、使用环境条件(如海拔高度、气候条件、噪声限制)以及自动化功能等多个因素。柴油发电机组可适用于常用、备用和应急等不同场合，因此针对不同用途，其选择标准会有所差异。
(一)常用柴油发电机组的选择要点：
容量确定：机组应能长期持续运行并满足全工程最大计算负荷，同时考虑负荷的重要性以确定备用机组容量。通常，柴油机的持续输出功率为其标定功率的0.9倍。
台数选择：为确保供电连续性并适应负荷曲线的变化，一般建议设置2台或以上机组。柴油机在标定功率的75%-90%之间运行时效率最佳。此外，还需考虑设置备用机组以保证供电稳定性。
转速选择：民用领域一般推荐选用1000～1500转/分的高速机组，而低速机组如300～350转/分则适用于船用主机。
电压确定：发电机输出电压通常设定为400V，但对于用电量大、输电距离远的工程，可选用高压发电机组。
(二)备用柴油发电机组的选择要点：
在市电停电后，备用柴油发电机组需自动启动并供电。其选择需根据负荷容量和需要系数进行计算，确保计算容量小于应急柴油发电机组的容量。若负荷容量较大，则可选择2台型号和容量相同、调压调速特性相近的自动化发电机组，以分别或同时向生活和商业用电供电。在火灾等紧急情况下，备用发电机组还需能向消防负荷供电以确保消防安全。
(三)应急柴油发电机的选择要点：
应急柴油发电机组应具备高速、增压、低油耗以及同容量等特点。在容量确定方面，由于应急机组常处于待机状态，连续运行时间通常不超过8小时，因此可以“备用功率”为依据进行容量选择。同时，还需考虑一级负荷的容量之和(不计算备用容量)，并确保能满足一级负荷中最大电动机的起动需求，从而确定机组的合适容量。一般而言，三相交流同步发电机是较为合适的选择，其标定输出电压为400V。
在台数选择上，通常推荐选用1台自动化柴油发电机组，其转速范围在1000～1500转/分之间，配备无刷励磁、400/230V三相四线控制屏、充放电设备及共用底盘。为确保供电可靠性，也可以选择2台机组并联供电。但需注意，供应急用的发电机组台数一般不应超过3台。
四、柴油发电机组安装详解
(一)基础验收：在柴油发电机组正式安装前，需根据设计图纸、产品样本或实物对设备基础进行全面细致的检查，以确保其符合安装标准。
(二)设备开箱检验：依据装箱单，逐一核对主机、附件、专用工具、备品备件以及随带技术文件等，同时进行外观检查，确保机身无缺件、涂层完整，且设备符合设计要求。
(三)机组安装：利用起吊设备将柴油发电机组整体吊起，并确保随机配减震器已安装在机组底部。随后，在柴油发电机组施工完成的基础上，将机组平稳放置。
(四)燃料系统安装：供油系统通常由储油罐、日用油箱、油泵和电磁阀以及连接管路组成。若储油罐位置低于机组油泵吸程或高于油门所能承受的压力，则必须使用日用油箱。此外，还需注意油泵系统的安装，其要求可参照水系统设备的安装规范。
(五)排烟系统安装：排烟系统主要由排烟管道、排烟消声器及各种连接件构成。在安装过程中，应确保排烟管外围包裹保温材料，且电机组与排烟管之间的连接使用波纹管。同时，需注意所有排烟管的管道重量不应压在波纹管上，以保持其自由状态。
(六)排风系统安装：根据机组排风口的位置尺寸，依次安装排风机、中间过度体、软连接以及排风口。
(七)冷却水系统安装：核对水冷柴油发电机组的热交换器进、出水口方向，确保与带压的冷却水源压力方向一致。随后，连接进水管和出水管，并使用软管将冷却水进、出水管与发电机组本体隔离。
(八)蓄电池充电检查：依据产品技术文件的规定，对蓄电池进行充液(不适用于免维护蓄电池)，并确保充电过程无误。
(九)柴油机空载试运：柴油发电机组的柴油机需进行空载试运行。在试运行过程中，应检查是否有油、水泄漏，并确保机械运转平稳，转速符合要求。一旦柴油机空载试运行合格，即可进行发电机空载试验。
(十)发电机静态试验与随机配电盘控制柜接线检查：按照主控项目中的附表，对柴油发电机组本体的定子电路、转子电路、励磁电路等进行试验检查，并详细记录检查结果。建议检查过程中有厂家在场或由厂家直接完成。
(十一)发电机组空载试运行：在断开柴油发电机组负载侧的断路器或ATS后，将机组控制屏的控制开关打到“手动”位置，并按下启动按钮。随后，检查机组电压、电池电压、频率等参数是否在误差范围内，如有需要，进行适当调整。同时，也要检查机油压力表是否正常。一旦以上各项均正常，即可进行正常停车与紧急停车试验。
(十三)发电机组带载试验：在发电机组空载运行合格后，需切断负载的“市电”电源，并按下“机组加载”按钮。首先进行假性负载(如水电阻)试验，确保运行合格后，再由机组向负载供电。在此过程中，应密切检查发电机的运行稳定性，以及频率、电压、电流、功率等参数是否保持额定值。
(十四)自启动时间试验：当市电二路电源同时中断时，备用发电机应能在设计要求的时间内自动投入运行，通常为满载负荷状态。一旦市电恢复供电，所有备用电负荷应能自动倒回市供电系统，同时发电机组自动退出运行。自启动时间试验的具体时间要求按照产品技术文件进行调整，通常为300秒后退出运行。
五、拓展篇
(一)柴油发电机组机房的设置要求
柴油发电机组机房的设置是确保发电机组稳定运行的关键环节。在规划机房时，需要充分考虑其安全性、通风散热条件、设备布局以及应急措施等多个方面。以下是一些关于柴油发电机组机房设置的基本要求：
安全性：机房应具备防火、防爆、防震等安全措施，确保在紧急情况下能够保障人员和设备的安全。
通风散热：机房内应有良好的通风散热条件，以保持发电机组的稳定运行。可以设置专门的通风设备，如排风扇、空调等，确保机房内的温度和湿度控制在合适范围内。
设备布局：机房内的设备布局应合理，便于操作和维护。发电机组应安装在稳固的基础上，并与墙壁保持一定的距离，以确保有足够的空间进行检修和更换部件。
应急措施：机房内应配备必要的应急设施，如灭火器、消防器材等，以便在发生火灾或其他紧急情况时能够迅速应对。同时，还应制定完善的应急预案，明确各岗位职责和操作流程。
遵循这些要求进行柴油发电机组机房的设置，将有助于确保发电机组的稳定运行和长期使用。
1、机房的位置与空间规划
发电机房的选址应远离居民区，以减少机组噪声和排放对居民的影响。机房应修建在开阔场地，便于机组及附件的进出和通风散热。在规划空间时，需充分考虑机组及附件的尺寸，确保有足够的安装和散热空间。
2、机房的通风与防尘措施
通风是发电机房建设中的关键环节。不良的通风会影响发动机的燃烧和机房温度，进而降低发动机的输出功率。因此，必须根据机组燃烧和散热的需求，合理计算进排风口的尺寸。通常，机房的通风量是在温升控制在5°C-10°C范围内进行计算的。同时，为防尘，可以将机房的进排风窗改为防雨防尘百叶窗，并加装内、外两层百叶窗及铝合金过滤网和防尘尼龙网。
3、机房降噪措施
发电机组产生的噪声主要来源于燃烧噪声、机械噪声以及排气噪声。为了有效治理这些噪声，我们主要采取两种方法：一是降低声源噪声，这通常由生产厂家在制造过程中实现;二是控制噪声的传播途径，通过利用声波在传播中的自然衰减来缩小噪声的污染范围。具体来说，我们可以采取吸声处理、隔声处理以及改变噪声传播方向等措施。在实际操作中，这些措施可能单独使用，也可能结合使用，例如，对机房的进排风口进行吸声和隔声处理，调整排烟口的噪声传播方向，以及对墙面和吊顶进行吸声处理等。
4、柴油机房的消防安全
柴油机房必须配备专门的消防设施，以确保在发生火灾等紧急情况时能够迅速应对，保障人员和设备的安全。
(二)、柴油发电机品牌的选购要点
柴油发电机组的核心部件包括柴油机、发电机(电球)和控制器。在选购时，我们需要对这三个关键部件的行业状况有清晰的了解，以确保选购到性能稳定、安全可靠的柴油发电机组。
1、柴油机选购要点
柴油机作为柴油发电机组的核心部件，其品质直接影响到整个机组的性能。在市场上，柴油机品牌众多，质量参差不齐。因此，在选购时，我们需要根据自身需求和预算，谨慎选择合适的品牌。
一类品牌通常是合资或独资企业，如重庆康明斯发动机有限公司、杭州帕金斯发动机有限公司等，这些品牌的产品质量较为出色，但价格相对较高。
二类品牌则以原机电部几个国营大厂为代表，如无锡动力股份有限公司、上海柴油机股份有限公司等，这些品牌的市场占有率较高，产品价格合理，是国内市场的佼佼者。
此外，还有三线品牌，它们通常是一些地方性的小厂，如上海凯普、上海巨友等。这些品牌的产品价格较为亲民，但品质和性能可能存在一定的差异。
综上所述，在选购柴油机时，我们需要根据自身需求和预算，综合考虑品牌实力、产品质量以及市场口碑等多个因素，从而做出明智的选择。
2、发电机选购要点
发电机，也常被称为电球，是柴油发电机组中将机械能高效转化为电能的关键部件。市场上，发电机的品牌多样，品质差异显著。因此，在选购过程中，我们需仔细甄别，确保选购到最适合自身需求和预算的产品。
一类品牌，如无锡康明斯发电机技术中国有限公司的斯坦牌、上海革新马拉松电器有限公司的马拉松牌，以及汾西机器厂的西门子牌等，这些产品通常技术领先、质量过硬，但价格相对较高。
二类品牌，如兰州电机厂、闽东电机集团、广州英格电机厂等，它们的产品性价比优势明显，市场接受度也较高。
此外，还存在一些三类品牌，如江苏新大地、上海领域等，它们可能在某些方面具有特色，但整体实力和市场认可度可能稍逊于前两类品牌。
综上所述，在选购发电机时，我们应综合考虑品牌实力、产品质量以及市场价格等多个因素，以做出最符合自身利益的决策。
3、发电机控制器选购指南
发电机控制器，作为柴油发电机组的重要组成部分，负责监控和调节发电机的运行。市场上，知名的发电机控制器品牌有丹麦的科迈、新加坡的力可赛，以及深海、香港凯讯和郑州众智等。在选购时，务必明确发电机组的柴油机、发电机(电球)以及控制器等关键部件的厂家、商标和型号，以确保选购到性能稳定、质量可靠的产品。
