GB/T 2820.4-1997
基本信息
标准号： GB/T 2820.4-1997
中文名称：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
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 往复式 内燃机 驱动 交流 发电机组 控制 装置 开关
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
标准号：GB/T 2820.4-1997
标准名称：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
英文名称：Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets
Part 4: Controlgear and switchgear
标准格式：PDF
发布时间：1997-12-126
实施时间：1998-02-01
标准大小：746K
标准介绍：本标准等效采用国际标准化组织1SO8528-4:1993《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》。是对GB8365-87和GB2820-90的修订。本标准从实施之日起，代替GB8365-87和GB2820-90本标准由中华人民共和国机械工业部提出。
本标准由兰州电源车辆研究所归口。 本标准规定了带往复式内燃发动机的发电机组用控制装置和开关装置的要求。
本标准适用于由陆用和船用往复式内燃(RIC)发动机驱动的交流(ac.)发电机组，不适用于航空或驱动陆上车辆和机车的发电机组
对于某些特殊用途(例如必要的医院供电、高层建筑等)，附加的要求可能是必霱的，本标准规定应作为基础。
对于由其他原动机(例如沼气发动机、蒸汽发动机)驱动的发电机组，本标准可用作基础
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GBTI2820.1-1997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
( eqv iso8528-1:1993)
GBT28203-1997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
( eqv iso8528-3:1993)
GBT2820.5-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组
( eqv Iso8528-5:1993)
GB755-87旋转电机基本技术要求
GB3906-913~35kV交流金属封闭开关设备( eqv IEC298:1984)
标准名称：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
英文名称：Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets
Part 4: Controlgear and switchgear
标准格式：PDF
发布时间：1997-12-126
实施时间：1998-02-01
标准大小：746K
标准介绍：本标准等效采用国际标准化组织1SO8528-4:1993《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》。是对GB8365-87和GB2820-90的修订。本标准从实施之日起，代替GB8365-87和GB2820-90本标准由中华人民共和国机械工业部提出。
本标准由兰州电源车辆研究所归口。 本标准规定了带往复式内燃发动机的发电机组用控制装置和开关装置的要求。
本标准适用于由陆用和船用往复式内燃(RIC)发动机驱动的交流(ac.)发电机组，不适用于航空或驱动陆上车辆和机车的发电机组
对于某些特殊用途(例如必要的医院供电、高层建筑等)，附加的要求可能是必霱的，本标准规定应作为基础。
对于由其他原动机(例如沼气发动机、蒸汽发动机)驱动的发电机组，本标准可用作基础
2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GBTI2820.1-1997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
( eqv iso8528-1:1993)
GBT28203-1997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
( eqv iso8528-3:1993)
GBT2820.5-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组
( eqv Iso8528-5:1993)
GB755-87旋转电机基本技术要求
GB3906-913~35kV交流金属封闭开关设备( eqv IEC298:1984)
标准图片预览
标准内容
ICS29.160.40
中华人民共和国国家标准
8880008品000
OO口0OO口OO口口O口
口口口0口口口口口O
OOOOOOOGB/T2820.4-1997
口口口口口口口口口口口口口
eqvIS08528-4:1993
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
Reciprocating internal combustion engine drivenalternating current generating setsPart 4: Controlgear and switchgear1997-12-26发布
国家技术监督局发布
1998-12-01实施
GB/T2820.4-1997
本标准等效采用国际标准化组织ISO8528-4：1993《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》。是对GB8365一87和GB2820一90的修订。本标准从实施之日起，代替GB8365-87和GB2820-90本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由兰州电源车辆研究所归口。本标准由兰州电源车辆研究所负责起草，陕西省发电设备厂，苏北电机厂，普陀电机一厂福发股份有限公司，郑州电气装备总厂，无锡动力机厂，广西玉柴机器股份有限公司发电设备厂参加起草。
本标准主要起草人：陈应芳、李士菊、张彤欣、胡志、林丽娟。1
GB/T2820.4-1997
ISO前言
SO（国际标准化组织）是一个世界范围的国家标准团体（ISO团体成员）的联合组织，制定国际标准的工作一般是通过ISO技术委员会进行的，各团体成员对已建立的某一技术委员会的某一学科感兴趣，有权派代表出席相应委员会，国际组织，政府和非政府，在同ISO协作中也参与工作，ISO同国际电工委员会（IEC）紧密合作，研究电工标准化的所有题材。被技术委员会采用的国际标准草案发至团体成员表决，作为一项国际标准的出版物，要求至少有投票团体成员的75%通过。
国际标准ISO8528-1是由ISO/TC70“内燃机技术委员会”的SC2“性能和试验分技术委员会”制定的。
ISO8528在*往复式内燃机驱动的交流发电机组”的总标题下包括下列部分：第1部分：用途、定额和性能
第2部分：发动机
第3部分：发电机组用交流发电机第4部分：控制装置和开关装置
第5部分：发电机组
第6部分：试验方法
第7部分：用于技术条件和设计的技术说明第8部分：对小功率发电机组的要求和评价第9部分：机械振动的测量和试验第10部分：机械噪声的测量（包面法）第11部分：带不间断电源装置的安全发电机组1范围
中华人民共和国国家标准
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
Reciprocating internal combustion engine drivenalternating current generating setsPart 4, Controlgear and switchgearGB/T2820.4-1997
eqvIS08528-4:1993
代替GB8365-87
GB2820-90
本标准规定了带往复式内燃发动机的发电机组用控制装置和开关装置的要求。本标准适用于由陆用和船用往复式内燃（RIC）发动机驱动的交流（a.c.）发电机组，不适用于航空或驱动陆上车辆和机车的发电机组。对于某些特殊用途（例如必要的医院供电，高层建筑等），附加的要求可能是必需的，本标准规定应作为基础。
对于由其他原动机（例如沼气发动机、蒸汽发动机）驱动的发电机组，本标准可用作基础。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T2820.1-1997
GB/T2820.3-1997
GB/T2820.5-1997
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eqvIS08528-1:1993)
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(eqvIsO8528-3:1993)
往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组(eqvISO8528-5:1993)
GB755-87旋转电机基本技术要求GB3906-913~35kV交流金属封闭开关设备（eqvIEC298：1984）3其他规定和附加要求
3.1对必须遵守某一类社团规范的用于船舶甲板上和近海安装的a.c.发电机组，应满足该类社团的附加要求。该类社团应由用户在发出定单前声明。对在无级别设备条件下运行的ac.发电机组，在不同情况下的类似附加要求须由制造厂和用户商定。
3.2若要满足任何其他管理机构（例如检查和/或立法管理机构）的条例规定的专用要求，该管理机构应由用户在发出定单前声明：任何其他的附加要求应由制造厂和用户商定。国家技术监督局1997-12-26批准1998-12-01实施
4对设备的一般要求
4.1装配
GB/T 2820.4-1997
开关装置、控制装置和监测设备可在发电机组上安装或离开发电机组安装，且可装在1个或多个柜内。
4.2结构
装置的结构，对额定电压低于1kV者应符合相应标准的规定，对额定电压为1kV~52kV者应符合GB3906的规定。
4.3工作电压
工作电压的定义按GB3906的规定。4.4额定频率
开关装置和控制装置的工作频率应与发电机组的工作频率相同。对于组装式器件，其频率应在有关的EC标准规定的限值内。除非另有规定，允许的工作限值应采用GB/T2820.5—1997中16的数值。4.5额定电流
开关装置总成的额定电流应根据总成内主回路中电气设备的所有元件的定额及其布置与用途进行规定。
任何元件均应能承受该电流，而其温升不超过规定的限值。若开关装置总成由并联的主回路组成，则应考虑将在任一时刻实际电流的最大总和值减小。当确定设备的额定电流时，成著电发电机运行过程中的各项电压偏差。4.6控制回路电压
应采用不高于250V的电压。推荐下列电压：对于交流：48V，110V，230V，250V：对于直流：12V，24V，36V，48V，110V125V。注：控制电源偏差的限值的确定应考确保控制回路装置的正常工作。4.7启动鑫电池系缆
4.7.1若发动机是用电气启动的，应针对考虑到的负载使用有足够容量的重载启动蓄电池，并为其工作时预计的环境温度留有余量。除非蓄电池可以补偿，否则不允许从蓄电池分电压。若控制电路也是连接至启动蓄电池的，那么，蓄电池应有足够的容量供控制设备在所有条件下即使当启动发动机时也能可靠工作（见4.6。4.7.2对于总是与耗电装置并联连接的以及仅在电源故障或需要峰值电流的情况下放电的蓄电池，应采用1只适合向耗电装置供电的固定的充电器。这样的充电装置应有足够的输出，除提供控制系统常备的负载电流外，应满足蓄电池在足够的时间内需要的再充电电流要求。4.7.3当RIC发动机装备有机械驱动的蓄电池充电发电机时，蓄电池的再充电应在某一适当的发动机运行时间内完成。当提供了这样的蓄电池充电发电机时，固定的充电器可仅向控制系统供给某常备的负载电流和提供满足要求的荐充电电流。4.7.4充电设备的选取，应使其不会导致跨接于蓄电池的控制继电器和电磁线圈在充电过程中因偶然的过电压而损坏。
4.7.5启动电动机的电缆尺寸的选定，应使总的电缆电压降在启动发动机时不大于标定蓄电池电压的8%。
4.8环境条件
标准的使用条件按技GB3906的规定。GB/T2820.4-1997
与标准的使用条件有偏差时，制造厂同用户之间应拟定可适用的特殊要求或专门协议。若有这种异常的使用条件，用户应通知制造广。为了确定环境温度，应考患安装在同一房间内的其他设备散出的热量。4.9防护的罩和等级
应确定该罩并应按组件要求选用。应按GB3906选定人员靠近运动件面临危险的防护等级。5发电机组开关装量
发电机组开关装置包括发电机输入单元的所有主回路设备。若要求，它可扩大到主输入单元和租关联的配电系统。
典型的发电机组开关装置示手图1。开关装置中包括的所有器件应是按适应发电机组运行规定充分地计算的。若要求，它们也适用于电网运行。
5.1负载开关装置
负载开关装置的电流定额的选择应考虑相应的应用（服务）类别的同时（通常为AC一1)，与发电机的持续定额相适应
注：者AC-1定额在使用中可能超过，应考虑制造厂对负载开关装置规定的接通和/或断开的能力。电网供电和发电机组供电的定额不一致时，转换开关装置应与各自的负载要求相适应。用户应按当地供电管理局的要求规定所需的电极数。5.2故障电流定额
设置在回路中的开关装置和电缆应能经受住在某一规定的短时间中预计的故障电流。电网电源配通
A型：单独的发电机组开关装置
病的路/性国净
理书号游
B型：组合的发电机组/电网开关装置（最好用于并联运行）电
负截分配
C型组合的带C.O.SP的发电机组开关装置（最好用于备用至电网工作状态）D型：带远距离C.O.S的发电机组开关装置（最好用于备用至电网工作状态）1）C.0.S=（电气或机械联锁的）转换开关装置。图1发电机组开关装置图
对开关装置包括的某一主输入单元，用户应给出关于在安装地点处的短路条件的资料。在合适的地方充许用某一限流开关装置作为短路保护装置（例如HRC备用保险丝或限流断路器，当采用这择1种限流保护时，所有器件和下行连接线只需接规定条件的短路电流选择。5.3电缆和连接线
GB/T2820.4-1997
电缆和连接线的温升应不超过其绝缘材料的最高温度限值。电缆的布置不应使其散出的热对连接设备或与其极接近部分的元件受到有害影。各连接线中的电压降应满足指定装备功能正常的要求。端子的设计应便相应规定电流的各导线和电缆可连接。电缆和母线应有适当的机械支撑。5.4发电机保护
应尽可能采用标准的保护配置（见表1和72）。当选择发电机保护装置时，应考虑发电机的使用要求（见GB755）。发电机制造厂施提供下列资料：a）（如果有）发电机的持续短路电流及相应的时间限值：b）超瞬变和瞬变电抗，以及合适的时间常数：C）由某一规定的负载阶价跃的变化引起的瞬态电压性能。6控制方式
控制方式应按启动控制程序所用的方法确定。表1给出了有关发电机组保护和控制装置的指南。6.1手启动手停机
所有功能的控制都是手动操作的。这主要用于额定值不大于20kW且通常不包括保护控制的发电机组。
6.2本机电启动手停机
这是1种包括电启动代替手启动的6.1（手启动手停机）的扩展。这样设计的机组往往不提供保护控制。
6.3本机电启动/电停机
这是1种包括电停机的6.2（本机电启动/手停机）的扩展。增加的电停机主要是便于包含自动的保护控制。
6.4远距离启动/电停机
这实质上是1种本机电启动/电停机（6.3），但手触启动和停机控制的配置不固定在发电机组上或不靠近发电机组。
在听不到机组声音的或用反馈信号不可行的场合，应采用某种自动的保护控制。6.5自动启动/自动停机
启动或停机是无人工介入通过独立地取得的信号触发的。典型的应用包括电网故障控制、负载量控制、定时控制、液压控制、恒温控制等。应有防护措施，以保证液位、温度等上升和下降时有足够不同的通断点值，使发电机组频繁运转次数减至最少。
6.6根据要求启动
这通常适用于电力供电电源仅为发电机组时的家用设施。当接通商定的最小负载时，发电机组自动启动并持续运行直到连接的负载断开为止。6.7备用与电网的控制
方一整个电网故障或果一电压偏差超出规定的限值，电网故障检测装置动后动发电机组。在电网恢复到规定的电压和频率限值内后，该系统司样地用于使机组停机并恢复电网间负载供电：为送此具的，至少应包括下列标准设施：一电网故障检测：
一发动机启动/停机按序控制：
保护装置保持断开的定时器：
转换开关装置控制：
功能选择开关，手动/自动。
可包括下列附加设施：
启动延时：
发动机启动重发器：
发动机预热定时器：
开关闭合延退定时器：
-电网恢复计时器：
GB/T2820.4-1997
发动机在空载转速下的停机延时：蓄电池-充电器故障检测：
启动器传动齿轮重发器：
预热系统；
运行小时计数器：
-对于连接网络的规定性能的监控设备。6.8二重相互备用控制
这是2台发电机组的自动的负载交替循环，其中的1台是负载机组，另1台为它备用。负载的转换是由定时器或类似的触发或负载机组自身的故障控制的。一重相互备用方案是典型的用于连续地无人值守运行的。6.9三重相互备用控制
3台发电机组按类似于二重相互备用控制（6.8）的方式运行，且备用的顺序通常是可选取的。6.10二重相互备用与电网的控制除负载通常由电网供电和万一电网故障按6.8规定的顺序自动进行外，该控制与二重相互备用控制是相同的。
当电网供电令人满意地恢复时，负载还常要但不是必须返回电网，并使选定的备用顺序复原。该方案的这样1种变化是可能的：在二重相互备用方式中，发电机组用作基本供电电源，而电网供电作为备用。
6.11并联运行
这是1套多机组装备，也许要与电网进线连接，这就意味着并联运行（见GB/T2820.1一1997中6.3.2)。
并联要求并入的发电机组是同步的：这可手动或自动实现。同步的过程包括电压和频率调整到使并入机组进入同步，且相位与现有系统相同。6.11.1手动操作
下列控制和测试设备对手动同步和并联运行是必需的：发电机组电路断路器、接触器或负载开关：短路保护：
若适用，电压调节装置：
频率调节装置：
同步灯\，零位电压表2或指示频率差度和相位测位的同步指示仪；1）接通开关必领准确地进行，因为灯的照度不是1种足够灵敏的指示。同步灯只应是1种辅助装置。若采用同
步灯，应连接成多灯组合，使其成为产生显示同步状态的旋转灯。2）当采用1只零位电压表时，电压必须在频率之前调到一致。逆功率保护：
有功功率表：
电流表：wwW.bzxz.Net
电压表。
推荐下列控制和测试设备：
GB/T2820.4-1997
两用频率表（引入机组和母线）：两用电压表（引入机组和母线）：有功负载分配控制：
-检查同步的设施：
无功功率表：
无功负载分配控制。
6.112自动操作
下列控制和测试设备对自动同步和并联运行是必需的远距离操纵的发电机组电路断路器或具有某一相当短的接通时间的负载开关：-短路保护：
若适用（用于无功负载量补偿）：电压调节装置：频率调节装置（用于有功负载量补偿）：自动的有功负载分配控制：
逆功率保护：
自动同步器：
同步方式选择开关、手动/自动：电流表：
电压表：
有功功率表。
推荐下列控制和测试设备：
两用频率表（引入机组和母线）：两用电压表（引入机组和母线）：同步灯，零位电压表?或指示频率差度和相位测位的同步指示仪：带短路识别的过电流保护：
无功功率表：
自动的无功负载分配控制：
自动的功率因数控制4)。
6.12停机方法
当需要停机装置时，必须提供这样的停机机构，当其工作时将切断进入发动机燃烧室的燃油供给。任何这种机构应配置得能维持“停机”位置直到发动机完全停止转动为止。注：此外，万一过速度可能需要1只空气关断阀。当自动安全装置或保护继电器起作用时，停机装置的手动复位通常应是可能的。1）接通开关必须准确地进行，因为灯的照度不是1种足够灵敏的指示。同步灯只应是1种辅助装置。若采用同步灯，应连接成多灯组合，使其成为产生显示同步状态的旋转灯。2）当采用1只零位电压表时，电压必须在频率之前调到一致。3）采用同步方式选择开关，需要用列于6.11.1中的设备。4）仅为与工业电力系统并联运行所需要。6
7发电机组监控
GB/T2820.4-1997
监控是指通过测量或保护装置以及监视控制参数（见表1）对发电机组的运行观察，验证其正确的功能。
7.1电气仪表
发电机组应按标准至少配装1只电压表和1只电流表。对于并联运行，附加的仪表在6.11中给出。
对于输出大于100kW的机组应配装1只额率表和运行小时计数器。对于3相机组，应能测量所有相的电压和电流。
7.2电气保护和监视控制
7.2.1过电流保护
若需要，对过载保护仅要求断开发电机的负载。用带过电流脱扣装置的普通的电路断路器可提供对短路的保护。必要时，对保证短路选择性（短路识别）的过电流保护继电器或在电路中串接保险丝的选择应使最靠近故障的继电器或保险丝首先断开。短路保护装置的配置应根据发电机组制造厂和用户之间的协议确定。注：关于发电机持续短路电流对保护系统确保选择能力的影响。见GB/T2820.3-1997中10.2。7.2.2电动机启动
为感应电动机供电的发电机组应能承受电动机启动电流。该启动电流在某个时候与发电机的额定电流相比可能为很大的值。在这种情况下，可能要求对发电机过电流保护继电器作特殊考。注：由发动机/发电机制造厂公布的技术数据一般包括用每千瓦发电机定额的发动机输出和某最大电压降表示启动电动机能力。
7.2.3欠速度保护
a.c.发电机者长期在正常电压时的低于其同步转速的条件下运行可能易受损伤。在这种情况下应提供保护它们的方法。
7.2.4逆功率保护
所有开联运行的发电机组应设有造功率保护。逆功率维电器应殖切地识别问的发动机负载转矩，使发电机断路器在集一短延时内斯开7.2.5负载保护和卸载
在某些情况下，发电机组运行可能导致电压和或频率的输出特性为部分电气负载设备的桌型器件所不能接受。用户应规定可能接受的各限值，开应给出有关需要过久电压和过久频率保护的资料。
在过载的情况下，应有这样的1种优先跳闻系统：在紧急情况下，卸去部分负载，以便在希望的范围内保持供电。
7.2.6控制回路保护
所有的控制和仪表设备应有对过电流的适当保护。7.2.7接地故障保护
接地故障保护可活用于发电机组或与其连接的系统。合适的维电器防护方案主要取决于该系统中给出的中性线接地方法（见图2）。7
直接接地
b电抗接地
c低电阻接地
GB/T2820.4-1997
中性线
断路器
d多电源系统的低电阻接地（1个接地电阻和开关装置）e分配互感器（带次级电阻的接地）接地电阻
图2发电机中性线接地方法
接地故障通常是通过3种检测零序电流的继电器防护方案预防的。a）剩余电流继电器防护方案（见图3a）公共母线
断路器
单元升压
变压器
分配互感器
次级电阻
接地故障电流是通过3相相加电流互感器的次级中剩余的电流信号传感检测的。当出现某一接地故障时，在电流互感器中性线连接的接地故障维电器才有电流。b）接地传感器方案（见图3b）
1只穿圈式铁心对称电流互感器环绕所有相的导线（电缆电流互感器）。接地故障维电器检测不对称并捕提零序电流分量。对于线对中性线连接的负载，铁心对称电流互感器也环绕中性线导线。c）中性线接地方案（见图3c）
剩余电流
继电器
发电机间
路断路器
中性线接
接地传感
器继电器
剩余电流继电器防护方案（不适用于低电压4线系统）b接地传感赛方案（通常电流变压器的变比为50A/5A或100A/5A）C中性线接地方案（通带电流变压馨的变比为接地故障电流/5A）图3检测零序电流的接地故障保护进中
地维电器
接跑故
障电流
接地故障电流是通过1只接地故障继电器作为零序电流变换的变压器，将其连接于电阻接地系客
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中华人民共和国国家标准
8880008品000
OO口0OO口OO口口O口
口口口0口口口口口O
OOOOOOOGB/T2820.4-1997
口口口口口口口口口口口口口
eqvIS08528-4:1993
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
Reciprocating internal combustion engine drivenalternating current generating setsPart 4: Controlgear and switchgear1997-12-26发布
国家技术监督局发布
1998-12-01实施
GB/T2820.4-1997
本标准等效采用国际标准化组织ISO8528-4：1993《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》。是对GB8365一87和GB2820一90的修订。本标准从实施之日起，代替GB8365-87和GB2820-90本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由兰州电源车辆研究所归口。本标准由兰州电源车辆研究所负责起草，陕西省发电设备厂，苏北电机厂，普陀电机一厂福发股份有限公司，郑州电气装备总厂，无锡动力机厂，广西玉柴机器股份有限公司发电设备厂参加起草。
本标准主要起草人：陈应芳、李士菊、张彤欣、胡志、林丽娟。1
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ISO8528在*往复式内燃机驱动的交流发电机组”的总标题下包括下列部分：第1部分：用途、定额和性能
第2部分：发动机
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第5部分：发电机组
第6部分：试验方法
第7部分：用于技术条件和设计的技术说明第8部分：对小功率发电机组的要求和评价第9部分：机械振动的测量和试验第10部分：机械噪声的测量（包面法）第11部分：带不间断电源装置的安全发电机组1范围
中华人民共和国国家标准
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
Reciprocating internal combustion engine drivenalternating current generating setsPart 4, Controlgear and switchgearGB/T2820.4-1997
eqvIS08528-4:1993
代替GB8365-87
GB2820-90
本标准规定了带往复式内燃发动机的发电机组用控制装置和开关装置的要求。本标准适用于由陆用和船用往复式内燃（RIC）发动机驱动的交流（a.c.）发电机组，不适用于航空或驱动陆上车辆和机车的发电机组。对于某些特殊用途（例如必要的医院供电，高层建筑等），附加的要求可能是必需的，本标准规定应作为基础。
对于由其他原动机（例如沼气发动机、蒸汽发动机）驱动的发电机组，本标准可用作基础。2引用标准
下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB/T2820.1-1997
GB/T2820.3-1997
GB/T2820.5-1997
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eqvIS08528-1:1993)
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(eqvIsO8528-3:1993)
往复式内燃机驱动的交流发电机组第5部分：发电机组(eqvISO8528-5:1993)
GB755-87旋转电机基本技术要求GB3906-913~35kV交流金属封闭开关设备（eqvIEC298：1984）3其他规定和附加要求
3.1对必须遵守某一类社团规范的用于船舶甲板上和近海安装的a.c.发电机组，应满足该类社团的附加要求。该类社团应由用户在发出定单前声明。对在无级别设备条件下运行的ac.发电机组，在不同情况下的类似附加要求须由制造厂和用户商定。
3.2若要满足任何其他管理机构（例如检查和/或立法管理机构）的条例规定的专用要求，该管理机构应由用户在发出定单前声明：任何其他的附加要求应由制造厂和用户商定。国家技术监督局1997-12-26批准1998-12-01实施
4对设备的一般要求
4.1装配
GB/T 2820.4-1997
开关装置、控制装置和监测设备可在发电机组上安装或离开发电机组安装，且可装在1个或多个柜内。
4.2结构
装置的结构，对额定电压低于1kV者应符合相应标准的规定，对额定电压为1kV~52kV者应符合GB3906的规定。
4.3工作电压
工作电压的定义按GB3906的规定。4.4额定频率
开关装置和控制装置的工作频率应与发电机组的工作频率相同。对于组装式器件，其频率应在有关的EC标准规定的限值内。除非另有规定，允许的工作限值应采用GB/T2820.5—1997中16的数值。4.5额定电流
开关装置总成的额定电流应根据总成内主回路中电气设备的所有元件的定额及其布置与用途进行规定。
任何元件均应能承受该电流，而其温升不超过规定的限值。若开关装置总成由并联的主回路组成，则应考虑将在任一时刻实际电流的最大总和值减小。当确定设备的额定电流时，成著电发电机运行过程中的各项电压偏差。4.6控制回路电压
应采用不高于250V的电压。推荐下列电压：对于交流：48V，110V，230V，250V：对于直流：12V，24V，36V，48V，110V125V。注：控制电源偏差的限值的确定应考确保控制回路装置的正常工作。4.7启动鑫电池系缆
4.7.1若发动机是用电气启动的，应针对考虑到的负载使用有足够容量的重载启动蓄电池，并为其工作时预计的环境温度留有余量。除非蓄电池可以补偿，否则不允许从蓄电池分电压。若控制电路也是连接至启动蓄电池的，那么，蓄电池应有足够的容量供控制设备在所有条件下即使当启动发动机时也能可靠工作（见4.6。4.7.2对于总是与耗电装置并联连接的以及仅在电源故障或需要峰值电流的情况下放电的蓄电池，应采用1只适合向耗电装置供电的固定的充电器。这样的充电装置应有足够的输出，除提供控制系统常备的负载电流外，应满足蓄电池在足够的时间内需要的再充电电流要求。4.7.3当RIC发动机装备有机械驱动的蓄电池充电发电机时，蓄电池的再充电应在某一适当的发动机运行时间内完成。当提供了这样的蓄电池充电发电机时，固定的充电器可仅向控制系统供给某常备的负载电流和提供满足要求的荐充电电流。4.7.4充电设备的选取，应使其不会导致跨接于蓄电池的控制继电器和电磁线圈在充电过程中因偶然的过电压而损坏。
4.7.5启动电动机的电缆尺寸的选定，应使总的电缆电压降在启动发动机时不大于标定蓄电池电压的8%。
4.8环境条件
标准的使用条件按技GB3906的规定。GB/T2820.4-1997
与标准的使用条件有偏差时，制造厂同用户之间应拟定可适用的特殊要求或专门协议。若有这种异常的使用条件，用户应通知制造广。为了确定环境温度，应考患安装在同一房间内的其他设备散出的热量。4.9防护的罩和等级
应确定该罩并应按组件要求选用。应按GB3906选定人员靠近运动件面临危险的防护等级。5发电机组开关装量
发电机组开关装置包括发电机输入单元的所有主回路设备。若要求，它可扩大到主输入单元和租关联的配电系统。
典型的发电机组开关装置示手图1。开关装置中包括的所有器件应是按适应发电机组运行规定充分地计算的。若要求，它们也适用于电网运行。
5.1负载开关装置
负载开关装置的电流定额的选择应考虑相应的应用（服务）类别的同时（通常为AC一1)，与发电机的持续定额相适应
注：者AC-1定额在使用中可能超过，应考虑制造厂对负载开关装置规定的接通和/或断开的能力。电网供电和发电机组供电的定额不一致时，转换开关装置应与各自的负载要求相适应。用户应按当地供电管理局的要求规定所需的电极数。5.2故障电流定额
设置在回路中的开关装置和电缆应能经受住在某一规定的短时间中预计的故障电流。电网电源配通
A型：单独的发电机组开关装置
病的路/性国净
理书号游
B型：组合的发电机组/电网开关装置（最好用于并联运行）电
负截分配
C型组合的带C.O.SP的发电机组开关装置（最好用于备用至电网工作状态）D型：带远距离C.O.S的发电机组开关装置（最好用于备用至电网工作状态）1）C.0.S=（电气或机械联锁的）转换开关装置。图1发电机组开关装置图
对开关装置包括的某一主输入单元，用户应给出关于在安装地点处的短路条件的资料。在合适的地方充许用某一限流开关装置作为短路保护装置（例如HRC备用保险丝或限流断路器，当采用这择1种限流保护时，所有器件和下行连接线只需接规定条件的短路电流选择。5.3电缆和连接线
GB/T2820.4-1997
电缆和连接线的温升应不超过其绝缘材料的最高温度限值。电缆的布置不应使其散出的热对连接设备或与其极接近部分的元件受到有害影。各连接线中的电压降应满足指定装备功能正常的要求。端子的设计应便相应规定电流的各导线和电缆可连接。电缆和母线应有适当的机械支撑。5.4发电机保护
应尽可能采用标准的保护配置（见表1和72）。当选择发电机保护装置时，应考虑发电机的使用要求（见GB755）。发电机制造厂施提供下列资料：a）（如果有）发电机的持续短路电流及相应的时间限值：b）超瞬变和瞬变电抗，以及合适的时间常数：C）由某一规定的负载阶价跃的变化引起的瞬态电压性能。6控制方式
控制方式应按启动控制程序所用的方法确定。表1给出了有关发电机组保护和控制装置的指南。6.1手启动手停机
所有功能的控制都是手动操作的。这主要用于额定值不大于20kW且通常不包括保护控制的发电机组。
6.2本机电启动手停机
这是1种包括电启动代替手启动的6.1（手启动手停机）的扩展。这样设计的机组往往不提供保护控制。
6.3本机电启动/电停机
这是1种包括电停机的6.2（本机电启动/手停机）的扩展。增加的电停机主要是便于包含自动的保护控制。
6.4远距离启动/电停机
这实质上是1种本机电启动/电停机（6.3），但手触启动和停机控制的配置不固定在发电机组上或不靠近发电机组。
在听不到机组声音的或用反馈信号不可行的场合，应采用某种自动的保护控制。6.5自动启动/自动停机
启动或停机是无人工介入通过独立地取得的信号触发的。典型的应用包括电网故障控制、负载量控制、定时控制、液压控制、恒温控制等。应有防护措施，以保证液位、温度等上升和下降时有足够不同的通断点值，使发电机组频繁运转次数减至最少。
6.6根据要求启动
这通常适用于电力供电电源仅为发电机组时的家用设施。当接通商定的最小负载时，发电机组自动启动并持续运行直到连接的负载断开为止。6.7备用与电网的控制
方一整个电网故障或果一电压偏差超出规定的限值，电网故障检测装置动后动发电机组。在电网恢复到规定的电压和频率限值内后，该系统司样地用于使机组停机并恢复电网间负载供电：为送此具的，至少应包括下列标准设施：一电网故障检测：
一发动机启动/停机按序控制：
保护装置保持断开的定时器：
转换开关装置控制：
功能选择开关，手动/自动。
可包括下列附加设施：
启动延时：
发动机启动重发器：
发动机预热定时器：
开关闭合延退定时器：
-电网恢复计时器：
GB/T2820.4-1997
发动机在空载转速下的停机延时：蓄电池-充电器故障检测：
启动器传动齿轮重发器：
预热系统；
运行小时计数器：
-对于连接网络的规定性能的监控设备。6.8二重相互备用控制
这是2台发电机组的自动的负载交替循环，其中的1台是负载机组，另1台为它备用。负载的转换是由定时器或类似的触发或负载机组自身的故障控制的。一重相互备用方案是典型的用于连续地无人值守运行的。6.9三重相互备用控制
3台发电机组按类似于二重相互备用控制（6.8）的方式运行，且备用的顺序通常是可选取的。6.10二重相互备用与电网的控制除负载通常由电网供电和万一电网故障按6.8规定的顺序自动进行外，该控制与二重相互备用控制是相同的。
当电网供电令人满意地恢复时，负载还常要但不是必须返回电网，并使选定的备用顺序复原。该方案的这样1种变化是可能的：在二重相互备用方式中，发电机组用作基本供电电源，而电网供电作为备用。
6.11并联运行
这是1套多机组装备，也许要与电网进线连接，这就意味着并联运行（见GB/T2820.1一1997中6.3.2)。
并联要求并入的发电机组是同步的：这可手动或自动实现。同步的过程包括电压和频率调整到使并入机组进入同步，且相位与现有系统相同。6.11.1手动操作
下列控制和测试设备对手动同步和并联运行是必需的：发电机组电路断路器、接触器或负载开关：短路保护：
若适用，电压调节装置：
频率调节装置：
同步灯\，零位电压表2或指示频率差度和相位测位的同步指示仪；1）接通开关必领准确地进行，因为灯的照度不是1种足够灵敏的指示。同步灯只应是1种辅助装置。若采用同
步灯，应连接成多灯组合，使其成为产生显示同步状态的旋转灯。2）当采用1只零位电压表时，电压必须在频率之前调到一致。逆功率保护：
有功功率表：
电流表：wwW.bzxz.Net
电压表。
推荐下列控制和测试设备：
GB/T2820.4-1997
两用频率表（引入机组和母线）：两用电压表（引入机组和母线）：有功负载分配控制：
-检查同步的设施：
无功功率表：
无功负载分配控制。
6.112自动操作
下列控制和测试设备对自动同步和并联运行是必需的远距离操纵的发电机组电路断路器或具有某一相当短的接通时间的负载开关：-短路保护：
若适用（用于无功负载量补偿）：电压调节装置：频率调节装置（用于有功负载量补偿）：自动的有功负载分配控制：
逆功率保护：
自动同步器：
同步方式选择开关、手动/自动：电流表：
电压表：
有功功率表。
推荐下列控制和测试设备：
两用频率表（引入机组和母线）：两用电压表（引入机组和母线）：同步灯，零位电压表?或指示频率差度和相位测位的同步指示仪：带短路识别的过电流保护：
无功功率表：
自动的无功负载分配控制：
自动的功率因数控制4)。
6.12停机方法
当需要停机装置时，必须提供这样的停机机构，当其工作时将切断进入发动机燃烧室的燃油供给。任何这种机构应配置得能维持“停机”位置直到发动机完全停止转动为止。注：此外，万一过速度可能需要1只空气关断阀。当自动安全装置或保护继电器起作用时，停机装置的手动复位通常应是可能的。1）接通开关必须准确地进行，因为灯的照度不是1种足够灵敏的指示。同步灯只应是1种辅助装置。若采用同步灯，应连接成多灯组合，使其成为产生显示同步状态的旋转灯。2）当采用1只零位电压表时，电压必须在频率之前调到一致。3）采用同步方式选择开关，需要用列于6.11.1中的设备。4）仅为与工业电力系统并联运行所需要。6
7发电机组监控
GB/T2820.4-1997
监控是指通过测量或保护装置以及监视控制参数（见表1）对发电机组的运行观察，验证其正确的功能。
7.1电气仪表
发电机组应按标准至少配装1只电压表和1只电流表。对于并联运行，附加的仪表在6.11中给出。
对于输出大于100kW的机组应配装1只额率表和运行小时计数器。对于3相机组，应能测量所有相的电压和电流。
7.2电气保护和监视控制
7.2.1过电流保护
若需要，对过载保护仅要求断开发电机的负载。用带过电流脱扣装置的普通的电路断路器可提供对短路的保护。必要时，对保证短路选择性（短路识别）的过电流保护继电器或在电路中串接保险丝的选择应使最靠近故障的继电器或保险丝首先断开。短路保护装置的配置应根据发电机组制造厂和用户之间的协议确定。注：关于发电机持续短路电流对保护系统确保选择能力的影响。见GB/T2820.3-1997中10.2。7.2.2电动机启动
为感应电动机供电的发电机组应能承受电动机启动电流。该启动电流在某个时候与发电机的额定电流相比可能为很大的值。在这种情况下，可能要求对发电机过电流保护继电器作特殊考。注：由发动机/发电机制造厂公布的技术数据一般包括用每千瓦发电机定额的发动机输出和某最大电压降表示启动电动机能力。
7.2.3欠速度保护
a.c.发电机者长期在正常电压时的低于其同步转速的条件下运行可能易受损伤。在这种情况下应提供保护它们的方法。
7.2.4逆功率保护
所有开联运行的发电机组应设有造功率保护。逆功率维电器应殖切地识别问的发动机负载转矩，使发电机断路器在集一短延时内斯开7.2.5负载保护和卸载
在某些情况下，发电机组运行可能导致电压和或频率的输出特性为部分电气负载设备的桌型器件所不能接受。用户应规定可能接受的各限值，开应给出有关需要过久电压和过久频率保护的资料。
在过载的情况下，应有这样的1种优先跳闻系统：在紧急情况下，卸去部分负载，以便在希望的范围内保持供电。
7.2.6控制回路保护
所有的控制和仪表设备应有对过电流的适当保护。7.2.7接地故障保护
接地故障保护可活用于发电机组或与其连接的系统。合适的维电器防护方案主要取决于该系统中给出的中性线接地方法（见图2）。7
直接接地
b电抗接地
c低电阻接地
GB/T2820.4-1997
中性线
断路器
d多电源系统的低电阻接地（1个接地电阻和开关装置）e分配互感器（带次级电阻的接地）接地电阻
图2发电机中性线接地方法
接地故障通常是通过3种检测零序电流的继电器防护方案预防的。a）剩余电流继电器防护方案（见图3a）公共母线
断路器
单元升压
变压器
分配互感器
次级电阻
接地故障电流是通过3相相加电流互感器的次级中剩余的电流信号传感检测的。当出现某一接地故障时，在电流互感器中性线连接的接地故障维电器才有电流。b）接地传感器方案（见图3b）
1只穿圈式铁心对称电流互感器环绕所有相的导线（电缆电流互感器）。接地故障维电器检测不对称并捕提零序电流分量。对于线对中性线连接的负载，铁心对称电流互感器也环绕中性线导线。c）中性线接地方案（见图3c）
剩余电流
继电器
发电机间
路断路器
中性线接
接地传感
器继电器
剩余电流继电器防护方案（不适用于低电压4线系统）b接地传感赛方案（通常电流变压器的变比为50A/5A或100A/5A）C中性线接地方案（通带电流变压馨的变比为接地故障电流/5A）图3检测零序电流的接地故障保护进中
地维电器
接跑故
障电流
接地故障电流是通过1只接地故障继电器作为零序电流变换的变压器，将其连接于电阻接地系客
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