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NB/T 42113-2017

基本信息

标准号: NB/T 42113-2017

中文名称:中小功率燃气发电机组技术条件

标准类别:能源标准(NB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 中小 功率 燃气 发电机组 技术

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标准简介

NB/T 42113-2017.Small and medium power gas generating set general technical specifications.
1范围
NB/T 42113规定了往复式燃气发动机驱动的500kW以下中小功率交流工频发电机组(简称“机组”)的技术要求、试验、检验规则、标志、包装和贮运等。
NB/T 42113适用于500kW以下的以天然气、煤层气、沼气、瓦斯、页岩气、煤气、秸秆气等为燃料的陆用燃气发电机组。
60Hz的机组可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T 191包装 储运图示标志
GB/T 2820.1- 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/T 2820.3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/T 2820.4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/T 2820.5往复式内 燃机驱动的交流发电机组第5 部分:发电机组
GB/T 2820.6-2009 往复 式内燃机驱动的交流发电机组第6部分:试验方法
GB/T 2820.9-2002 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/T 6072.1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
3术语和定义
JB/T 8194界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1中小功率燃气发电机组small and medium power gas generating set
功率在500 kW以下,以天然气、煤层气、沼气、瓦斯、油母页岩气、发生炉煤气、秸秆气等为燃料的燃气发动机、发电机、控制装置、开关装置和辅助设备等联合组成的独立供电电源。

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标准内容

ICS29.160.40
备案号:59890-2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T42113—2017
中小功率燃气发电机组
技术条件
Small and medium power gas generating set general technical specifications2017-08-02发布
国家能源局
2017-12-01实施
范围·
2规范性引用文件
3术语和定义
4技术要求
检验规则
标志、包装、贮运
NB/T42113—2017
NB/T42113—2017
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则制定。本标准由中国电器工业协会提出。本标准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。本标准起草单位:中国石油集团济柴动力总厂、淄博淄柴新能源有限公司。本标准主要起草人:王玉刚、倪秀永、王令金、党永浩、姚鹏、俞晓艳、高绪伟、梁杰辉。I
1范围
中小功率燃气发电机组
技术条件
NB/T42113—2017
本标准规定了往复式燃气发动机驱动的500kW以下中小功率交流工频发电机组(简称“机组”)的技术要求、试验、检验规则、标志、包装和贮运等。本标准适用于500kW以下的以天然气、煤层气、沼气、瓦斯、页岩气、煤气、秸秆气等为燃料的陆用燃气发电机组。
60Hz的机组可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T191包装储运图示标志
GB/T2820.1一2009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/T2820.3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/T2820.6一2009往复式内燃机驱动的交流发电机组第6部分:试验方法GB/T2820.9一2002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/T6072.1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
GB7231、工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识GB/T13306标牌
GB/T16471运输包装件尺寸与质量界限JB/T8194内燃机电站名词术语
NB/T421142017中小功率燃气发电机组试验方法NB/T42115—2017中小功率燃气发电机组安全要求3术语和定义
JB/T8194界定的以及下列术语和定义适用手本文件。3.1
中小功率燃气发电机组smallandmediumpowergasgeneratingset功率在500kW以下,以天然气、煤层气、沼气、瓦斯、油母页岩气、发生炉煤气、秸秆气等为燃料的燃气发动机、发电机、控制装置、开关装置和辅助设备等联合组成的独立供电电源。3.2
发电机组热耗率specificheatconsumptionofgeneratingset在某一工况下稳定运转时,单位时间内机组单位功率所消耗的气体燃料完全燃烧时所发出的热量,单位为kJ/(kWh)。
NB/T42113—2017
分布式能源distributedenergy
分布在用户端的能源综合利用系统。以直接满足用户多种需求,实现能源梯级利用,并通过公用能源供应系统提供支持和补充,实现资源利用最大化。4技术要求
4.1总则
4.1.1本标准未作规定的发电机、控制装置和开关装置等机组配套件,应符合GB/T2820.3、GB/T2820.4和制造商技术条件的规定。
4.1.2机组对气源要求按相应发动机技术条件要求。4.2参数
4.2.1机组的界限尺寸、边界尺寸、连接尺寸均应符合按规定程序批准的产品图样,并应符合GB/T16471的规定。
4.2.2机组铭牌功率根据运行模式由制造商进行标定,便于用户选用。4.3监测仪表
4.3.1机组应设置以下指示装置及声光指示,但并不仅限于以下内容:a)电压、电流、频率、功率因数;b)功率、转速、计时器;
c)水温、油温;
d)合闸、分闸、故障。
4.3.2监测仪表的精确度应符合GB/T2820.62009中6.7.1表2的规定。4.3.3有要求时,可隔室监控发动机排气温度、冷却水温度、机油温度、机油压力和发电机绕组温度等参数。
4.3.4机组可配置RS485、RS232通信接口或CAN通信接口传送监测数据,应采用标准通信协议。4.4标准基准条件
4.4.1机组输出额定功率的条件
机组输出额定功率的标准基准条件如下:a)绝对大气压力:100kPa;
b)环境温度:298K(25℃):
c)空气相对湿度:30%;
d)增压中冷介质温度:298K(25℃)。注:在温度为298K、相对湿度30%时,相应的水蒸气分压为1kPa,因此,相应的干气压为99kPa4.4.2机组能正常运行的工作条件机组能正常运行的工作条件按照制造商产品技术条件要求。4.4.3功率的修正
当现场的运行条件不同于4.4.1给出的标准基准条件时,应按GB/T2820.5的相关规定对发电机组2
的功率进行必要的修正。
4.5机组输出功率种类与运行模式4.5.1持续功率(COP)
NB/T42113—2017
在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养,机组每年运行时间不受限制地为恒定负载持续供电的最大功率,见图1。pt
时间:P
功率;a
4.5.2基本功率(PRP)
持续功率(100%)
图1持续功率(COP)图解
在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养,机组每年运行时间不受限制地为可变负载持续供电的最大功率,见图2。Pit
t时间:P—功率;α基本功率(100%);b24h内允许的平均功率(Pp);c24h内实际的平均功率(Pp);d停机
注:t+12++..+=24h。
图2基本功率(PRP)图解
在24h运行周期内允许平均功率输出(Ppp)不大于PRP的70%,除非内燃机制造商另有规定。注:当要求允许的平均功率(Ppp)大于规定值时,可使用持续功率(COP)。当确定某一可变功率序列的实际平均输出功率(Ppa)时,功率小于30%PRP的功率应视为30%,且时间不计。
4.5.3限时运行功率(LTP)
在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养,发电机组每年供电达500h的最大功率,见图3。
注:按100%限时运行功率(LTP)每年运行时间最多不超过500h。3
NB/T42113—2017
时间:P功率;a限时运行功率(100%)图3限时运行功率(LTP)图解
4.5.4应急备用功率(ESP)
在商定的运行条件下并按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养,当公共电网出现故障或试验条件下,发电机组每年运行达200h的某一可变功率系列中的最大功率,见图4。在24h的运行周期内,允许平均功率输出(Pm)应不大于ESP的70%,除非内燃机制造商另有规定实际的平均输出功率(Ppa)应不大于定义ESP的平均允许输出功率(Pp)。当确定某一可变功率序列的实际平均输出功率(Ppa)时,小于30%ESP的功率应视为30%,且停机时间应不计。
4.5.5运行模式
机组运行模式应按照GB/T2820.12009中6.1的规定。机组的运行模式可能影响某些重要性能(例如运行的经济性和可靠性、维修间隔时间),用户与制造商在商定有关要求时应予以考虑。应使用由机组制造商标定的功率定额种类,除非经用户和制造商同意,不应使用其他功率定额种类。PS
d lallt
888888
24h内允许的平均功率(Ppp):c—24h内实际的平均时间:P功率:a应急备用功率(100%):b功率(Pp):d停机
注:t++t++t=24h。
图4应急备用功率(ESP)图解
4.6机组能可靠工作的条件
机组在下列条件下应能可靠工作(允许修正功率):a)海拔不超过4000m。
b)环境温度:
1)下限值分别为:5℃、一15℃、一25℃、一45℃:2)上限值分别为:40℃、45℃、50℃。c)最高温度条件下,月平均最大相对湿度不大于90%(25℃)。NB/T42113—2017
当海拔超过1000m(但不超过4000m)时,环境温度的上限值按海拔每增加100m,降低0.5℃修正。
4.7启动要求
在环境温度不低于5℃时,经3次启动,机组应能启动成功;当环境温度低于5℃时,按制造商产品技术条件规定,采取预热措施后,机组应能启动成功。4.8接地
机组应有良好的接地端子并有明显的标志。4.9绝缘电阻
机组各独立电气回路对地以及回路间的绝缘电阻不应低于表1的规定。冷态绝缘电阻只供参考,不作考核。
4.10耐受电压
机组各独立电气回路对地以及回路间应能承受电压数值应符合表2的规定,频率为50Hz(或60Hz)的正弦波,试验电压1min,且应无击穿或闪络现象。发动机的电气部分、半导体器件及电容器等不做此项试验。
表1绝缘电阻
环境温度为15℃~35℃,空气相对湿度为45%~75%环境温度为25℃,空气相对湿度为95%热态
表2耐受电压
次回路对地,
次回路对二次回路
二次回路对地
4.11相序
回路额定电压
≥100
≤230
回路额定电压U
试验电压
(1000+2倍额定电压)×80%
最低1200
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排列;对控制屏内部母线的排列,从屏正面看应符合表3的规定。
NB/T42113—2017
机油消耗率
垂直排列
表3相
机组的机油消耗率按产品技术条件规定。性能等级
4.13.1性能G1级
水平排列
前后排列
适用于一般用途(照明和其他简单的电气负载),只需规定电压和频率的基本参数的连续负载。4.13.2性能G2级
适用于对其电压特性与公用电力系统有相同要求的负载。如用于照明系统:泵、风机和卷扬机。当负载变化时,充许有暂时的电压和频率的偏差。4.14电气性能
电压整定范围
机组在空载与100%额定输出之间的所有负载(或与用户协商规定负载)、商定的功率因数范围内、额定频率下,发电机端子处电压调节的上升和下降的最大可能范围不应小于土5%额定电压。4.14.2
电压和频率性能等级
电压和频率性能等级的运行限值按表4的规定执行,有特殊要求的机组按供需双方协议执行表4电压和频率性能等级的运行限值参数
频率降f
稳态频率带β,
相对的频率整定下降范围Sfsdo
相对的频率整定上升范围8fsp
突减功率fam
瞬态频率偏差
突加功率fdyn
频率恢复时间t
≤+18
≤-25
性能等级
≥(2.5+8fat)
≤+12
≤-20
相对频率容差带af
稳态电压偏差SUs
突减功率6U*aym
瞬态电压偏差
突加功率SU-dym
电压恢复时间。
电压不平衡度8U2.。
注:表中的各参数、符号含义详见GB/T2820.5。表4(续)
单缸或双缸发动机成套的发电机组,该值可为2.5。不需要并联的机组,转速和电压的整定不变是允许的。在并联运行的情况下,该值应减为0.5。4.14.3冷热态电压变化
≤±5
≤+35
≤-25
性能等级
NB/T42113—2017
≤+25
≤-20
机组在额定工况下从冷态到热态的电压变化:对采用可控励磁装置发电机的机组不应超过土2%额定电压;对采用不可控励磁装置发电机的机组不应超过土5%额定电压。4.14.4畸变率
机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率应满足下列要求:a)额定功率小于250kW的机组,机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不应大于10%;
额定功率为250kW~500kW的机组,机组在空载额定电压时的线电压波形正弦性畸变率不应b)
大于5%。
4.14.5并联和并网
4.14.5.1有并联要求的机组,同型号规格的机组在20%~100%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,其有功功率和无功功率的分配差度不应大于如下规定a)有功功率分配△P:
在80%和100%额定负载之间为土5%;在20%和80%额定负载之间为土10%。b)无功功率分配AQ:在20%和100%额定负载之间为土10%。4.14.5.2不同规格、调速特性相近的机组之间并联,各机组承担负载的有功功率和无功功率分配差度按供需双方协议规定。
4.14.5.3用作分布式能源用途的机组,其输出电气指标应能满足相关公用能源供应系统的接入要求。4.14.6温升限值或温度
机组在运行中,发电机温升限值应符合GB/T2820.3的规定;机组其他各部件的温度应符合制造商产品技术条件的规定。
3-2017
NB/T42113
5连续运行性能
在4.4.1规定的条件下,机组应能输出额定功率并连续运行,连续运行时间应符合制造商产品技术条件规定。
6机组热耗率
机组的热耗率要求应符合制造商产品技术条件的规定。热耗率最大允差不应超过技术条件中规定数值的5%。当试验环境与标准环境状况不符时,机组热耗率应按GB/T6072.1规定的方法进行修正。4.17结构
4.17.1机组的电气接线应符合电路图,电气安装应符合相应图样规定。4.17.2发动机、发电机和辅助系统的配套应按照设计图样的规定。4.17.3机组应根据需要设置减振装置。4.18振动
常用发电机组振动位移、速度、加速度限值见表5。这些数据可用来评估发电机组的振动级别和潜在效应。
测量时发电机组的工作状态按GB/T2820.92002中第9章的规定进行测量,对测量结果的评估按GB/T2820.9—2002中第10章的规定进行评估。表5常用发电机组振动位移、速度、加速度限值机组
发动机标定转
720~1300
1300~2000bzxz.net
2000~3600
额定功率P
200~500
40~100
100~200
发动机
位移Sxms
发电机mm
数值1
数值2
发动机
速度Vkms
发电机
数值!
注:表中位移Sms和加速度axms可用表中的速度vxms按下式求得:=0.628Vxm
=0.0159vxms
污染环境的限值
4.19.1噪声
数值2
加速度axms
发电机
发动机
数值1
数值2
机组的噪声限值不应大于表6规定,对于开式机组,表中规定值应减去2dB(A)。有特殊要求的低噪声机组,应按照供需双方协议的规定执行。8
机组额定功率P
>40~100
>100~300
>300~500
4.19.2机组的污染物排放要求
机组的污染物排放要求见表7。
排放污染物限值
非甲烷碳氢化合物NMHC
保护措施
发动机保护
表6机组的噪声限值
≤1500
>1500~2000
表7机组的污染物排放要求
NB/T42113—2017
>2000~2500
燃料种类
天然气、沼气、煤层气、瓦斯、页岩气≤4.45
>2500~3000
煤气、秸秆气
发动机至少应具备超速、机油压力低、发动机出水温度高等保护功能。具体要求应符合发动机制造商技术条件规定。
机组保护
机组应有过载、短路、过流、过电压、欠电压、欠频、过频等保护装置,当出现故障或不允许值时,应能可靠动作。
控制面板上应有故障声光报警指示。机组并联或并网时,应增设逆功率保护。机组可具备接受外部的报警停机信号,信号类型由制造商与用户协商确定。4.21安全性
机组安全及防护应符合NB/T42115—2017的规定。4.22外观质量
机组的焊接件焊接应牢固,焊缝应均匀,无裂纹、药皮、溅渣、焊边、咬边,漏焊及气孔等缺4.22.1
陷。焊渣、焊药应清除干净。
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