內容簡介

柴油發電機組作為常用後備、應急電源設備，在各行各業供電負載中被廣泛應用，特別是在負載對供電品質要求越來越嚴格的今天，成為不可或缺的供電保障。本書的三位元作者來自于柴油發電設備製造第一線，具有深厚的理論知識和豐富的實踐經驗，他們對近年來柴油發電設備的技術發展以及柴油發電設備在實際工程應用中的技術應用進行了深入研究，並加以總結歸納，完成本書。通過閱讀本書，讀者可以瞭解柴油發電機組作為一種發電設備在當前供電負載應用中技術發展的新狀況，並且可以瞭解其中的一些技術細節，本書信息量豐富、可讀性強。本書在編寫內容上博采眾家之長，技術應用和工程案例相結合，文字描述與圖表、圖像直觀表達相結合，通俗易懂，易於理解。

序
前言
第１章柴油發電機組概述１
１.１柴油發電機組的技術發展歷程１
１.２柴油發電機組的結構１
１.３柴油發電機組的特點２
１.４柴油發電機組的分類２
１.５柴油發電機組的技術標準與性能６
１.５.１柴油發電機組的標準６
１.５.２柴油發電機組的工況條件７
１.５.３柴油發電機組的功率標定和修正７
１.５.４柴油發電機組的電氣性能指標１１
１.６柴油發電機組的選擇１９

第２章柴油機新技術的應用２６
２.１柴油機概述２６
２.２柴油機技術的發展３５
２.３電控燃油系統３８
２.３.１電控燃油系統概述３８
２.３.２電控單體式噴油器（ＥＵＩ）燃油系統４２
２.３.３電控高壓共軌（ＤＣＲ）燃油系統４４
２.３.４其他類型的電控燃油系統４９
２.３.５電控燃油系統的故障診斷方法５４
２.３.６帕金斯（Ｐｅｒｋｉｎｓ）電控燃油系統及故障診斷５６
２.３.７沃爾沃（ＶＯＬＶＯ）電控燃油系統及故障診斷６３
２.３.８賓士（ＭＴＵ）電控燃油系統及故障診斷７１
２.３.９康明斯（Ｃｕｍｍｉｎｓ）電控燃油系統及故障診斷７３
２.４增壓中冷及多氣門技術８６
２.４.１增壓中冷技術８６
２.４.２多氣門技術８８
２.５智慧變速風扇及其他８８
２.５.１智能變速風扇８８
２.５.２廢氣再迴圈（ＥＧＲ）技術的應用９１
２.５.３後處理技術９２
２.５.４乳化柴油的應用９２
２.５.５機油消耗控制技術９３

第３章發電機及勵磁系統的新技術９５
３.１概述９５
３.２發電機的基本參數９６
３.３發電機的分類９８
３.４發電機的新技術和應用１００
３.４.１現代發電機的智慧化１０１
３.４.２雲端大資料的分析和新產品開發中的客戶交互１０１
３.４.３ＩＤＣ資料中心的單獨功率標定和高壓大容量多機並機、冗餘控制等技術的使用１０３
３.４.４成型繞組發電機與散嵌繞組發電機１０９
３.５永磁發電機１１１
３.５.１永磁同步發電機的特點１１１
３.５.２永磁同步發電機的結構１１２
３.５.３永磁同步發電機的參數、性能和運行特性１１３
３.５.４永磁發電機的應用１１６
３.６非同步發電機１１８
３.６.１非同步發電機的工作原理１１８
３.６.２非同步發電機的自激建壓條件１１９
３.６.３非同步發電機負載運行狀態及應用１２０
３.７無刷發電機的勵磁系統１２２
３.７.１ＰＭＧ永磁機勵磁系統１２２
３.７.２輔助繞組勵磁系統１２２
３.７.３自勵式勵磁系統１２３
３.７.４旋轉晶閘管（ＳＣＲ）勵磁系統１２４
３.７.５相複勵勵磁系統１２５
３.８勵磁系統的數位電壓調節器（ＤＶＲ）１２６
３.８.１ＤＶＲ２０００Ｅ數位電壓調節器綜述１２６
目錄·Ⅶ
３.８.２ＤＶＲ２０００Ｅ型數位電壓調節器的功能及運行特性１２７
３.８.３ＤＶＲ２０００Ｅ典型應用的接線與調整１３１

第４章發電機組新控制技術１３３
４.１柴油發電機組控制系統的發展趨勢１３３
４.１.１柴油發電機組控制系統概述１３３
４.１.２柴油發電機組控制系統的發展趨勢１３７
４.２發電機組的複雜應用１３９
４.２.１冗余應用１３９
４.２.２通信應用１４０
４.２.３快速並機應用１４０
４.２.４複雜並機專案的應用１４１
４.３基於移動雲服務的柴油發電機組遠端監控系統１４１
４.３.１移動雲服務的特點１４２
４.３.２系統組成１４２
４.３.３通信與資料交互１４３
４.３.４遠端資料管理與服務１４４
４.３.５專案的技術框架及其關鍵技術１４５
４.３.６科泰天辰雲系統的主要功能１４５
４.３.７科泰天辰雲系統的優點１４６
４.４科泰ＴＣ系列控制屏１４７
４.４.１簡易控制屏１４７
４.４.２單機自動控制屏１５２
４.４.３ＴＣ３.０發電機組並聯控制器１５９

第５章高電壓柴油發電機組１６６
５.１高電壓柴油發電機組概述１６６
５.２高電壓發電機組的特點１６６
５.２.１高電壓發電機組主要技術特徵及指標１６６
５.２.２高電壓柴油發電機組的組成１６７
５.３高電壓柴油發電機組的配電系統１６９
５.３.１高壓配電系統的組成１６９
５.３.２配電系統各部分的特點１６９
５.４高電壓交流柴油發電機組系統的保護１７０
５.４.１發電機組差動保護１７１
５.４.２高電壓發電機組系統的接地保護１７１
５.５高電壓柴油發電機組與市電的工作邏輯關係１７３
５.５.１自啟動邏輯１７３
５.５.２市電恢復切換邏輯１７３
５.５.３並機邏輯１７４
５.６高電壓發電機組的選型與分散式並機１７４
５.６.１高電壓發電機組的選型１７４
５.６.２高電壓發電機組的分散式並機系統１７８
５.７高電壓發電機組的安全管理和操作規範１８６
５.７.１高電壓柴油發電機組的安全管理１８６
５.７.２高電壓發電機組的操作規範１８７

第６章特殊用途的柴油發電機組１８８
６.１低雜訊柴油發電機組１８９
６.１.１低雜訊柴油發電機組的雜訊控制１８９
６.１.２低雜訊柴油發電機組的外觀、結構和系統１９１
６.１.３靜音型機組的防塵防雨設計１９５
６.１.４組合式低雜訊方艙電站１９７
６.２移動式柴油發電機組１９９
６.２.１概述１９９
６.２.２車載電站２００
６.２.３掛車電站２１０
６.３特殊環境條件下柴油發電機組的應用２１１
６.３.１極端高溫環境條件下柴油發電機組的應用２１２
６.３.２極端低溫環境條件下柴油發電機組的應用２１３
６.３.３高原環境條件下柴油發電機組的應用２１４
６.３.４上海科泰電源股份有限公司內裝式電動電纜絞盤２２２

第７章資料中心和通信用發電機組２２４
７.１通信行業的發展對應急電源的要求２２４
７.２高壓交流柴油發電機組在通信行業的應用２２５
７.３通信基站應急供電用高壓直流柴油發電機組２３２
７.４通信基站戶外型耐低溫風冷柴油發電機組２３４
７.５電動汽車應用於通信基站的應急供電２３７
·Ⅷ · 柴油發電機組新技術及應用
７.６通信基站混合能源系統２４０
７.６.１變頻節能混合能源系統２４１
７.６.２混合能源管理系統２４６
７.６.３上海科泰電源股份有限公司混合能源系統２４９
７.６.４混合能源系統的方案設計實例２５３

第８章柴油發電機組在發電廠保安電源的應用２５５
８.１發電廠保安電源柴油發電機組概述２５５
８.２黑啟動柴油發電機組概述２５６
８.３火力發電廠保安電源柴油發電機組２５６
８.４水力發電廠保安電源柴油發電機組２６０
８.５核電站保安電源柴油發電機組２６３
８.６保安電源控制系統分類２６３
８.６.１不與發電廠保安電源進行同期並網的控制邏輯２６４
８.６.２與發電廠保安電源進行同期並網的控制邏輯２６５
８.６.３黑啟動應用的控制邏輯和一次系統圖２６９
８.６.４柴油發電機組的控制系統２６９

第９章柴油發電機組在核電站的應用２７１
９.１核電站柴油發電機組概述２７１
９.１.１核電站的發展史２７１
９.１.２核電站應急柴油發電機組的重要性２７２
９.１.３核電站柴油發電機組的分類２７２
９.１.４核電站應急柴油發電機組簡述２７３
９.２核電站柴油發電機組的主要應用形式２７５
９.２.１核安全級柴油發電機組２７５
９.２.２水壓試驗泵柴油發電機組２８０
９.２.３附加柴油發電機組２８４
９.２.４移動式應急柴油發電機組２８６
９.３核電站柴油發電機組的典型案例分析２９４
９.３.１核安全級柴油發電機組（ＫＭＳ１０００Ｅ）２９４
９.３.２水壓試驗泵柴油發電機組（ＫＶ２７５Ｅ）２９６
９.３.３移動式應急柴油發電機組（ＫＶ５７０ＣＶ）２９７
９.３.４柴油發電機組的抗震試驗３００

第１０章柴油發電機組在石油和天然氣行業的應用３０５
１０.１概述３０５
１０.２傳統油田鑽機負載特性及配套機組的現狀３０６
１０.３上海科泰電源股份有限公司採用的單機容量為５００ｋＶＡ，３台機組智慧並機的解決方案３０７
１０.４１２００ｋＷ陸地鑽機發電機組（動力模組）３０９

第１１章柴油發電機組在港機的應用３１６
１１.１港口起重設備概述３１６
１１.２輪胎式集裝箱龍門起重機動力房柴油發電機組３１７
１１.２.１輪胎吊簡介３１７
１１.２.２柴油發電機組動力房的選型及設計３１８
１１.３移動式動力房３２５
１１.３.１掛車電站３２５
１１.３.２集裝箱式電站３２６
１１.４港口設備用結構件的加工特殊要求３２７
１１.４.１焊接工藝的要求３２７
１１.４.２表面處理３２８
１１.４.３油漆工藝的要求３３０
１１.５應用實例３３２

第１２章船用柴油發電機組的應用３３３
１２.１船用柴油發電機組概述３３３
１２.２船用柴油發電機組的選型３３６
１２.３船用主發電機３３７
１２.４船用輔助發電機３３９
１２.５船用應急發電機３４３
１２.６船用柴油發電機組的裝配３４４
１２.７船舶電力系統３４５

第１３章柴油發電機組在機場地面電源系統的應用３４９
１３.１概述３４９
１３.２飛機地面移動式電源機組的基本要求３４９
１３.２.１技術標準３４９
１３.２.２基本技術要求３５０
１３.２.３保護功能３５４
１３.２.４安全要求３５７
目錄·Ⅸ
１３.３總體技術方案３５９
１３.３.１飛機地面電源機組系統組成３５９
１３.３.２柴油發電機組配置３５９
１３.３.３電源機組的技術特點３６３
１３.３.４直流２８Ｖ電源模組３６３
１３.３.５框架結構和掛車底盤３６４
１３.４自行式電源機組３６６

第１４章柴油發電機組的機房設計與安裝３６７
１４.１機房設計概述３６７
１４.２柴油發電機組的基礎３６９
１４.３機房的通風３７３
１４.３.１排氣系統３７３
１４.３.２通風系統３７４
１４.３.３機房的通風散熱３７６
１４.４機房降噪３８０
１４.４.１雜訊限制適用標準和測量評價３８０
１４.４.２機房降噪措施３８１
１４.４.３機房降噪方案的設計３８４
１４.５機房設備的安裝３９０
１４.５.１機組安裝前的準備工作與機組的安裝３９０
１４.５.２排煙系統的安裝３９１
１４.５.３降噪裝置的安裝３９２
１４.５.４機組燃油箱及管路的安裝３９２
１４.５.５電氣系統的安裝３９４
１４.６機房安裝的典型案例３９４
１４.６.１低雜訊機房設計案例一３９４
１４.６.２低雜訊機房設計案例二３９６
１４.６.３低雜訊機房設計案例三３９９

附錄４０１
附錄Ａ分散式能源系統４０１
附錄Ｂ高層建築負載和應急（備用）柴油
發電機組的選擇及容量計算４０６
附錄Ｃ上海科泰電源股份有限公司柴油發電
機組典型產品型譜４０９
參考文獻４２７

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序

從受上海科泰電源股份有限公司（簡稱上海科泰）許乃強先生相邀為他和蔡行榮、莊衍平三位作者新編著的《柴油發電機組新技術及應用》一書作序那刻起，我對這本技術專著就充滿了各種期待。作為內燃發電機組行業的一個老兵，我期望這本專著脫落老套，將平凡敘述出精彩。內燃發電機組是一個傳統行業，早在３０多年前我大學剛剛畢業的時候，這個行業，連同它的上游產品內燃機行業都被工業界看作是“夕陽”行業，認為已經窮盡研究，很難創新了。所以在接到邀請的那一刻，我很好奇，情不自禁地猜想著三位作者該如何將現代科技融入到傳統的內燃發電機組領域，又如何賦予這個傳統行業最新的技術內涵……帶著這些期盼和好奇，我收到了列印的書稿。迫不及待地打開，瞬間眼前一亮，僅僅閱讀了目錄，我就知道本書不負期待，開券有益。當時我正在福建福清參加中國電器工業協會內燃發電設備分會２０１７年行業會議，會議期間，我從頭至尾細細品讀了書稿，有種久違的朋友相見恨晚的感覺。

這本書的架構科學、合理，內容翔實、豐富，敘述平實、親切，技術新穎、實用，既有理論，又有案例……。

我於２０１５年接任中國電器工業協會內燃發電設備分會理事長一職。作為行業的一個“帶頭人”，我深感這個傳統行業負重前行，步履艱難。目前，中國內燃發電設備行業低端產能過剩，產品品質參差不齊，市場陷入惡性競爭。但是，另一方面高技術含量的高端產品卻又浴火重生，像大型資料中心、分散式電源、複合能源系統，都對內燃發電機組產品形成巨大的需求，每年僅在國內就形成數百億元的市場，而且這個市場需求還在逐年擴大。假如再加上全球化發展所帶來的市場機會，說中國內燃發電設備行業進入了一個新的發展時代也不過分。可以說，中國內燃發電設備行業面臨著共同的危機，也面臨著共同的機會。在中國內燃發電設備行業發展由高速增長趨向平穩，從追求數量到品質提升的背景下，許乃強等三位作者潛心耕耘，集幾十年技術研發成果之大成，編成了本書，為我們整個內燃發電設備行業規範、指導設計、工藝製造、試驗檢測提供了一個重要的技術文獻，對促進行業健康、規範發展具有積極的作用。

傳統內燃發電設備如何進行轉型升級？行業的未來在哪裡？傳統發電機組與最新科技如何結合？這些行業人士關心的問題，都可以從這本專著中找到答案或引發一些思考。

謝謝許乃強、蔡行榮、莊衍平三位作者，也謝謝上海科泰電源股份有限公司，他們為行業的技術進步做了一個精彩的總結和提煉，並探討了未來的發展方向。我們希望所有的期待都變成現實。

謹以此序為我們行業呐喊，為其健康發展和技術進步呼籲，希望行業同仁都能為此共同努力、奮鬥！
再次感謝本書的作者和上海科泰電源股份有限公司團隊！
中國電器工業協會內燃發電設備分會理事長：張紅忠２０１７年９月２９

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