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中华人民共和国国家标准

GB/T 2820- 12 — 2002

往复式内燃机驱动的交流发电机组 第12部分:对安全装置的应急供电

ReCiPrOCating internal combustion engine driven alternating CUrrent generating SetS—

Part 12 ：EmergenCy POWer SUPPly to Safty SerViCeS

(ISO 8528-12:1997,MOD)

2002 - 08-05 发布                               .2003-04-01 实施

中华人民共和国岩亦 国家质量监督检验检疫总局发布

GB/T 2820.12—2002

GB/T 2820≪往复式内燃机驱动的交流发电机组》共有十二个部分：

第1部分：用途、定额和性能(eqv ISO 8528-1 = 1993)

第 2 部分:发动机(eqv ISO 8528-2:1993)

第3部分:发电机组用交流发电机(eqv ISo 8528-3:1993)

第4部分：控制装置和开关装置(eqv ISO 8528-4 = 1993)

第5部分：发电机组(eqv ISO 8528-5:1993)

第6部分：试验方法(eqv ISO 8528-6:1993)

第7部分:用于技术条件和设计的技术说明(eqv ISO 8528-7 = 1994)

第8部分：对小功率发电机组的要求和试验(ISo 8528-8:1995,MOD)

第9部分：机械振动的测量和评价(ISO 8528-9 = 1995,MOD)

第10部分：噪声的测量(包面法XISO 8528-10:1998,MOD)

第12部分:对安全装置的应急供电(ISo 8528-12 = 1997,MOD)

其中“第11部分:在线不间断供电系统”目前尚未制定。

本部分在GB/T 2820.1〜2820. 6的基础上,对自动化机组的有关要求作了补充规定。由于本部分 所依据的基础标准GB/T 2820. 1-2820. 6修改采用ISo 8528-1〜8528-6,因此，本部分也属修改采用 ISO 8528-12:1997«往复式内燃机驱动的交流发电机组 第12部分：对安全装置的应急供电》。

本部分应与GB/T 2820. 1-2820. 6—1997和其他标准结合起来使用。

本部分由中国电器工业协会提出。

本部分由兰州电源车辆研究所归口。

本部分由兰州电源车辆研究所负责起草。

本部分主要起草人：张洪战、王丰玉、张宏斌。

往复式内燃机驱动的交流发电机组 第12部分:对安全装置的应急供电

1范围

本部分适用于由往复式内燃机驱动、向安全装置进行应急供电的发电机组。例如医院、高层建筑、公 众聚集场所的安全装置等。本部分对用于上述场所发电机组的性能、设计和维修性的特殊要求作了规 定，同时也考虑了 GB/T 2820. 1-2820. 6及GB/T 2820. 10等部分的有关规定。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB/T 2820的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文 件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成 协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本 部分。

GB 755—2000 旋转电机定额和性能（idt IEC 60034-1_:1996）

GB/T 2820. 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 ISO 8528-1=1993）

GB/T 2820. 2—1997往复式内燃机驱动的交流发电机组 第2部分：发动机（eqv ISO 8528-2：

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 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Qqv 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第5部分:发电机组（eqv ISO 8528-5： 往复式内燃机驱动的交流发电机组 第6部分：试验方法（eqv ISO 8528-6： 1993）

GB/T 2820. 10-2002往复式内燃机驱动的交流发电机组 第10部分：噪声的测量（包面法） （ISO 8528-10 = 1998,MOD）

GB/T 13337. 1—1991固定型防酸式铅酸蓄电池技术条件

IEC 60285 = 1993碱性二次电池和蓄电池密封式镣-镉圆柱形单节充电电池

IEC 60364-5-56 = 1980建筑物的电气装置 第5部分：电气设备的选择和安装 第56章：安全 装置

IEC 6O364-7-71O'>₁建筑物的电气装置 第7部分：对特殊设备或装置的要求 第710节：医疗 场所

IEC 60601-l∩988医疗电气设备 第1部分：安全性通用要求

1）即将发布。

3定义

本部分使用了下列定义和GB/T 2820. 1〜2820. 6中的有关定义。

3-1

切换时间心 Change-OVer time

从常用供电系统出现故障到应急供电系统重新向安全装置供电的时间。这种供电可分若干个步骤 进行加载。

3-2

持续供电时间，b bridging time

在预定的运行状态下，发电机组必须向用户供电的最短时间。这个时间必须与IEC 60601所规定的 额定运行时间相适应。

3-3

安全装置 Safety SerViCeS

为了在常用供电系统发生故障时保护人员安全而安装的设备。

3.4

用户对功率的要求 COnSUmer POWer demand

在考虑到实际加载步骤的情况下，有关用户预期需求的总和。

3-5

对安全装置的功率需求 PoWer demand for Safety SerViCeS

为满足安全装置的需要而消耗的功率。

4符号

∕₂∕∕n—— 不平衡负载电流比

如——电压波形正弦性畸变率

如——持续供电时间

ZCo--切换时间

^tv'^df∖电压恢复时间

⅛.in J

βf--稳态频率带

氾扇］

\瞬态电压偏差

au ₍JnJ

Sfdyn—瞬态频率偏差

8 L——频率降

8Us∖--稳态电压偏差

5其他规定和附加要求

如果需要符合特殊规定和附加要求,用户应予以说明并征得制造商和用户的认可。

6分类

6∙ 1向安全装置供电的发电机组，是按规定的G2级性能、IEC 60364-5-56规定的切换时间及表1进 行分类的。

表1按切换时间进行分类

6-2典型类别示例

表1所规定的类别的典型示例见表2。

表2示例

7发电机组的设计

• 7-1确定需求功率的准则

为了确保发电机组可靠供电，应将装置对功率的需求情况告知发电机组的制造商。

对功率的需求包括切换到电气装置（例如：电梯、泵、风扇、照明设备和其他非线性电气设备）上时出 现的短时高负荷。在适当的场合，例如为了留有余量，可以采用多台机组并联运行。

由于现代往复式内燃机大多为涡轮增压型，因此，有必要分若干加载步骤设置负载接受特性。

由于发电机组的负载接受能力取决于往复式内燃机的制动平均有效压力，所以应采用GB/T 2850. 5-1997第9章和图6、图7所给出的负载接受特性的定义及数值。

若要采用比GB/T 2820. 5-1997中图6、图7推荐值更大的加载步骤，则应采取适当的附加措施， 或者增加发电机组的额定功率,适用时也可增加飞轮的转动惯量。

在设计发电机组时,把第14章中的设计调查清单作为信息提出是必要的。

为了保证发电机组在规定的时间内正常运行,应提供应急发电机组必需的设备。如冷却系统、包括 燃油箱的燃油系统及润滑系统。

往复式内燃发动机的冷却系统应为自带式。

注：使用火花点火式内燃发动机时应考虑其特殊要求和有关国家标准的规定。

• 7-2功率的确定

可按GB/T 2820.5—1997中13. 1和13. 3确定发电机组的功率。

• 7-3指标限值

发电机组的性能指标至少应满足GB/T 2820. 5—1997中G2级的规定。

GB/T 2820.5-1997给出了对性能指标的具体要求。

瞬态指标限值一般按GB/T 2820. 5-1997表3的规定。

表2给出机组类别的性能指标列于表3_o

GBZT 2820.12-2002

表3对表2所给示例的具体要求

8附加要求

8.1 监测和控制电路所需的持续供电，应由蓄电池供电作备用。这种用途的蓄电池应符合 GB/T 13337. 1 或 IEC 60285 的要求。

适用时，这类蓄电池可用于启动发动机。不应引出部分电压。该蓄电池除了用于启动发动机和向监 测和控制电路供电外，不能用作其他用途。

在环境温度为Ioc,蓄电池处于浮充电状态下，蓄电池的容量应能提供足够的电流来启动、监测和 控制发电机组。在每次启动（持续）时间为10 S、两次启动间隔时间为5 S时应能对发电机组进行三次启 动。每次驱动启动（电）机时，蓄电池电压的降低不应对控制系统产生不利影响。

对于每个蓄电池，应提供控制型充电设备。该设备应有确定的恒流和恒压充电性能UU曲线），在充 电周期末应能转变为浮充状态。蓄电池充电器应能按下列规定自动对已放电的蓄电池充电到其额定容 量（A・h）的80%：

--一4类发电机组:在6h以内；

——3类发电机组：在IOh以内;                   ・

除了向蓄电池充电外，充电设备还应提供足够的能量，维持监测和控制设备连续（正常）运行。

应提供一个能对蓄电池电压进行持续监测并能实施故障报警的设备。用于这种报警的线路应有失 败报警模式。该报警器在/或被重置于永久性手控位置时应能发岀警报声。短时间的电压降低（例如：进 行启动或充电）不得触发报警。

蓄电池充电器发生故障时（例如：交流电的断电时间超过3 min或者交流或直流小型断路器动作） 应能触发报警。

蓄电池充电器及其相关系统应这样设计，即输出端子上的电压应不超过永久性连接的控制和驱动 设备的最大额定电压。

启动电机电缆的规格应这样确定：启动发动机时，电缆上的总压降应不超过蓄电池名义电压的 8%。

如果要用分离式蓄电池控制发电机和启动发电机组，则应按本标准的有关规定为每个蓄电池各配 一个充电器。

• 8-2对于用压缩空气启动的往复式发动机,储气瓶的规格和数量应这样确定：在热态和冷态两种情况 下，能使往复式发动机以5倍的着火转速运转。应提供自动压缩机系统为储气瓶充气。充气系统应能在 45 min内使瓶内压力达到工作压力。储气瓶内的压力应能始终得到显示。

如果不能维持要求的压力，则应进行报警。

每个储气瓶上应有自动或手动放水装置。

8∙3往复式内燃机驱动的发电机组能够为用户提供电力的持续供电时间主要取决于燃油供应。

3类发电机组的燃油量应足够使发电机组以额定功率至少运行8 h_o对于4类发电机组,包括试运 行用油在内，其燃油供应量应足够使发电机组以额定功率至少运行24 h_o

当发生自然灾害（如地震）时,发电机组必须工作更长的时间。这时应根据制造商和用户就具体供电 业务的协商结果，增加燃油的供应量。

主（供）油箱的容量应足够使发电机组以额定功率至少运行2 h₀该油箱应放在发动机的附近。为了 保证发电机组能可靠启动，该油箱的底部应比发动机的燃油泵至少高出O∙5 m_o除非发动机的制造商另 有规定。主油箱应有放油和通气部件。为了避免加油过满并得知是否有渗漏,应提供适当的保护措施。

关于持续运行时间和储油量的其他要求,应由制造商和用户协商。

油箱应有油位指示器或量油尺作为容量指示器。

• 8-4配备的活动式通风百叶窗应能由应急电源自动操作也能手动操作。

• 8- 5 常用供电系统发生故障的时间短于0.5 S时，不应启动发动机，不断电和短时间断电发电机组 除外。

8∙ 6必要时,应针对发生地震时的振动等因素另外釆取有效措施。

注1：地震时，包括管道和电缆在内的应急发电机组的零部件的损坏，将中断向安全装置的供电。

注2：如果安全设施和/或与之相连的电缆也因地震而发生损坏，那么通过应急发电机组供电时将会造成二次灾害。 注3_:如果发生灾害的地域比较广大，则希望通过应急发电机组向安全装置供电的时间更长一些，直到常用供电系 统得到修复。在某些特殊情况下，修复时间达153 h— 1995年1月日本神户地区发生灾害，修复向全部用户 供电的常用供电系统所用的时间。

由于日常维护保养工作没有做好，一些应急发电机组在发生灾害后不能及时启动。因此,必须重视应急发电 机组的日常维护工作，比如检査燃油量、过滤器堵塞、蓄电池充电情况等。

9控制装置和开关装置

发电机组的自动化设备可以与电网开关装成一体。

• 9- 1发电机的保护、测量、监视和控制设备

• 9-1-1发电机保护设备

GB/T 2820.4中5. 4对发电机的保护设备作了规定。

• 9-1-2发电机的测量和监视设备

GB/T 2820.4中& 11对发电机的测量和监视设备作了规定。 应记录或显示最大电流。

应对下列情况进行监视：

--过大的发电机电流；

——“电网供电”和“发电机供电”模式。

参见GB/T 2820-4第6章。

9-2发动机测量和监视设备

GB/T 2820. 4中7. 3和7. 4对发动机的测量和监视设备作了规定。

• 9- 3发电机组测量和监视设备

GB/T 2820. 4第7章对发电机组的测量和监视设备作了规定_O

9∙4遥测（控）信号

应为遥控型长时间断电发电机组提供下列运行信息和故障报警：

——发电机组“准备”（选择器处于“自动”方式）；

——发电机组运行——长时间断电发电机组向用户供电；

——发电机组运行——电网向用户供电；

—— 发电机组发生“故障”。

10试验方式

10.1与电网同时供电运行试验

3类和4类发电机组通常与电网一起供电。与电网同时供电且无中断运行试验可按下列要求完成。

10.1.1无切换逐级加载

用手动或自动方式使发电机组接近电网的频率和电压。

当发电机断路器同步合闸后，用往复式内燃机调速器实施调整，以达到所希望的速度和设备所需求 的功率。以发电机组与电网并联的方式进行试验。

试验完成后,通过降低调速器的设定转速来给发电机组卸载。当功率低于额定功率的10%后，发电 机断路器断开。

为此，有必要提供合适的发电机保护设备及开关和控制设备（见GB/T 2820. 4中5. 4和7. 2）。

为了确定电网所要求的保护功能及识别电网故障,与电网协同试验是必要的。

• 10- 1.2有切换逐级加载运行

用手动和自动方式使发电机组接近电网的频率和电压。

在发电机断路器同步合闸后,通过提高发动机调速器的设定转速来增加发电机组的输出功率。当由 电网提供的功率是发电机组额定功率的10%时，电网断路器应断开。

为了在不断电情况下使用电设备与发电机组分离重新与电网连接,在试验结束时,应反过来进行上 述切换程序。

为此,有必要提供合适的发电机保护设备以及开关和控制设备（GB/T 2820. 4中5. 4和7∙ 2）。

为了确定电网所要求的保护和识别电网故障，与电网协同试验是必要的。

• 10-1-3突然加载短时并联运行试验

用手动或自动方式使发电机组接近电网的频率和电压。

当与电网同步后，发电机断路器闭合，在100 ms的最大重叠时间后，电网断路器应断开。用电设备 所消耗的功率立即由发电机组提供。

为了防止发电机组过载和出现故障,必须保证在接受设备负荷的瞬时，不能超过GB/T 2820. 5第9 章所规定的第一阶段的推荐功率。频率和电压将与电网的不同。

为了在不断电情况下,使用电设备与发电机组分离重新与电网连接,上述切换程序应反过来进行。

这种切换的前提条件是，允许在规定的时间把全部用户负载转移到电网上。

为此，有必要提供发电机的保护设备及开关和控制设备（GB/T 2820.4中6. 10）.

为了确定电网所要求的保护并识别电网故障，与电网协同试验是必要的。

• 10- 2不与电网同时供电

为了进行模拟电网供电故障的试验，电网断路器应断开。这将引起对设备供电的中断,相应的切换 时间在第6章给出。发电机组的启动和设备需求功率特性见第6章。

一般应按下述规定进行试验：

——3类发电机组按10. 1. 1或1O∙ L 2的规定。

——4类发电机组按L3的规定。

11试验

• 11- 1 总则

按安装试验和周期试验进行分类。

验收试验见GB/T 2820. 6第6章。

• 11-2安装试验

a）〜D各条所列的试验项目，旨在为正确地确定发电机组的容量和工作次序提供信息。在发电机组 初始运行之前以及任何改进或修理后重新运行之前应进行这些试验。

a） 在配电柜处中断电网供电，改由应急发电机组向用户供电；

b） 对安装发电机组的房间进行检査：防火、防洪、通风及废气排放等；

C）在确定发电机组的规格时，应考虑地板静载荷和可能的启动电流（例如：电动机驱动风扇、泵、 电梯等）；

d） 发电机组保护设备、尤其是必须满足项目的试验；

e） 应急发电机组的运行试验包括：启动试验、运行特性、辅助设备运行、开关和控制设备等试验， 按额定功率运行时的性能及作为一台发电机组运行时的性能试验。应特别注意电压和频率的 动态偏差。

f） 检查当地是否满足防火要求。

• 11-3周期试验

• 11-3. 1应按IEC 60364-7-710的规定对电站定期进行试验。

II-3. 2除11. 2a）〜f）所列试验外,其余试验内容如下：

a） 对重要设备供电时每月进行运行试验，内容包括：

——监测电网电压

——启动和试运行特性

——规定的负载接受特性

——开关装置、控制装置和辅助设备的性能

b） 应急发电机组负载特性运行试验每月都应进行。至少在50%的额定功率下运行60 min,除非 制造商和用户另有规定。

当应急发电机组持续运行时，可不进行本试验。

C）每月对开关装置进行操作试验。

d）验证应急发电机组是否仍能满足设备所要求的功率的年度检验。

11-3- 3应保存那些定期重复进行试验的试验记录，并使对其监测的时间不少于2年。

12定额标牌

除了 GB/T 2820.5第14章规定的标志外，发电机组的定额标牌还应包括表1中的类别。

13文件要求

应提供有关系统部件和辅件的说明书，说明书中应提供操作、维修和安全性的足够信息。

14设计调査清单

表4给出了正确设计发电机组需要了解的有关信息。

表4设计发电机组时应考虑的事项

附录A

（资料性附录）

文献目录

• 1 IEC 60146-1-1 = 1991通用要求和线路变换器 第1-1部分:基本要求

• 2 IEC 60146-1-2:1991通用要求和线路变换器 第1或部分：应用导则

• 3 IEC 60146-1-3:1991通用要求和线路变换器 第1-3部分：变压器和电抗器

• 4 IEC 60146-2:1974半导体器件 第2部分：自变换半导体

• 5 IEC 60146-4 = 1986半导体器件 第4部分：不间断供电系统（电源）性能的确定方法和试验要求

• 6 IEC 60364-3 = 1993建筑物的电气装置 第3部分：一般性能评价

• 7 IEC 60364-6-61 :1986建筑物的电气装置第6部分验证:第.61章最终验证

• 8 IEC 60364-6-62：^S）建筑物的电气装置第6部分验证:第62章周期验证

2）即将发布

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