柴油發(fā)電機(jī)組集柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)和自動(dòng)控制等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相交叉的技術(shù)于一體。柴油發(fā)電機(jī)組是以柴油機(jī)為動(dòng)力的發(fā)電設(shè)備,它與常用的蒸汽發(fā)電機(jī)組、水輪發(fā)電機(jī)組、燃?xì)鉁u輪發(fā)電機(jī)組、原子能發(fā)電機(jī)組等發(fā)電設(shè)備相比較有以下特點(diǎn):

(1)柴油發(fā)電機(jī)組的配套設(shè)備比較簡單,輔助設(shè)備少,體積小,重量輕。與水輪發(fā)電機(jī)組需要建水壩、蒸汽機(jī)組需配置鍋爐、燃油儲(chǔ)備和水處理系統(tǒng)等比較,柴油發(fā)電機(jī)組的占地面積小、建設(shè)速度快、投資費(fèi)用低。 常用柴油發(fā)電機(jī)組采用獨(dú)立配置方法,而備用發(fā)電機(jī)組或應(yīng)急發(fā)電機(jī)組一般與變配電設(shè)備配合使用。同時(shí),柴油發(fā)電機(jī)組不需要充足的水源(柴油機(jī)的冷卻水消耗量為34~52L/(kW.·h),僅為汽輪發(fā)電機(jī)組的1/10),所以機(jī)組的安裝地點(diǎn)靈活。

(2)柴油機(jī)是目前熱效率最高的熱力發(fā)動(dòng)機(jī),其有效熱效率為30%~46%,高壓蒸汽輪機(jī)的有效熱效率約為20%~40%,燃?xì)廨啓C(jī)的有效熱效率約20%~30%,因此柴油發(fā)電機(jī)組的燃油消耗低。

(3)柴油機(jī)的啟動(dòng)一般只需要幾秒鐘,在應(yīng)急狀態(tài)下可在1min 內(nèi)達(dá)到全負(fù)荷運(yùn)行;在正常工作狀態(tài)下約在5~40s 內(nèi)達(dá)到全負(fù)荷,而蒸汽動(dòng)力裝置從啟動(dòng)到全負(fù)荷一般需要3~4h。柴油機(jī)的停機(jī)過程也很短,可以頻繁啟、停。 所以柴油發(fā)電機(jī)組很適合作為應(yīng)急發(fā)電機(jī)組或備用發(fā)電機(jī)組。

(4)柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行操作技術(shù)較簡單,便于一般運(yùn)行人員掌握,所需操作人員少,維護(hù)方便,在備用期間保養(yǎng)容易。

(5)柴油發(fā)電機(jī)組中的柴油機(jī)一般為四沖程、水冷、中高速內(nèi)燃機(jī)。 燃料用不可再生的柴油或在柴油中摻加可再生能源如乙醇、生物柴油、壓縮天然氣(CNG)和液化石油氣(LPG)等以節(jié)省能源和保護(hù)環(huán)境。 柴油機(jī)燃燒后的排放物主要為CO、HC、PM(顆粒),污染環(huán)境,而且排氣噪音較大。盡管如此,柴油發(fā)電機(jī)組與水力、風(fēng)力、太陽能等可再生能源發(fā)電以及核能、火力發(fā)電相比較,具有非常明顯的優(yōu)勢:柴油發(fā)電機(jī)組的建設(shè)與發(fā)電的綜合成本是最低的。

(6)柴油發(fā)電機(jī)組具有較高的供電可靠性和自動(dòng)化功能;功能較完備的應(yīng)急電站具有自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)加載、故障自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)保護(hù)功能,發(fā)電機(jī)組可以全自動(dòng)運(yùn)行,不需要操作人員,能實(shí)現(xiàn)無人值守。

(7)用于電動(dòng)鉆機(jī)發(fā)電的柴油機(jī)組大多數(shù)為通用或其他用途柴油機(jī)的變型產(chǎn)品,由于交流電頻率固定為50Hz,因此機(jī)組的轉(zhuǎn)速只能3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min、375r/min和300r/min，以1500r/min居多。柴油發(fā)電機(jī)組的輸出電壓為600V,頻率為50Hz,功率因cos=0.8柴油機(jī)功率變化范圍寬廣,發(fā)電用柴油機(jī)功率可以從0.5kW變化到數(shù)千千瓦 。通常,電動(dòng)鉆機(jī)配置的柴油機(jī)單機(jī)容量為1000kW以上。

(8)柴油機(jī)具有一定的功率儲(chǔ)備,發(fā)電用柴油機(jī)一般在穩(wěn)定工況下運(yùn)行,負(fù)荷率較高。應(yīng)急和備用電源一般標(biāo)定為12h功率,常用電源標(biāo)定為持續(xù)功率,機(jī)組配套功率應(yīng)扣除電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)損失和勵(lì)磁功率,并留有一定功率儲(chǔ)備。所以機(jī)組的配套功率應(yīng)將柴油機(jī)功率除以匹配比。

(9)柴油機(jī)裝有調(diào)速裝置。為保證發(fā)電機(jī)輸出電壓頻率的穩(wěn)定性,一般都裝有高性能的調(diào)速裝置,對于并聯(lián)運(yùn)行和并入電網(wǎng)的機(jī)組則裝有轉(zhuǎn)速微調(diào)裝置。

(10)為了減小機(jī)組的振動(dòng),在柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底座的連接處,通常均裝有減振器或橡皮減振墊。