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2.2 柴油发电机组测试 |
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当今世界对电的依赖性越来越强，电力供应对几乎所有设备来说都十分重要，可靠供电成为越来越多的设备的头等大事。由于数据中心内的信息设备和网络设备等均要求24h全天候不间断供电，因此通常作为市电后备电源的发电机组在许多场合成为保障电力供应的必要设备。正是由于发电机组的上述重大作用，发电机组必须可靠地提供所需电力。
目前，数据中心配备的油机为10kV高压机组或者0.4kV低压柴油发电机组，但随着大型数据中心的涌现，10kV高压柴油发电机组得到更广泛的应用。高压柴油发电机组与低压柴油发电机组最根本的区别就在于相同容量的机组，0.4kV机组的出口电流较10kV机组出口电流大25倍以上 [2] 。因此，高压柴油发电机组所使用的电缆用铜量大为下降，供电距离显著增加。
本章将重点介绍和分析柴油发电机组的重要指标要求及与其相对应的测试方法。
柴油发电机组是以柴油发动机为原动力带动发电机（即电球）发电，把动能转换成电能和热能的机械设备。整套柴油发电机组主要分为柴油发动机、发电机（即电球）和控制器三大部分。
其中柴油发动机作为动力带动发电机发电。柴油发动机按结构可以分为曲轴连杆机构和配气机构两大组成部分；曲轴连杆机构由气缸、活塞、连杆曲轴、飞轮组成，点燃燃烧室内的可燃混合气体，促使活塞向下推动气缸，连接活塞和曲轴的连杆会限制活塞继续向下运动。当活塞到达下止点时，飞轮和曲轴会因惯性而继续旋转，并将活塞推送回气缸，进而导致往复运动；配气机构由凸轮轴、进气门和排气门、摇臂推杆组成。
活塞的往复运动可以概括为四个冲程：进气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，具体如图2-2所示。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸，完成进气冲程。活塞由下往上运动，进气门、排气门都关闭，空气被压缩，温度、压力增高，完成压缩冲程。活塞将要到达顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下做功，推动曲轴旋转，完成做功冲程。做功冲程完成后活塞由下向上移动，排气门打开排气，完成排气冲程。每个冲程曲轴旋转半圈。柴油发动机机曲轴旋转便带动发电机转动发电，柴油发动机将能量转化为机械能。而发电机主要由定子、转子、端盖及轴承等部件组成。定子由定子铁心、线包绕组、机座以及固定这些部件的其他部分组成，转子由转子铁心、绕组、护环、中心环及转轴等部件组成。将发电机的转子与发动机的曲轴同轴安装，就可以利用发动机的旋转带动发电机的转子旋转，电枢线圈便在磁场中切割磁感线，利用电磁感应原理，发电机就会输出感应电动势，经过闭合的负载回路就能产生电流。发电机将发动机的机械能转换成电能。
图2-2 四冲程示意图
根据国标GB/T 2820.1—2009《往复式内燃机驱动的交流发电机组》中的定义，发电机组可按照负荷率和使用时间标定成不同的输出功率。
（1）持续功率（COP）
在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养，发电机组以恒定负荷持续运行且每年运行时数不受限制的最大功率。
（2）基本功率（PRP）
在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养，发电机组以可变负荷持续运行且每年运行时数不受限制的最大功率。24h运行周期内运行的平均功率输出应不超过PRP的70%，除非与发动机制造商另有商定。
（3）限时运行功率（LTP）
在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养，发电机组每年运行时间可达500h的最大功率。按100%限时运行功率，每年运行的最长时间为500h。
（4）应急备用功率（ESP）
在商定的运行条件下并制造商的规定进行维护保养，在市电一旦中断或在实验条件下，发电机组以可变负荷运行且每年运行时间可达200h的最大功率。24h运行周期内允许的平均功率输出应该不超过70%ESP，除非与制造商另有商定。
数据中心柴油发电机组按哪种标定功率选择应结合市电可靠性、数据中心可靠性要求等因素确定，按照COP选择，会造成成本增加；按照ESP选择，会降低使用可靠性。由于数据中心大部分场合油机是后备和应急运行模式，因此更应注重其ESP功率情况。基于此，在YD/T 502—2020《通信用柴油发电机组》标准中，依据数据中心和通信机房应用特点给出的定义如下。
（1）主用功率
主用功率指在额定频率、额定电压和规定工作条件下，按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养，发电机组每年运行时间不受限制地为可变负载持续供电的最大有功功率。发电机组每次启动后应能持续以该功率供电时间不少于12h，每12h内应能够以该功率110%超载运行1h。超过24h运行允许的平均输出功率不大于主用功率的70%。当计算平均输出功率时，小于主用功率30%的功率应视为30%。
（2）备用功率
备用功率指在额定频率、额定电压和规定的工作条件下，按制造商规定的维修间隔和方法实施维护保养，发电机组每年以该功率供电达500h的最大功率。同时，发电机组每次启动后应能持续以该功率供电时间应不少于12h。
目前，在柴油发电机组测试时大部分场景均参考GB/T 20136—2006《内燃机机组通用试验方法》，该标准中定义的各类测试方法相对完善。关于技术要求，目前还未发布针对数据中心用柴油发电机组的要求。发电机组的较通用的国家标准有GB/T 2820.5—2009《往复式内燃机驱动的交流发电机组 第5部分：发电机组》。而信息通信行业其应用场景包括了数据中心的各类应用场景，因此本书重点考虑YD/T 502—2020《通信用柴油发电机组》和YD/T 2888—2016《通信用10kV柴油发电机组》两个通信行业标准，总结出重点指标参数如表2-1所示。
表2-1 柴油发电机组主要性能参数
主要参数性能测试用的仪表如表2-2所示。
表2-2 测试用仪表
柴油发电机组测试仪表配置图如图2-3所示，电气性能测试主要仪表为功率计和示波器。
图2-3 油机测试仪表配置图
测试用负载一般由阻性负载或非线性负载和控制子系统组成。通过控制系统实现常规加减载、阶跃加载和突加突减载功能。
本节内容包括发电机组的各类输出特性参数如电压整定范围、稳态电压偏差、稳态频率偏差、电压不平衡度、频率降、稳态频率带和线电压波形正弦性畸变率等测试方法，以及具体的测试的示例分析等。
（1）电压整定范围
该参数是指发电机组以额定转速空载运行时，调整控制面板上或远程界面上的电压调节器，电压能够达到的最大值与最小值的范围。启动并整定发电机组在额定工况下稳定运行。减负载至空载，从空载逐渐加载至额定负载的0、25%、50%、75%、100%。各级负载下的频率和功率因数均为额定值。
相对的电压整定下降范围 δU s,do （%）和相对的电压整定上升范围 δU s,up （%）分别按式（2-2）和式（2-3）计算：
式中， δU s,do （%）指下降调节电压，单位为伏（V）； δU s,up （%）指上升调节电压，单位为伏（V）； U r 指额定电压，单位为（V）。
在行业标准YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016中均要求在额定的功率因数、额定频率时，机组从空载到额定负载，发电机输出电压的可调节范围应不小于±5%额定电压。
应注意的是，在各级负载下，分别调节电压整定装置到输出电压最高和最低极限位置。待机组在极限位置确定调节负载，记录不同负载下的输出稳定电压值。在上述不同的负载率下，应在机组达到稳定运行状态下才能够调整其输出电压和频率，并记录其范围。
根据测试经验，机组达到±5%额定电压是相对比较容易的，甚至有一些机组可做到±10%额定电压范围。
（2）稳态电压偏差
稳态电压偏差是指对空载与额定输出之间规定的各级负载和在规定的功率因数下，在额定频率时考虑温升影响的稳态条件下偏离整定电压的最大偏差。稳态电压偏差用额定电压的某百分数表示。
机组处于热态，启动并整定机组在额定工况下稳定运行。
减负在至空载，从空载逐渐加载至额定负载的25%、50%、75%、100%，再将负载按此等级由100%逐渐减至空载，各级负载下的频率和功率因数均为额定值，电压不得整定。记录各级负载下的电压波动范围，以及频率波动范围。
稳态电压偏差 δU st （%）按下式计算：
式中， U st,max 指负载渐变后的最高稳态电压，对单相机组取各读数中的最大值，对三相机组取三相线电压的平均值的最大值，单位为伏（V）； U st,min 指负载渐变后的最低稳态电压，对单相机组取各读数中的最小值，对三相机组取三相线电压的平均值的最小值，单位为伏（V）。
该项试验过程中，多个状态下记录多组数据，具体步骤如下。
· 0空载时记录电压波动范围和频率波动范围；
· 慢慢增加负载，25%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢增加负载，50%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢增加负载，75%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢增加负载，100%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢减少负载，75%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢减少负载，50%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢减少负载，25%负载时记录电压波动范围；
· 慢慢减少负载，0负载空载时记录电压波动范围。
从上述电压范围和频率范围数据中，单相机组则直接记录的数据，三相机组则需要计算平均值，并从单相值或平均值中选择最大的数据和最小的数据并按照式（2-5）计算即可。针对某样品的具体示例如下：
式中，400.94V为各负载条件下输出最高电压；399.74V为各负载条件下输出最低电压；400V为电压整定值。
行业标准YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016中均要求其稳态电压偏差应≤1%，该指标要求是GB/T 2820.5—2009标准中的最高等级G3的要求。
（3）电压不平衡度
电压不平衡度是指空载下的负序或零序电压分量对正序电压分量比值的百分数，该参数是对机组在空载下运行的衡量和评价。
机组处于热态，启动并整定机组在额定工况下稳定运行。减负载至空载，整定机组的电压和频率为额定值。用电压表测量相电压的值，即图2-4中的 U U 、 U V 和 U W ；用相位差计测量 U 相和 V 相之间的相位差 α ， U 相和 W 相之间的相位差 β ，电压矢量图如图2-4所示。电压不平衡度按式（2-6）计算。
式中， U 2 指相负序电压分量，单位为V； U 0 指相零序电压分量，单位为V； U 1 指相正序电压分量，单位为V。
现在很多功率计或者谐波分析仪等均有直接读取此参数的功能。当按照图2-3的要求连接好设备后，直接由功率计等测量仪器读取即可，图2-5为测试现场读取的界面，供读者参考。
图2-4 电压矢量图
图2-5 电压不平衡度测试
（4）频率降
频率降是指在整定频率确定的条件下，额定空载频率与标称功率时的额定频率之间的差值，用额定频率的百分数表示之值。具体测试步骤如下。
机组处于热态，启动并整定机组在额定工况下运行。
记录有关稳定读数，减负载至空载下，并记录空载下的额定频率寄额定空载频率。频率降 δf st 按式（2-7）进行计算：
式中， f i,r 指额定空载频率，单位为Hz； f r 指额定频率，单位为Hz。
（5）稳态频率带
稳态频率带是指在恒定频率时的机组频率围绕某一平均值波动的包络线宽度，用额定频率的百分数表示其值。
机组处于热态，启动并整定机组在额定工况下运行，减载至空载，从空载逐渐加载至额定负载的25%、50%、75%、100%，各级负载下的功率因数均为额定值，电压不得整定。在稳定后的各级负载下用频率转换装置将频率信号转化成电信号，再用光线示波器或记忆示波器记录此电压信号的波形，利用电压波形计算稳态频率带。
机组在额定工况下运行时，用频压转化装置将额定频率的信号转化成电压信号，用光线示波器或记忆示波器记录此电压信号的波形，并对其平均幅值 U f （V）进行标定。即额定频率信号转化成电压信号波形的平均幅值 U f （V）。
用标定后的光线示波器或记忆示波器，记录经频压转化装置将机组在各级负载下的稳定频率信号转化成电压信号的波形，如图2-6所示。图中，A为波形包络线；B为最高波峰；C为最低波谷；Δ U f 为最高波峰与最低波谷之差。
图2-6 稳态频率带测试
测量在各级负载下稳定频率信号对应电压信号波形的最高波峰与最低波谷的差值Δ U f 。
稳态频率带按式（2-8）计算：
式中，Δ U f 指各级负载下，稳定频率信号对应电压信号波形的最高峰值与最低波谷差值的最大值，电压单位为伏（V）； U f 指额定频率信号对应电压信号波形的平均幅值，电压单位为伏（V）。
试验也可以直接记录频率变化的方式进行记录。具体记录步骤和方式如下。
· 0空载时记录电压波动范围和频率波动范围；
· 慢慢增加负载，25%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢增加负载，50%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢增加负载，75%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢增加负载，100%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢减少负载，75%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢减少负载，50%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢减少负载，25%负载时记录频率波动范围；
· 慢慢减少负载，0负载空载时记录频率波动范围。
在上述频率波动范围的数值中选择最大的数据和最小的数据并按照如式（2-9）计算：
在行业标准YD/T 502和YD/T 2888中均要求其稳态频率带应≤0.5%，而该指标要求是GB/T 2820.5—2009标准中的最高等级G3的要求。
（6）线电压波形正弦性畸变率
线电压波形正选性畸变率是指线电压波形中除基波外的所有各次谐波有效值平方和的根值与该波形基波有效值的百分比。
机组处于冷态或热态，启动并整定机组在额定工况下运行，稳定后减负载至空载，然后调整电压和频率为额定值。用波形畸变率测量仪或功率计测量可直接读出线电压波形正弦性畸变率，或用谐波分析仪测量各次谐波 U 1 ， U 2 ，…的数值，也可用示波器抓取各次谐波的线电压的波形。对于不同的电压连接方式和频率，重复测试。
若由谐波分析仪测量各单次谐波时，线电压波形正弦性畸变率 δ ε （%）按式（2-10）计算。
若用示波器测量时，根据拍摄的线电压波形用数字分析法确定基波和各次谐波的值，然后按式（2-10）计算：
式中， U 2 ， U 3 ，…指各次谐波有效值，单位为伏（V）； U 1 指基波有效值，单位为伏（V）。
若用谐波分析仪直接测量线电压波形正弦性畸变率时，直接由仪表读取线电压波形正弦性畸变率数值即可。
在YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016中要求输出额定电压、空载时，机组的线电压波形正弦性畸变率不大于5%。
（1）瞬态电压偏差（涡轮增压）及电压恢复时间（涡轮增压）
瞬态电压偏差可分为按负载增加和负载减小的瞬态电压偏差。按负载增加的瞬态电压偏差是指当发电机在正常励磁控制下被驱动在额定频率和等电压时，接通额定（或规定）负载，观察其电压变化，用额定电压的某一百分数表示的电压降幅度，而反之，按负载减小的瞬态电压偏差是指当发电机在正常励磁控制下被驱动在额定频率和额定电压时，突然切除额定负载，观察其电压变化，用额定电压的某一百分数表示的电压升幅度。
具体试验方法如下。
· 机组处于热态，启动并整定机组在额定工况下稳定运行；
· 机组由额定工况突减至空载，重复进行三次；
· 机组在空载下整定电压、频率为额定值，逐渐加载至额定负载，功率因数为额定值，待运行稳定后，突减额定负载空载，再从空载突加至额定负载，重复进行三次；
· 机组在空载下整定电压、频率为额定值，逐渐加载至规定负载，功率因数为额定值，待运行稳定后，突减规定负载至空载，再从空载突加至规定，重复进行三次。用示波器或记忆示波器记录突加、突减负载后电压的变化迹线。
瞬态电压偏差中的突加负载的
和突减负载的
分别按式（2-11）和（2-12）计算：
式中， U dyn,min 指负载增加时下降的最低瞬时电压，对三相机组，取三相电压的平均值，单位为伏（V）； U dyn,max 指负载减小时上升的最高瞬时电压，对三相机组，取三相电压的平均值，单位为伏（V）； U r 指额定电压，单位为伏（V）。
对于突加突减载试验具体示例如图2-7所示。
图2-7 突加载试验
用放大功能观察其具体波形，如图2-8所示，最低瞬时电压值为62.0V，最高瞬时电压为81.5V。因此，电压变化幅度为19.5V，该值除以基准值方可得到突加负载时的瞬态电压偏差。
图2-8 突加载展开
突减负载时的试验方法与突加负载非常类似，只是从额定负载状态下把负载突减到空载，这里不再赘述。
瞬态电压恢复时间是指从某一负载变化瞬时开始至当电压恢复到并保持在规定的稳态电压容差带内瞬时止的间隔时间。指电压恢复时间 t u ( t u,in 、 t u,de )按式（2-13）计算：
t u ( t u,in 、 t u,de )= t 2 - t 1 （2-13）
式中， t 1 指负载开始变化的瞬时时间，单位为秒（s）； t 2 指电压恢复到保持并在规定的稳态电压容差带内瞬时值的时间，单位为秒（s）。
具体测量的波形示例如图2-9所示。图中的突减负载起始时间为2.990s，电压恢复时间为4.320s，因此电压恢复时间为1.330s。
图2-9 突减载恢复时间试验
（2）瞬态频率偏差（涡轮增压）及频率恢复时间（涡轮增压）
对初始频率的瞬态频率偏差分为负载增加（-）和负载减少（+）时的偏差，即随某一突变负载出现的调速过程中的下冲（或上冲）频率与初始频率之间的频率差，用相对于额定频率的百分数表示。可以看出额定频率的瞬态频率偏差，分别按负载增加（-）和负载减少（+），随某一突变负载出现的调速过程中的下冲（或上冲）频率与额定频率之间的频率差，用相对于额定频率的某一百分数表示之值。对额定频率的频率瞬态偏差，重复对初始频率的测试，只是将机组在突加负载前需整定的频率由初始频率改为额定频率。具体测试步骤如下。
机组处于热态，启动并整定机组在额定工况下稳定运行。随后减负载至空载。
首先，机组在空载下整定频率为初始频率（或额定频率），电压为额定电压，逐渐加载至额定负载，功率因数为额定值，待运行稳定后，突减额定负载至空载，再从空载突加至额定负载，重复进行三次。
其次，整定机组在额定电压、额定负载、额定功率因数和额定频率下稳定运行，突减额定负载至空载，重复进行三次。
突加规定负载是机组在空载下整定频率为初始频率、电压为额定电压。逐渐加载至规定负载，功率因数为额定值，待运行稳定后，突减规定负载至空载，再从空载突加至规定负载，重复进行三次。具体示例如图2-10所示。该试验为对某样品进行突减50%负载时的波形和频率变化图。由图可看出，正常运行时额定频率值为50.03Hz，若再放大和捕捉频率最小的时刻，可获得如图2-11所示波形。突加负载引起的最低频率值为40.88Hz。
图2-10 瞬态频率偏差试验
图2-11 瞬态频率恢复时间
将上述两个值带入式（2-14）和式（2-15）可得瞬态频率偏差。
频率恢复时间是指在规定的负载突变后，从频率离开稳态频率带至其永久地重新进入规定的稳态频率容差带之间的间隔时间。
由记忆示波器记录机组突加、突减负载后频率的变化迹线。
（对初始频率的）瞬态频率偏差负载增加
和负载减小
分别按式（2-14）和式（2-15）计算：
式中， f d,min 指最小瞬时下降（或下冲）频率，单位为赫兹（Hz）； f arb 指突加负载前的初始频率，单位为赫兹（Hz）； f d,max 指最大瞬时上升（或上升）频率，单位为赫兹（Hz）； f r 指初始频率，单位为赫兹（Hz）。
对额定频率的瞬态频率偏差负载增加
和负载减小
分别按式（2-16）和式（2-17）计算：
式中， f d,min 指最小瞬时下降（或下冲）频率，单位为赫兹（Hz）； f d,max 指最大瞬时上升（或上升）频率，单位为赫兹（Hz）； f r 指额定频率，单位为赫兹（Hz）。
频率恢复时间测试方法，可由图2-11的最低频率值画面开始，记录波形变回正常频率范围的周期数进入规定的稳态频率容差带。
（1）启动性能
试验时首先在常温条件下发出自动启动指令，或模拟市电电网中断供电，也可模拟市电电网电压下降至规定值等，观察机组是否自动启动、升速、减压、合闸供电，运行1min，重复进行3次，间歇时间20s；机组自动启动后，观察机组是否自动加载。
在行业标准YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016中均要求启动成功率应大于99%，启动成功后应能在3min内带额定负载运行。
该项试验应按照图2-3接好功率计和示波器后，由功率计实时查看输出电压、输出频率和输出电压波形等，确保机组启动后的输出参数均正常。
（2）冷热态电压变化
冷热态电压变化是指机组在额定工况下从冷态到热态的电压变化，用额定电压的百分数表示。
具体试验步骤为首先机组处于冷态，启动并整定机组在额定工况下运行。运行稳定后，记录功率、电压、电流、功率因数、频率、冷却发动机的出水（或风）温度计油温及机油温度（从装在仪表板上的温度表读取）、环境温度、空气相对湿度、大气压力。
此后，每隔30min记录一次上述内容。使机组连续运行至热态，在连续运行至热态的过程中，只允许调整负载以保持电流和功率因数为额定值。当环境温度的增加值对电压变化有明显影响时，允许采取措施降温，但不能影响热态状态的稳定性。
冷热态电压变化Δ U d （%）按式（2-18）计算：
式中， U r 指额定电压，单位为伏（V）； U 指热态时的电压，取三相线电压的平均值，单位为伏（V）。
在行业标准YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016中要求，机组在额定工况下从冷态到热态的电压变化应不超过±2%额定电压。
（3）噪声
该项目测量的目的是确定机组在某一规定的环境中和规定的测量面上测得的噪声级是否符合规定。
测量应按GB/T 2820.10规定的方法进行。测量环境条件为首先环境温度、发动机进气温度不高于320K，在室外测量时最大风速应不超过6m/s；在室内测量时，从声源到与之相邻的试验室墙壁的距离应为声源到测试点距离的两倍。
关于测量点，如果因缺少空间或其他原因不能使用，则可沿其测量面移动，并使其离原测点位置的距离尽可能小。并在记录的测点布置图上标明变化了的测点位置。若环境条件对测头有影响，可通过选择测头和／或确定测头在测量时的适当位置避免干扰的影响（例如较强的电场或磁场、被测机组周围的空气运动及过高或过低的温度），测头应以正确的角度对测量面，但是在拐角处，测头应对准参考框架的相应角。为减少人为因素对测量结果产生的影响，测头最好固定安装。测量人员与测头的距离应保持不小于1.5m。在测量倍频程或1/3频程声压级时，可只在满足中心频率为63～8000Hz的每个测点处测量，不必对所有测点进行测量。必要时，还应对更低的频率测点进行测量，确保有效的低频部分也包括在内。在每个测点处的测量时间不应少于10s。
机组测量工况为机组在75%额定功率（功率因数为0.8、电压和频率为额定值）下稳定运行。
在YD/T 502—2020中规定对于功率不大于250kW的机组噪声声压级平均值应不大于102dB，对功率大于250kW的机组和使用增压柴油机的机组，其噪声声压级由厂家产品规范规定。
由于数据中心要求工作环境不宜噪声过大，要求低噪声柴油发电机组的噪声声压级平均值应不超过表2-3的规定。
表2-3 低噪声柴油发电机组的噪声声压级平均值
（4）自动维持运行状态
该项目测试验证在机组成套设备完好的情况下，检查机组的润滑、冷却和加热装置的情况，对10kW及以下小机组不测此项。
行业标准YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016中要求机组应能自动维持冷却水的温度在15～50℃范围内。对于不需要加热就允许启动的柴油机可不按本条规定。
（5）自动启动和加载试验
当给机组控制器市电停电信号（断开或闭合接点信号）时，检查机组接到信号后能否自动延时启动，并启动成功后能否自动发给输出开关合闸信号加载。模拟主用机组三次启动失败（可采用紧急停机方式），检查控制器能否自动启动备用机组，并给出主用机组启动失败信号。应注意的是对10kW及以下小机组不提此要求。
行业标准YD/T 502—2020和YD/T 2888—2016机组接到自启动信号（市电停电信号或遥控的指令）后，应能自动启动，启动成功率>99%，一个启动循环包括3次启动，两次启动之间的间隔时间应为10～30s。机组启动成功后应能自动加载。
（6）自动卸载停机试验
对正在运行的机组控制器给出市电停电信号（闭合或断开接点信号）时，检查机组接到信号后能否自动延时切断输出开关，并空载运行5min后自动停机。
标准要求机组接到停机信号（市电来电信号或遥控的指令）后，经延时确认后应能自动停机，其停机方式有正常停机和紧急停机两种，分别对应的停机步骤如下。
正常停机步骤：切断输出回路空载运行5min后，切断燃油油路；
紧急停机步骤：立即切断输出回路、燃油油路。
（7）自动补给功能
用手摇油泵抽出自动补油箱燃油，到低位限时即模拟燃油量低现象，检查机组是否自动启动油泵泵油，并达到高位限时自动停止泵油。
检查机组控制屏上是否具备RS-232或RS-485监控接口，测试接口的通信协议是否满足YD/T 1363.1—2014和YD/T 1363.3—2014的要求。
本节所分析的安全性能包括绝缘电阻和绝缘强度等绝缘特性外，还有各类保护功能，例如机油压力低、过欠电压、超速、水温高（水冷机组）、缸温高（风冷机组）、皮带断裂（风冷机组）等自动保护功能，过载保护功能和短路保护功能等。
（1）绝缘电阻
为使各独立电气回路对地及回路间的漏电最小，绝缘电阻必须尽可能高。由于测量中所用电压对人的生命是有危险的，与被测回路接触会引起严重的和可能致命的电击，因此该测量必须遵守安全规程。高压线的布置要使其处于不会被人偶然接触的位置。所有的供电部分应保持整洁。在对设备进行任何机械的或电气的调节以前，应将试验电压降到零，且被测回路接地。被测回路应接地时，首先应检查是否牢固接地。该测量应至少两人进行。
在各独立电气回路对地及回路间进行绝缘电阻试验，且应包括冷态和热态两种状态。
测量由若干绕组构成的某一回路对地的绝缘电阻时，各绕组的引线可连接起来。除被测回路外，其余的回路接地。测量时回路中的各开关应处于接通位置。记录仪表指示稳定后的读数后，每个被测量的回路应对接地的机壳作电气连接使其放电。
YD/T 502—2020中要求0.4kV柴油发电机组要求机组各独立电气回路对地及回路间的绝缘电阻应不低于表2-4的规定。冷态绝缘电阻仅供参考，不作考核。
表2-4 机组绝缘电阻
对于10kV高压柴油发电机组，YD/T 2888—2016中要求发电机组在40℃环境条件下的绝缘电阻应在100MΩ以上。
（2）抗电强度
用绝缘强度测试仪对机组进行抗电强度试验。机组必须是在进行完绝缘电阻试验并符合要求后才能进行该试验。机组各独立电气回路对地及回路间应能承受数值为表2-5规定的、频率为50Hz的正弦波试验电压1min。
表2-5 承受试验电压的数值
由表2-5可计算出，对于0.4kV油机，应承受耐压试验电压值应为1440V；对于10kV油机其应承受耐压试验电压值为17600V。
试验后机组应无击穿或飞弧现象。
（3）自动保护功能
机组应有机油压力低、过欠电压、超速、水温高（水冷机组）、缸温高（风冷机组）、皮带断裂（风冷机组）等自动保护功能，且出现上述故障时自动切断油路并给出声光告警。
一般采用信号模拟的方法在机组的控制屏上或者监控系统中在对相应的传感器输入信号接入端子给人为的闭合信号，观察机组能否自动保护停机或告警。
例如过载保护功能验证，当机组持续承受过载电流（三相机组为三相平衡过载电流）时，应能按要求保护机组。检查过程中，若过载保护装置动作失灵，应立即手动操作，启动并整定机组在额定负载、额定电压和额定频率后运行。每隔5min记录有关读数。必要时，调节负载、电压和频率，使在额定电压和额定频率下维持额定负载，并做相应记录。当连续四次记录的电压、电流、频率读数保持不变，或围绕一个在数值上无明显的持续增大或减小的平衡状态只有微小变化时，即可认为已达到稳定。增加负载电流到产品规范规定的过载电流值，当电流达到过载电流值时开始计时。使负载电流保持不变，对于三相机组三相负载电流应平衡。在过载运行一定时间后观察过载保护装置是否动作。记录所有负载测量仪表的读数和过载保护装置动作的时间。
再例如短路保护功能验证试验，启动并整定机组在额定负载、额定电压、额定频率下运行记录相关参数值，并用示波器记录稳态电流。接通图2-3中的短路开关S，进行三相突然短路。若短路保护装置在规定的时间内未动作，应立即解除短路，并做记录。上述测试，接通短路开关，分别进行两相突然短路和单相突然短路。机组的短路保护功能一般可用短路保护继电器、电路断路器或发电机自动电压调节器等完成。当机组外部发生三相、两相或单相突然短路时，应能将短路点迅速从机组切除从而达到保护机组的目的。
0.4kV油机与10kV油机的不对称负载下的线电压偏差反映的是机组当施加不对称负载至单相机组时，能否具有维持合理的各三相线电压间平衡的能力。线对线电压的不平衡，对于多相电动机负载有严重影响，负序电压将导致绕组发热，产生大量不必要的损耗。
具体试验步骤为机组处于冷态或热态，启动并整定机组在额定工况下运行，随后减负载至空载。在三线端子间施加规定的对称负载，功率因数为0.8，并整定机组的电压和频率为额定值，记录有关的稳定读数。在任一相（对采用可控硅直接励磁者为接可控硅的一相）上再加规定的电阻性负载（使三相负载为不对称的负载），该相的总负载电流不超过额定值，电压、频率和功率因数不得整定，记录有关稳定读数。线电压偏差 δU c （%）按式（2-19）计算：
式中， U c 指不对称负载下的线电压，取各读数中的最大（或最小）值，单位为伏（V）； U cp 指不对称负载下的三相线电压的平均值，单位为伏（V）。
YD/T 502—2020中要求额定功率不大于250kW的机组在一定的三相对称负载下，在其中任一相（可控硅励磁者指接可控硅的一相）上再加25%额定相功率的阻性负载，当该相总负载电流不超过额定值时应能正常工作，线电压的最大（或最小）值与三相线电压平均值之差应不超过三相线电压平均值的±5%。