ISO 8528-5:2005
(Main)Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 5: Generating sets
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 5: Generating sets
ISO 8528-5:2005 defines terms and specifies design and performance criteria arising out of the combination of a Reciprocating Internal Combustion (RIC) engine and an Alternating Current (a.c.) generator when operating as a unit. It applies to a.c. generating sets driven by RIC engines for land and marine use, excluding generating sets used on aircraft or to propel land vehicles and locomotives. For some specific applications (e.g. essential hospital supplies and high-rise buildings), supplementary requirements may be necessary. The provisions of ISO 8528-5:2005 should be regarded as a basis for establishing any supplementary requirements. For generating sets driven by other reciprocating-type prime movers (e.g. steam engines), the provisions of ISO 8528-5:2005 should be used as a basis for establishing these requirements.
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion interne — Partie 5: Groupes électrogènes
L'ISO 8528-5:2005 définit les termes et spécifie les critères de conception et de performance résultant de la combinaison d'un moteur alternatif à combustion interne et d'un alternateur lorsqu'ils fonctionnent comme une entité. L'ISO 8528-5:2005 est applicable aux groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion interne utilisés pour des applications terrestres et marines, à l'exclusion des groupes électrogènes utilisés à bord des aéronefs ou pour la propulsion de véhicules terrestres et de locomotives. Pour des applications particulières (par exemple alimentation principale d'hôpitaux, immeubles de grande hauteur), des exigences supplémentaires peuvent être nécessaires. Voir les dispositions de l'ISO 8528-5:2005 comme base. Pour les autres machines d'entraînement de type alternatif (par exemple les moteurs à vapeur), voir les dispositions de l'ISO 8528-5:2005 comme base pour établir ces exigences.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8528-5
Second edition
2005-07-15
Reciprocating internal combustion
engine driven alternating current
generating sets —
Part 5:
Generating sets
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs
alternatifs à combustion interne —
Partie 5: Groupes électrogènes
Reference number
ISO 8528-5:2005(E)
©
ISO 2005
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ISO 8528-5:2005(E)
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Published in Switzerland
ii © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 8528-5:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Symbols, terms and definitions . 2
4 Other regulations and additional requirements . 14
5 Frequency characteristics . 14
5.1 General. 14
6 Overfrequency characteristics. 15
7 Voltage characteristics. 15
8 Sustained short-circuit current . 15
9 Factors affecting generating set performance . 15
9.1 General. 15
9.2 Power . 15
9.3 Frequency and voltage. 16
9.4 Load acceptance. 16
10 Cyclic irregularity. 18
11 Starting characteristics. 19
12 Stop time characteristics . 20
13 Parallel operation. 21
13.1 Active power sharing. 21
13.2 Reactive power sharing . 23
13.3 Influence on parallel-operating behaviour .25
14 Rating plates . 25
15 Further factors influencing generating set performance . 27
15.1 Starting methods . 27
15.2 Shutdown methods. 28
15.3 Fuel and lubrication oil supply. 28
15.4 Combustion air. 28
15.5 Exhaust system. 28
15.6 Cooling and room ventilation . 28
15.7 Monitoring . 29
15.8 Noise emission. 29
15.9 Coupling . 29
15.10 Vibration . 30
15.11 Foundations . 30
16 Performance class operating limit values.31
Bibliography . 34
© ISO 2005 – All rights reserved iii
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ISO 8528-5:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8528-5 was prepared by Technical Committee ISO/TC 70, Internal combustion engines.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 8528-5:1993), which has been technically
revised.
ISO 8528 consists of the following parts, under the general title Reciprocating internal combustion engine
driven alternating current generating sets:
— Part 1: Application, ratings and performance
— Part 2: Engines
— Part 3: Alternating current generators for generating sets
— Part 4: Controlgear and switchgear
— Part 5: Generating sets
— Part 6: Test methods
— Part 7: Technical declarations for specification and design
— Part 8: Requirements and tests for low-power generating sets
— Part 9: Measurement and evaluation of mechanical vibrations
— Part 10: Measurement of airborne noise by the enveloping surface method
1)
— Part 11 : Rotary uninterruptible power supply systems — Performance requirements and test methods
— Part 12: Emergency power supplies to safety services
1) Part 11 will be published as ISO/IEC 88528-11.
iv © ISO 2005 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8528-5:2005(E)
Reciprocating internal combustion engine driven alternating
current generating sets —
Part 5:
Generating sets
1 Scope
This part of ISO 8528 defines terms and specifies design and performance criteria arising out of the
combination of a Reciprocating Internal Combustion (RIC) engine and an Alternating Current (a.c.) generator
when operating as a unit.
It applies to a.c. generating sets driven by RIC engines for land and marine use, excluding generating sets
used on aircraft or to propel land vehicles and locomotives.
For some specific applications (e.g. essential hospital supplies and high-rise buildings) supplementary
requirements may be necessary. The provisions of this part of ISO 8528 should be regarded as a basis for
establishing any supplementary requirements.
For generating sets driven by other reciprocating-type prime movers (e.g. steam engines), the provisions of
this part of ISO 8528 should be used as a basis for establishing these requirements.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 3046-4, Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 4: Speed governing
ISO 3046-5, Reciprocating internal combustion engines — Performance — Part 5: Torsional vibrations
ISO 8528-1:2005, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets —
Part 1: Application, ratings and performance
ISO 8528-2:2005, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets —
Part 2: Engines
ISO 8528-3:2005, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets —
Part 3: Alternating current generators for generating sets
ISO 8528-12, Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets — Part 12:
Emergency power supplies to safety services
IEC 60034-1, Rotating electrical machines — Part 1: Rating and performance
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ISO 8528-5:2005(E)
3 Symbols, terms and definitions
For indications of technical data for electrical equipment, IEC uses the term “rated” and the subscript “N”. For
indications of technical data for mechanical equipment, ISO uses the term “declared” and the subscript “r”.
Therefore, in this part of ISO 8528, the term “rated” is applied only to electrical items. Otherwise, the term
“declared” is used throughout.
An explanation of the symbols and abbreviations used in this International Standard are shown in Table 1.
Table 1 — Symbols, terms and definitions
Symbol Term Unit Definition
f Frequency Hz
f Maximum transient frequency rise (overshoot Hz Maximum frequency which occurs on
d,max
frequency) sudden change from a higher to a lower
power.
NOTE The symbol is different from that
given in ISO 3046-4.
f Maximum transient frequency drop (undershoot Hz Minimum frequency which occurs on
d,min
frequency) sudden change from a lower to a higher
power.
NOTE The symbol is different from that
given in ISO 3046-4.
a
f Operating frequency of overfrequency limiting Hz The frequency at which, for a given setting
do
device frequency, the overfrequency limiting
device starts to operate.
f Setting frequency of overfrequency limiting device Hz The frequency of the generating set, the
ds
exceeding of which activates the
overfrequency limiting device.
NOTE In practice, instead of the value for
the setting frequency, the value for the
permissible overfrequency is stated (also see
Table 1 of ISO 8528-2).
f No-load frequency Hz
i
f Rated no-load frequency Hz
i,r
b
f Maximum permissible frequency Hz A frequency specified by the generating set
max
manufacturer which lies a safe amount
below the frequency limit (see Table 1 of
ISO 8528-2)
f Declared frequency (rated frequency) Hz
r
f Maximum no-load frequency Hz
i,max
f Minimum no-load frequency Hz
i,min
f Frequency at actual power Hz
arb
∧
Width of frequency oscillation Hz
f
∨
I Sustained short-circuit current A
k
t Time s
t Total stopping time s Time interval from the stop command until
a
the generating set has come to a complete
stop and is given by:
t = t + t + t
a i c d
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
t Load pick-up readiness time s Time interval from the start command until
b
ready for supplying an agreed power,
taking into account a given frequency and
voltage tolerance and is given by:
t = t + t
b p g
t Off-load run-on time s Time interval from the removal of the load
c
until generating set off signal is given to the
generating set. Also known as the "cooling
run-on time".
t Run-down time s Time from the generating set off signal to
d
when the generating set has come to a
complete stop.
t Load pick-up time s Time interval from start command until the
e
agreed load is connected and is given by:
t = t + t + t
e p g s
t Frequency recovery time after load decrease s The time interval between the departure
f,de
from the steady-state frequency band after
a sudden specified load decrease and the
permanent re-entry of the frequency into
the specified steady-state frequency
tolerance band (see Figure 4).
t Frequency recovery time after load increase s The time interval between the departure
f,in
from the steady-state frequency band after
a sudden specified load increase and the
permanent re-entry of the frequency into
the specified steady-state frequency
tolerance band (see Figure 4).
t Total run-up time s Time interval from the beginning of
g
cranking until ready for supplying an
agreed power, taking into account a given
frequency and voltage tolerance.
t Run-up time s Time interval from the beginning of
h
cranking until the declared speed is
reached for the first time.
t On-load run-on time s Time interval from a stop command being
i
given until the load is disconnected
(automatic sets).
t Start preparation time s Time interval from the start command until
p
the beginning of cranking.
t Load switching time s Time from readiness to take up an agreed
s
load until this load is connected.
t Interruption time s Time interval from the appearance of the
u
criteria initiating a start until the agreed
load is connected and is given by:
t = t + t + t + t
u v p g s
= t + t
v e
NOTE 1 This time shall be particularly taken
into account for automatically started generating
sets (see Clause 11).
NOTE 2 Recovery time (ISO 8528-12) is a
particular case of interruption time.
© ISO 2005 – All rights reserved 3
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
t Voltage recovery time after load decrease s Time interval from the point at which a load
U,de
decrease is initiated until the point when
the voltage returns to and remains within
the specified steady-state voltage tolerance
band (see Figure 5).
t Voltage recovery time after load increase s Time interval from the point at which a load
U,in
increase is initiated until the point when the
voltage returns to and remains within the
specified steady-state voltage tolerance
band (see Figure 5).
t Start delay time s Time interval from the appearance of the
v
criteria initiating a start to the starting
command (particularly for automatically
started generating units). This time does
not depend on the applied generating set.
The exact value of this time is the
responsibility of and is determined by the
customer or, if required, by special
requirements of legislative authorities. For
example, this time is provided to avoid
starting in case of a very short mains
failure.
t Cranking time s Time interval from the beginning of
z
cranking until the firing speed of the engine
is reached.
t Pre-lubricating time s Time required for some engines to ensure
0
that oil pressure is established before the
beginning of cranking. This time is usually
zero for small generating sets, which
normally do not require pre-lubrication.
v Rate of change of frequency setting Rate of change of frequency setting under
f
remote control expressed as a percentage
of related range of frequency setting per
second and is given by:
()ff−/f
i,max i,min r
v=× 100
f
t
v Rate of change of voltage setting Rate of change of voltage setting under
u
remote control expressed as a percentage
of the related range of voltage setting per
second and is given by:
()UU− /U
s,up s,do r
v=× 100
U
t
U Downward adjustable voltage V
s,do
U Upward adjustable voltage V
s,up
U Rated voltage V Line-to-line voltage at the terminals of the
r
generator at rated frequency and at rated
output.
NOTE Rated voltage is the voltage assigned
by the manufacturer for operating and
performance characteristics.
4 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
U Recovery voltage V Maximum obtainable steady-state voltage
rec
for a specified load condition.
NOTE Recovery voltage is normally
expressed as a percentage of the rated voltage.
It normally lies within the steady-state voltage
tolerance band (∆U). For loads in excess of the
rated load, recovery voltage is limited by
saturation and exciter/regulator field forcing
capability (see Figure 5).
U Set voltage V Line-to-line voltage for defined operation
s
selected by adjustment.
U Maximum steady-state voltage V Maximum voltage under steady-state
st,max
conditions at rated frequency for all powers
between no-load and rated output and at
specified power factor, taking into account
the influence of temperature rise.
U Minimum steady-state voltage V Minimum voltage under steady-state
st,min
conditions at rated frequency for all powers
between no-load and rated output and at
specified power factor, taking into account
the influence of temperature rise.
U No-load voltage V Line-to-line voltage at the terminals of the
0
generator at rated frequency and no-load.
U Maximum upward transient voltage on load V Maximum voltage which occurs on a
dyn,max
decrease sudden change from a higher load to a
lower load.
U Minimum downward transient voltage on load V Minimum voltage which occurs on a
dyn,min
increase sudden change from a lower load to a
higher load.
ˆ Maximum peak value of set voltage V
U
max,s
ˆ Minimum peak value of set voltage V
U
min,s
ˆ Average value of the maximum and minimum V
U
mean,s
peak value of set voltage
ˆ Voltage modulation % Quasi-periodic voltage variation (peak-to-
U
mod,s
peak) about a steady-state voltage having
typical frequencies below the fundamental
generation frequency, expressed as a
percentage of average peak voltage at
rated frequency and constant speed:
ˆˆ
UU−
mod,s,max mod,s,min
ˆ
U=×2 100
mod,s
ˆˆ
UU+
mod,s,max mod,s,min
NOTE 1 This is a cyclic or random
disturbance which may be caused by regulators,
cyclic irregularity or intermittent loads.
NOTE 2 Flickering lights are a special case
of voltage modulation (see Figures 11 and 12).
ˆ Maximum peak of voltage modulation V Quasi-periodic maximum voltage variation
U
mod,s,max
(peak-to-peak) about a steady-state
voltage
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
ˆ Minimum peak of voltage modulation V Quasi-periodic minimum voltage variation
U
mod,s,min
(peak-to-peak) about a steady-state
voltage
∧
Width of voltage oscillation V
U
∨
∆f Downward frequency deviation from linear curve Hz
neg
∆f Upward frequency deviation from linear curve Hz
pos
∆f Steady-state frequency tolerance band The agreed frequency band about the
steady-state frequency which the frequency
reaches within a given governing period
after increase or decrease of the load.
∆f Maximum frequency deviation from a linear curve Hz The larger value of ∆f and ∆f that
c neg pos
occur between no load and rated load (see
Figure 2)
∆f Range of frequency setting Hz The range between the highest and lowest
s
adjustable no-load frequencies (see
Figure 1) as given by:
∆=ff −f
si,max i,min
Downward range of frequency setting Hz Range between the declared no-load
∆f
s,do
frequency and the lowest adjustable no-
load frequency (see Figure 1) as given by:
∆=ff−f
s,do i,r i,min
Upward range of frequency setting Hz Range between the highest adjustable no-
∆f
s,up
load frequency and the declared no-load
frequency (see Figure 1) as given by:
∆=f ff−
s,up i,max i,r
∆U Steady-state voltage tolerance band V Agreed voltage band about the steady-
state voltage that the voltage reaches
within a given regulating period after a
specified sudden increase or decrease of
load. Unless otherwise stated it is given by:
U
r
∆=UU2δ ×
st
100
∆U Range of voltage setting V Range of maximum possible upward and
s
downward adjustments of voltage at the
generator terminals at rated frequency, for
all loads between no-load and rated output
and within the agreed range of power factor
as given by:
∆=UU∆ +∆U
ss,up s,do
∆U Downward range of voltage setting V Range between the rated voltage and
s,do
downward adjustment of voltage at the
generator terminals at rated frequency, for
all loads between no-load and rated output
and within the agreed range of power factor
as given by:
∆=UU−U
s,do r s,do
6 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
∆U Upward range of voltage setting V Range between the rated voltage and
s,up
upward adjustment of voltage at the
generator terminals at rated frequency, for
all loads between no-load and rated output
and within the agreed range of power factor
as given by:
∆=UU −U
s,up s,up r
Frequency/power characteristic deviation % Maximum deviation from a linear
∆δ f
st
frequency/power characteristic curve in the
power range between no-load and declared
power, expressed as a percentage of rated
frequency (see Figure 2) as given by:
∆f
c
∆=δ f × 100
st
f
r
Frequency/power characteristic curve Curve of steady-state frequencies in the
power range between no-load and declared
power, plotted against active power of
generating set (see Figure 2).
Related steady-state voltage tolerance band % The tolerance band expressed as a
α
U
percentage of the rated voltage as given
by:
∆U
α=× 100
U
U
r
Related frequency tolerance band % This tolerance band usually is expressed
α
f
as a percentage of the rated frequency as
given by:
∆f
α=× 100
f
f
r
∧
β Steady-state frequency band %
f
Envelope width oscillation f of generating
∨
set frequency at constant power around a
mean value, expressed as a percentage of
rated frequency as given by:
∧
f
∨
β=× 100
f
f
r
NOTE 1 The maximum value of β occurring
f
in the range between 20 % power and declared
power shall be stated.
NOTE 2 For powers below 20 %, the
steady-state frequency band may show higher
values (see Figure 3), but should allow
synchronization.
© ISO 2005 – All rights reserved 7
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
−
Transient frequency deviation (from initial % Temporary frequency deviation between
δ f
d
frequency) on load increase (-) related to initial undershoot frequency and initial frequency
frequency during the governing process following a
sudden load increase, related to initial
frequency, expressed as a percentage as
given by:
ff−
- d,min arb
δ f=× 100
d
f
arb
NOTE 1 (A minus sign relates to an
undershoot after a load increase, and a plus sign
to an overshoot after a load decrease.)
NOTE 2 Transient frequency deviation shall
therefore be in the allowable consumer
frequency tolerance and shall be particularly
stated.
+
Transient frequency deviation (from initial % Temporary frequency deviation between
δ f
d
frequency) on load decrease (+) related to initial overshoot frequency and initial frequency
frequency during the governing process following a
sudden load decrease, related to initial
frequency, expressed as a percentage as
given by:
ff−
+ d,max arb
δ f=× 100
d
f
arb
NOTE 1 (A minus sign relates to an
undershoot after a load increase, and a plus sign
to an overshoot after a load decrease.)
NOTE 2 Transient frequency deviation shall
therefore be in the allowable consumer
frequency tolerance and shall be particularly
stated.
−
Transient frequency deviation (from initial % Temporary frequency deviation between
δ f
dyn
frequency) on load increase (-) related to rated undershoot (or overshoot) frequency and
frequency initial frequency during the governing
process following a sudden load change,
related to rated frequency, expressed as a
percentage as given by:
ff−
− d,min arb
δ f=× 100
dyn
f
r
NOTE 1 Transient frequency deviation shall
therefore be in the allowable consumer
frequency tolerance and shall be particularly
stated.
NOTE 2 (A minus sign relates to an
undershoot after a load increase, and a plus sign
to an overshoot after a load decrease.)
8 © ISO 2005 – All rights reserved
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ISO 8528-5:2005(E)
Table 1 (continued)
Symbol Term Unit Definition
+
Transient frequency deviation (from initial % Temporary frequency deviation between
δ f
dyn
frequency) on load decrease (+) related to rated overshoot frequency and initial frequency
frequency during the governing process following a
sudden load change, related to rated
frequency, expressed as a percentage as
given by:
ff−
+ d,max arb
δ f=× 100
dyn
f
r
NOTE 1 Transient frequency deviation shall
therefore be in the allowable consumer
frequency tolerance and shall be particularly
stated.
NOTE 2 (A minus sign relates to an
undershoot after a load increase, and a plus sign
to an overshoot after a load decrease.)
−
Transient voltage deviation on load increase % Transient voltage deviation on load
δU
dyn
increase is the voltage drop when the
generator, driven at rated frequency and at
rated voltage under normal excitation
control, is switched onto rated load,
expressed as a percentage of rated voltage
as given by:
UU−
dyn,min r
-
δU=× 100
dyn
U
r
NOTE 1 Transient voltage deviation shall
therefore be in the allowable consumer voltage
tolerance and shall be particularly stated.
NOTE 2 (A minus sign relates to an
undershoot after a load increase, and a plus sign
to an overshoot after a load decrease.)
+
Transient voltage deviation on load decrease % Transient voltage deviation on load
δU
dyn
decrease is the voltage rise when the
generator, driven at rated frequency and at
rated voltage under normal excitation
control, has a sudden rejection of rated
load, expressed as a percentage of rated
voltage as given by:
UU−
dyn,max r
+
δU=× 100
dyn
U
r
NOTE 1 Transient voltage deviation shall
therefore be in the allowable consumer voltage
tolerance and shall be particularly stated.
NOTE 2 (A minus sign relates to an
undershoot after a load increase, and a plus sign
to an overshoot after a load decrease.)
Related range of frequency setting % Range of frequency setting, expressed as a
δ f
s
percentage of rated frequency as given by:
ff−
i,max i,min
δ f=× 100
s
f
r
© ISO 2005 – All rights rese
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 8528-5
Deuxième édition
2005-07-15
Groupes électrogènes à courant alternatif
entraînés par moteurs alternatifs à
combustion interne —
Partie 5:
Groupes électrogènes
Reciprocating internal combustion engine driven alternating current
generating sets —
Part 5: Generating sets
Numéro de référence
ISO 8528-5:2005(F)
©
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8528-5:2005(F)
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de l'ISO à l'adresse ci-après ou du comité membre de l'ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse
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ISO 8528-5:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, symboles et définitions. 2
4 Autres règlements et exigences supplémentaires. 14
5 Caractéristiques relatives à la fréquence. 14
5.1 Généralités . 14
6 Caractéristiques relatives à la sur-fréquence. 15
7 Caractéristiques relatives à la tension . 15
8 Courant de court-circuit permanent . 15
9 Facteurs affectant la performance du groupe électrogène. 15
9.1 Généralités . 15
9.2 Puissance . 15
9.3 Fréquence et tension. 16
9.4 Prise de charge . 16
10 Irrégularité cyclique. 18
11 Caractéristiques relatives au démarrage .19
12 Caractéristiques relatives aux délais d'arrêt .20
13 Fonctionnement couplé . 21
13.1 Répartition de puissance active. 21
13.2 Répartition de puissance réactive . 23
13.3 Influence sur le comportement en fonctionnement couplé . 25
14 Plaques signalétiques . 25
15 Autres facteurs influençant les performances du groupe électrogène . 27
15.1 Méthodes de démarrage . 27
15.2 Moyens d'arrêt. 28
15.3 Alimentation en carburant et en huile de lubrification . 28
15.4 Air pour la combustion. 28
15.5 Dispositif d'échappement . 28
15.6 Refroidissement du groupe électrogène et ventilation du local. 28
15.7 Surveillance. 29
15.8 Émission de bruit. 29
15.9 Accouplement . 29
15.10 Vibrations . 30
15.11 Fondations. 30
16 Valeurs limites de fonctionnement et classes de performance. 31
Bibliographie . 34
© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
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ISO 8528-5:2005(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 8528-5 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 70, Moteurs à combustion interne.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8528-5:1993), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 8528 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Groupes électrogènes à courant
alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion interne:
— Partie 1: Application, caractéristiques et performances
— Partie 2: Moteurs
— Partie 3: Alternateurs pour groupes électrogènes
— Partie 4: Appareillage de commande et de coupure
— Partie 5: Groupes électrogènes
— Partie 6: Méthodes d'essai
— Partie 7: Déclarations techniques pour la spécification et la conception
— Partie 8: Prescriptions et essais pour groupes électrogènes de faible puissance
— Partie 9: Mesurage et évaluation des vibrations mécaniques
— Partie 10: Mesurage du bruit aérien par la méthode de la surface enveloppe
1)
— Partie 11 : Systèmes électriques alternatifs sans interruption — Exigences de performance et méthodes
d'essai
— Partie 12: Alimentation électrique de secours de services de sécurité
1) L'ISO 8528-11 fera l'objet de la publication ISO/CEI 88528-11.
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NORME INTERNATIONALE ISO 8528-5:2005(F)
Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par
moteurs alternatifs à combustion interne —
Partie 5:
Groupes électrogènes
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 8528 définit les termes et spécifie les critères de conception et de performance
résultant de la combinaison d'un moteur alternatif à combustion interne et d'un alternateur lorsqu'ils
fonctionnent comme une entité.
Elle est applicable aux groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à
combustion interne utilisés pour des applications terrestres et marines, à l'exclusion des groupes électrogènes
utilisés à bord des aéronefs ou pour la propulsion de véhicules terrestres et de locomotives.
Pour des applications particulières (par exemple alimentation principale d'hôpitaux, immeubles de grande
hauteur), des exigences supplémentaires peuvent être nécessaires. Voir les dispositions de la présente partie
de l'ISO 8528 comme base.
Pour les autres machines d'entraînement de type alternatif (par exemple les moteurs à vapeur), voir les
dispositions de la présente partie de l'ISO 8528 comme base pour établir ces exigences.
2 Références normatives
Les documents référencés ci-dessous sont indispensables à l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document référencé (y compris les amendements) s'applique.
ISO 3046-4, Moteur alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 4: Régulation de la vitesse
ISO 3046-5, Moteurs alternatifs à combustion interne — Performances — Partie 5: Vibrations de torsion
ISO 8528-1:2005, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne — Partie 1: Application, caractéristiques et performances
ISO 8528-2:2005, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne — Partie 2: Moteurs
ISO 8528-3:2005, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne — Partie 3: Alternateurs pour groupes électrogènes
ISO 8528-12, Groupes électrogènes à courant alternatif entraînés par moteurs alternatifs à combustion
interne — Partie 12: Alimentation électrique de secours de services de sécurité
CEI 60034-1, Machines électriques tournantes — Partie 1: Caractéristiques assignées et caractéristiques de
fonctionnement
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ISO 8528-5:2005(F)
3 Termes, symboles et définitions
Pour l'indication des caractéristiques techniques du matériel électrique, la CEI utilise le terme «assigné» et
l'indice «N». Pour les équipements mécaniques, l'ISO utilise le terme «déclaré» et l'indice «r». Dans la
présente partie de l'ISO 8528, le terme «assigné» s'applique donc uniquement aux dispositifs électriques.
Sinon, le terme «déclaré» est utilisé.
Le Tableau 1 fournit une explication des symboles et des abréviations utilisés dans la présente partie de
l'ISO 8528.
Tableau 1 — Termes, symboles et définitions
Symbole Terme Unité Définition
f fréquence Hz
f fréquence maximale transitoire Hz fréquence maximale qui provient d'une chute
d,max
(surfréquence) brusque de la puissance
NOTE Le symbole est différent de celui donné
dans l'ISO 3046-4.
f fréquence minimale transitoire Hz fréquence minimale qui provient d'un
d,min
(sous-fréquence) accroissement brusque de la puissance
NOTE Le symbole est différent de celui donné
dans l'ISO 3046-4.
a
f fréquence d'action du limiteur de Hz fréquence à laquelle, pour un réglage donné, le
do
surfréquence limiteur de sur-fréquence commence à fonctionner
f fréquence de déclenchement du limiteur de Hz fréquence du groupe électrogène, dont le
ds
surfréquence dépassement active le dispositif de limitation de
sur-fréquence.
NOTE En pratique, la valeur de la tolérance de sur-
fréquence est déclarée au lieu de la fréquence de réglage
(voir l'ISO 8528-2, Tableau 1).
f Fréquence à vide Hz
i
f Fréquence à vide assignée Hz
i,r
b
f Fréquence maximale admissible Hz Fréquence spécifiée par le constructeur du groupe
max
électrogène, située suffisamment au-dessous de la
fréquence limite (voir l'ISO 8528-2, Tableau 1)
f Fréquence déclarée (fréquence assignée) Hz
r
f Fréquence maximale à vide Hz
i,max
f Fréquence minimale à vide Hz
i,min
f Fréquence sous charge arbitraire Hz
arb
∧ Étendue des oscillations de fréquence Hz
f
∨
I Courant de court-circuit permanent A
k
t Temps s
t Délai d'arrêt du groupe électrogène s Délai entre l'ordre d'arrêt du groupe électrogène et
a
l'arrêt complet de celui-ci:
t = t + t + t
a i c d
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ISO 8528-5:2005(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Terme Unité Définition
t Délai de préparation de prise en charge s intervalle de temps entre l'ordre de démarrage et
b
l'instant où le groupe électrogène est prêt à fournir
une puissance définie, en tenant compte des
tolérances de fréquence et de tension données:
t = t + t
b p g
t Délai de refroidissement s intervalle de temps entre la suppression de la
c
charge et l'instant où le signal d'arrêt du groupe
électrogène est donné. Ce délai est également
connu sous le nom de «temps de marche à vide»
t Délai d'arrêt du moteur s délai entre le signal d'arrêt du groupe électrogène
d
et l'arrêt complet de celui-ci
t Délai d'intervention s intervalle de temps entre l'ordre de démarrage et
e
l'alimentation de la charge convenue:
t = t + t + t
e p g s
t Temps de rétablissement de la fréquence s intervalle de temps compris, après une réduction
f,de
après réduction de charge de charge brusque spécifiée, entre la sortie de la
fréquence de la bande de fréquence en régime
permanent et le retour définitif de la fréquence
dans la bande de tolérance de fréquence en
régime permanent spécifiée (voir Figure 4)
t Temps de rétablissement de la fréquence s intervalle de temps compris, après un
f,in
après accroissement de charge accroissement de charge brusque spécifié, entre la
sortie de la bande de fréquence en régime
permanent et le retour définitif de la fréquence
dans la bande de tolérance de fréquence en
régime permanent spécifiée (voir Figure 4)
t Délai de mise en route totale s intervalle de temps entre le début de rotation du
g
moteur alternatif à combustion interne et l'instant
où le groupe électrogène est prêt à fournir une
puissance définie, en tenant compte des
tolérances de fréquence et de tension données
t Délai de mise en route partielle s intervalle de temps entre le début de rotation du
h
moteur alternatif à combustion interne et l'instant
où la vitesse déclarée est atteinte pour la première
fois
t Délai de coupure s intervalle de temps entre l'ordre d'arrêt et l'instant
i
où la charge est déconnectée (groupes
électrogènes automatiques)
t Délai de préparation au démarrage s intervalle de temps entre l'ordre de démarrage et le
p
début de rotation du moteur alternatif à combustion
interne
t Délai de connexion de la charge s intervalle de temps entre l'instant où le groupe
s
électrogène est prêt à la prise de charge de la
charge définie et l'alimentation de celle-ci
t Délai d'interruption s intervalle de temps entre l'apparition du critère
u
provoquant le démarrage et l'alimentation de la
charge convenue:
t = t + t + t + t
u v p g s
= t + t
v e
NOTE 1 Ce délai doit être particulièrement pris en
compte pour les groupes électrogènes à démarrage
automatique (voir Article 11).
NOTE 2 Le temps de rétablissement (ISO 8528-12)
est un cas particulier de délai d'interruption.
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ISO 8528-5:2005(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Terme Unité Définition
t Temps de rétablissement de la tension après s intervalle de temps entre le début de la réduction
U,de
réduction de la charge de charge et l'instant où la tension retourne et se
maintient dans la bande de tolérance de tension en
régime permanent spécifiée (voir Figure 5)
t Temps de rétablissement de la tension après s intervalle de temps entre le début de
U,in
accroissement de la charge l'accroissement de charge et l'instant où la tension
retourne et se maintient dans la bande de
tolérance de tension en régime permanent
spécifiée (voir Figure 5)
t Délai de démarrage s intervalle de temps entre l'apparition du critère
v
provoquant le démarrage et la commande
(particulièrement pour les groupes électrogènes à
démarrage automatique). Ce temps ne dépend pas
du groupe électrogène auquel il s'applique. La
valeur exacte de ce temps est sous la
responsabilité de l'utilisateur et est déterminée par
lui-même ou, si nécessaire, par les exigences
spéciales des autorités législatives. Par exemple,
ce délai est prévu pour éviter le démarrage dans le
cas d'une très brève coupure du secteur
t Délai de lancement s intervalle de temps entre le début de rotation du
z
moteur alternatif à combustion interne et l'instant
où la vitesse d'allumage est atteinte
t Délai de prégraissage s temps exigé par certains moteurs pour s'assurer
0
que la pression d'huile est établie avant le début de
rotation du moteur. Pour les petits groupes
électrogènes, ce temps est généralement nul (ces
groupes ne nécessitent généralement pas de
prégraissage)
v Taux de variation du réglage de la fréquence taux de variation du réglage de la fréquence
f
commandée à distance, exprimé en pourcentage
de la plage relative de réglage de la fréquence par
seconde:
()ff−/f
i,max i,min r
v=× 100
f
t
v Taux de variation du réglage de la tension taux de variation du réglage de la tension
U
commandée à distance, exprimé en pourcentage
de la plage relative de réglage de la tension par
seconde:
()UU− /U
s,up s,do r
v=× 100
U
t
U Tension de réglage inférieure V
s,do
U Tension de réglage supérieure V
s,up
U Tension assignée V tension entre phases aux bornes de la génératrice
r
à la fréquence assignée et à la puissance assignée
NOTE La tension assignée est la tension définie
par le constructeur pour les caractéristiques de
fonctionnement et de performance.
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ISO 8528-5:2005(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Terme Unité Définition
U Tension de rétablissement V tension maximale obtenue en régime permanent
rec
dans des conditions de charge données
NOTE La tension de rétablissement s'exprime
généralement en pourcentage de la tension assignée et
se situe normalement dans la bande de tolérance de
tension en régime permanent (∆U). Pour les charges
supérieures à la charge assignée, la tension de
rétablissement est limitée par la saturation et la capacité
de surexcitation de l'excitatrice/régulateur (voir Figure 5).
U Tension de réglage V tension entre phases pour un fonctionnement défini
s
choisi par réglage
U Écart maximal de tension en régime V écart maximal de tension à la fréquence assignée
st,max
permanent en régime permanent, par rapport à la tension de
réglage dans la plage de puissances entre 0 et la
puissance assignée et pour le facteur de puissance
adopté, en tenant compte de l'influence de
l'échauffement
U Écart minimal de tension en régime V écart minimal de tension à la fréquence assignée
st,min.
permanent en régime permanent, par rapport à la tension de
réglage dans la plage de puissances entre 0 et la
puissance assignée et pour le facteur de puissance
adopté, en tenant compte de l'influence de
l'échauffement
U Tension à vide V tension entre phases aux bornes de la génératrice,
0
à la fréquence assignée et sous charge nulle
U Tension supérieure maximale transitoire par V tension maximale obtenue lors d'une brusque
dyn,max
réduction de charge réduction de charge
U Tension inférieure minimale transitoire par V tension minimale obtenue lors d'un brusque
dyn,min
accroissement de charge accroissement de charge
ˆ Valeur de crête maximale du réglage de V
U
max,s
tension
ˆ Valeur de creux minimale du réglage de V
U
min,s
tension
ˆ Moyenne des valeurs maximale de crête et V
U
mean,s
minimale de creux du réglage de tension
ˆ Modulation de tension % variation quasi périodique de la tension (de crête à
U
mod,s
creux) autour d'une tension en régime permanent
présentant des fréquences typiques inférieures à la
fréquence fondamentale, exprimée en pourcentage
de la moyenne de la tension de crête à la
fréquence assignée et à vitesse constante:
ˆˆ
UU−
mod,s,max mod,s,min
ˆ
U=×2 100
mod,s
ˆˆ
UU+
mod,s,max mod,s,min
NOTE 1 Ce sont les perturbations cycliques ou
aléatoires qui peuvent être causées par les régulateurs,
les irrégularités cycliques ou des charges intermittentes.
NOTE 2 Le scintillement de l'éclairage est un cas
particulier de modulation de tension (voir Figures 11 et 12).
ˆ Valeur de crête maximale de la modulation de V variation quasi périodique maximale de la tension
U
mod,s,max
tension (de crête à creux) autour d'une tension en régime
permanent
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ISO 8528-5:2005(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Terme Unité Définition
Valeur de crête minimale de la modulation de V variation quasi périodique minimale de la tension
ˆ
U
mod,s,min
tension (de crête à creux) autour d'une tension en régime
permanent
∧
Étendue des oscillations de tension V
U
∨
∆f Écart de fréquence vers le bas par rapport à Hz
neg
une courbe linéaire
∆f Écart de fréquence vers le haut par rapport à Hz
pos
une courbe linéaire
∆f Bande de tolérance de fréquence en régime bande de fréquences convenue, autour de la
permanent fréquence en régime permanent, que la fréquence
atteint pendant une période de régulation donnée,
après un accroissement ou une réduction de la
charge
∆f Écart de fréquence maximal par rapport à une Hz plus grande valeur de ∆f et ∆f qui apparaît
c neg pos
courbe linéaire entre la charge à vide et la charge assignée
(voir Figure 2)
∆f Plage de réglage de la fréquence Hz étendue du réglage de la fréquence entre les
s
fréquences à vide minimale et maximale (voir
Figure 1):
∆f = f − f
s i,max i,min
∆f Plage inférieure de réglage de la fréquence Hz écart entre la fréquence à vide déclarée et la plus
s,do
petite fréquence à vide réglable (voir Figure 1):
∆f = f − f
s,do i,r i,min
∆f Plage supérieure de réglage de la fréquence Hz écart entre la plus grande fréquence à vide
s,up
réglable et la fréquence à vide déclarée
(voir Figure 1):
∆f = f − f
s,up i,max i,r
∆U Bande de tolérance de tension en régime V plage de tension convenue, située autour de la
permanent tension en régime permanent, que la tension
atteint, dans une période de régulation donnée,
après un accroissement ou une réduction brusque
spécifié de la charge, sauf spécification contraire:
U
r
∆=UU2δ ×
st
100
∆U Plage de réglage de la tension V plage maximale possible de réglages supérieur et
s
inférieur de la tension aux bornes de la génératrice
à la fréquence assignée pour toutes les charges
entre la charge nulle et la puissance assignée et
dans la gamme définie des facteurs de puissance:
∆U = ∆U + ∆U
s s,up s,do
∆U Plage inférieure de réglage de la tension V plage de réglage de la tension aux bornes de la
s,do
génératrice, située entre la tension assignée et la
tension de réglage inférieur, à la fréquence
assignée, pour toutes les charges entre la charge
nulle et la charge assignée et dans la gamme
définie des facteurs de puissance:
∆U = U − U
s,do r s,do
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ISO 8528-5:2005(F)
Tableau 1 (suite)
Symbole Terme Unité Définition
∆U Plage supérieure de réglage de la tension V plage de réglage de la tension aux bornes de la
s,up
génératrice, située entre la tension assignée et la
tension de réglage supérieur, à la fréquence
assignée, pour toutes les charges entre la charge
nulle et la charge assignée et dans la gamme
définie des facteurs de puissance:
∆U = U − U
s,up s,up r
∆δ f Écart de statisme de fréquence/puissance % écart maximal par rapport à une courbe
st
caractéristique de statisme de fréquence linéaire
dans la plage de puissances entre zéro et la
puissance déclarée, exprimé en pourcentage de la
fréquence assignée (voir Figure 2):
∆f
c
∆=δ f × 100
st
f
r
Courbe caractéristique de statisme de courbe de fréquence en régime permanent en
fréquence/puissance fonction de la puissance active du groupe
électrogène, pour une puissance variant entre zéro
et la puissance déclarée (voir Figure 2)
α Bande relative de tolérance de tension en % cette bande de tolérance est exprimée en
U
régime permanent pourcentage de la tension assignée:
∆U
α=× 100
u
U
r
α Bande relative de tolérance de fréquence % cette bande de tolérance est habituellement
f
exprimée en pourcentage de la fréquence
assignée:
∆f
α=× 100
f
f
r
∧
β Bande de fréquence en régime permanent %
f
étendue des oscillations de fréquence f autour
∨
d'une valeur moyenne pour un groupe électrogène
fonctionnant à puissance constante, rapportée à la
fréquence assignée et exprimée en pourcentage
de la fréquence assignée:
∧
f
∨
β=× 100
f
f
r
NOTE 1 La valeur maximale de β apparaissant dans
f
la plage entre 20 % de la puissance et la puissance
déclarée doit être spécifiée.
NOTE 2 Pour des puissances inférieures à 20 %, la
bande de fréquences en régime permanent peut
présenter des valeurs plus grandes (voir Figure 3) mais
doit permettre la synchronisation.
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Tableau 1 (suite)
Symbole Terme Unité Définition
− Écart de fréquence transitoire (par rapport à % variation transitoire de fréquence par rapport à la
δ f
d
la fréquence initiale) par accroissement de fréquence initiale pendant le processus de
charge (−) régulation, suivant un brusque accroissement de
charge, rapportée à la fréquence initiale et
exprimée en pourcentage:
ff−
d,min arb
−
δ f=× 100
d
f
arb
NOTE 1 Le signe moins concerne la limite inférieure
après accroissement de la charge, le signe plus concerne
la limite supérieure après réduction de la charge.
NOTE 2 L'écart de fréquence en régime transitoire
doit donc être dans la tolérance de fréquence admise par
le client et doit être spécifiée tout particulièrement.
+
Écart de fréquence transitoire (par rapport à % variation transitoire de fréquence par rapport à la
δ f
d
la fréquence initiale) par réduction de charge fréquence initiale pendant le processus de
(+) régulation, suivant une brusque réduction de
charge, rapportée à la fréquence initiale et
exprimée en pourcentage:
ff−
d,max arb
+
δ f=× 100
d
f
arb
NOTE 1 Le signe moins concerne la limite inférieure
après accroissement de la charge, le signe plus concerne
la limite supérieure après réduction de la charge.
NOTE 2 L'écart de fréquence en régime transitoire
doit donc être dans la tolérance de fréquence admise par
le client et doit être spécifiée tout particulièrement.
− Écart de fréquence transitoire (par rapport à % variation transitoire de fréquence par rapport à la
δf
dyn
la fréquence assignée) par accroissement de fréquenc
...
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