柴油發電機的分類很多，按照發動機的轉速高低可分為高、中低速機組；按照功率大小可分為大、中、小型機組。按照發電機的輸出電壓可分為交流發電機組（中頻；400HZ、工頻；50HZ）和直流發電機組，當電壓頻率為50HZ時中小型發電機的標定電壓一般為400V（三相）或230V（單相），大型發電機的標定電壓一般為6.3至10.5KV。但更常用的分類方法是根據柴油發電機組的控制方式、用途和外觀構造進行分類。
（1）按控制方式進行分類
①、手動機組，這類機組*為常見，機組具有電壓和轉速自動調節功能，操作人員在機房現場 對機組進行啟動、合閘、分閘和停機等操作。此類機組通常作為主電源或備用電源。
②、自啟動機組，自啟動機組是在手動機組的基礎上，增加了自啟動控制系統。當市電突然停電時，機組具有自動啟動、自動調壓、自動調頻、自動進行開關切換和自動停機等功能；當機組機油壓力過低、機油溫度和冷卻水溫度過高時，能自動發出聲光報警信號；當機組超速時，能自動緊急停機保護機組。自動化機組的優點是大大提高了對操作人員的依賴性，縮短了市電中斷至由機組供電之間的間隔時間。此類機組通常作為備用電源。
③、微機控制自動化機組，機組由性能完善的柴油機、同步發電機、燃油（機油、冷卻水）自動補償裝置和自動控制屏組成。自動控制屏采用可編程自動控制器（PLC）控制，除了具備自啟動機組的各項功能外還可按負荷大小自動增減機組、故障自動處理、自動記錄打印機組運行報表和故障情況，對機組全面實現自動化控制，由串行通信接口（RS232、ＲS422、或ＲＳ４８５）實現中心站對分散于各處的機組　進行實時遙控、遙信和遙測，從而達到無人值守。此類機組特別適合應急電源
（２）、按用途分類
①、常用機組，這類發電機組常年運行，一般設在遠離電網（或稱市電）的地區或工礦企業附近，以滿足這些地方的施工、生產和生活用電。目前在經濟比較發達的地區，由于電力網的建設更不上用戶的電力需求而設立建設周期短的常用柴油發電機組來滿足用戶的需要。這類的發電機組的容量比較大、對非恒定負載提供連續的電力供應，對連續運行的時間沒有限制，并允許１２小時內有１小時過負載供電，過負載能力為額定輸出功率的１０％.這類機組因其運行時間較長，負荷較重，相對于本機極限功率的許用功率被調至較低點。
②、備用機組，在通常情況下用戶需要的電力由是電供給，當市電拉閘限電時或其他原因中斷供電時為保證用戶的基本生產和生活而設置的發電機組為備用機組。這類的發電機組常設在電信部門、醫院、和市電緊張的工礦企業、機場、電視臺等主要用電單位。這類機組隨時保持備用狀態，能對非恒定負荷提供連續的電力供應，對連續運行的時間沒有限制。
③、應急機組，對市電突然中斷將造成較大損失或人身事故的用電設備，常設置應急發電機組對這些設備進行供電，如高層建筑的消防系統，疏散照明、電梯、自動化生產線的控制系統。重要的通信系統以及正在給病人做重要的手術的醫療設備等這類機組因能在市電突然中斷時，能迅速啟動運行，并在短時間內向負載提供穩定的交流電源，以保證及時的向負載供電，這種機組自動化程度要求較高。
（３）、按外觀構造分類
①、基本型機組，基本型的外觀為水箱、柴油機、交流發電機和控制箱安裝在同一公共底盤上。基本型機組是平時見得*多的柴油發電機組。也可能是自啟動機組或微機控制自動化機組。
②、靜音型發電機組、靜音型機組與基本型機組的本質區別是機組外部安裝了隔音罩，消音器內置，降低了機組的噪音。這種機組適用于要求噪音比較低的場合，如學校、醫院、和高級電梯公寓等。
③、車載式機組，車載式機組是將整臺柴油發電機組安裝在汽車車廂內，通常箱體要做靜音降噪處理，是專門應急供電而設計制造的機組。
④、拖車機組（電站），拖車機組（電站）是在靜音型機組的基礎上加裝了托卡，實現了機組的便捷移動，適用于城市間的短距離應急供電。
⑤、接裝箱試機組，接裝箱試機組是將整臺柴油發電機組安裝在集裝箱內，是專門為野外工程建設供電而設計制造的機組，機組功力一般在５００ＫＷ以上。
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