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发电机组的容量如何确定

文章出处:柴油发电机组实用技术技能   责任编辑:  发表时间:2019-07-05 16:30:34
【摘要】企业单位在使用发电机组发电的时候,同一电站的发电机组应尽量选用同型号、同容量的机组,以便备用相同的零部件,方便维修与管理,否则后期

企业单位在使用发电机组发电的时候,同一电站的发电机组应尽量选用同型号、同容量的机组,以便备用相同的零部件,方便维修与管理,否则后期维护成本将大大提高,而如果负荷用电量变化大的工程,也可以选用同系列不同容量的机组机组输出标定电压一般为400V,个别用电量大,输电距离远的工程可选用高压发电机组。

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一般而言,常用柴油发电机组容量的估算按机组长期持续运行输出功率能满足全工程最大计算负荷进行选择,并应根据负荷的重要性确定备用机组的容量。柴油机持续运行的输出功率,--般为标定功率的0.9倍。若机组容量选择得过小,则无法带动全部负载或者在启动大功率负载时导致突然停机的现象;若机组容量选择得过大,则投资及维修成本高,造成资源浪费。而且根据柴油机的特性,当其长期在小负荷工作时,将造成发动机活塞环、喷油嘴等处积炭严重,气缸磨损加剧等损坏机组的不良后果。另外,在容量估算时需考虑多方面的因素,包括使用环境、负载类型和预留裕量等方面。

 

(1)使用环境不同的使用环境会影响机组的输出功率。使用环境主要包括:环境温度、海拔高度和空气相对湿度。当环境温度、海拔高度过高时,空气密度则降低,机组运行时燃烧所需氧气的供应量减少,机组的输出功率应作相应下调。换言之,选用的机组功率要比负载的功率值高,即当机组在非标准状况下工作时,应对柴油机进行功率校正。

 

值得注意的是:电子喷油柴油机采用了电子喷油控制技术,通过安装在柴油机上的电子控制单元对进气歧管的进气压力、燃油温度等参数的精确测量,以控制每个喷油器的喷油正

 

 

时和喷油量,使得机组在非标准环境下功率下降比较少。;

 

(2)负载类型不同类型的负载对发电机组容量的要求相差很大。负载类型--般分为电阻性负载、电感性等线性负载与内含整流电路的非线性负载(又称整流性负载)。阻性负载如灯泡、电炉和烤箱等;感性负载如空调、机床和水泵等;非线性负载如UPS、电子计算机、程控交换机和PLC设备等。其中阻性负载的特性是电阻基本保持不变,电流随电压按比例下降,带这种负载时,发电机组的容量只要略大于负载功率即可。但是在带感性负载和非线性负载时,发电机组的容量就需要重新计算。

 

①电感性负载对容量的影响  电感性负载(如笼型三相异步电动机)的特性是,当启动时有很大的电流,而且功率因数大大低于正常运转值。如果直接启动,其启动电流为正常运转时的5~7倍,这就要求机组容量足够大以满足其启动要求。但是随之而来的问题就是机组的功率选大了,而正常运行时功率又远小于机组的额定功率,这显然是不经济的。

 

例如:机组带一台额定功率P= 60kW,满载稳定运行时的电压U= 380V、功率因数cosq=0.88、效率n=93%、启动电流值为额定时6倍的三相异步电动机时:

 

额定电流值为

 

I= P/(√3Uncosp)=112A

 

若根据额定电流值选择机组,只要机组的最大输出电流值大于112A即可。

 

 

由于其启动电流为额定电流值的6倍(112X6=672A),为了满足启动要求,不得不选择最大输出电流大于672A的机组。显然,机组的功率变大了,而正常运行时其功率又远小于标定功率,非常不经济。为了减小电动机启动时的影响,往往采用减压启动的方法,就是在启动时降低加在电动机定子绕组上的电压,待电动机转速接近稳定时,再把电压恢复到正常值。常用的减压方法有以下几种:

 

a.星形-三角形(Y-O)换接启动;b.自耦减压启动;c.电抗减压启动;d.延边三角形启动。

 

其中星形-三角形(Y-O)换接启动法的启动电流为直接启动时的1/3;自耦减压启动法备有抽头,可根据启动转矩的要求得到不同电压;电抗减压启动的启动电流按其端电压的比例降低;延边三角形启动的启动电流一.般为直接启动时的1/2。具体的操作方法可由有关的电工手册查得。

 

②非线性负载对容量的影响非线 性负载设备都有启动冲击电流、谐波反馈、电流突变等干扰,而且往往对机组电压降值有很高的要求。由于柴油发电机组所送出的电源本身不但电压畸变率大,而且随着机组额定输出功率容量的减小,其内阻增大的矛盾会显得更加突出。当带电阻性负载时,这种影响不易觉察。然而带像计算机和通信设备这种整流滤波型负载或UPS等非线性负载时,会影响负载的正常运行乃至使用寿命,出于安全方面的考虑应把机组容量选大一些。

 

 

在计算发电机组容量时,应明确各个负载的性能,以作出正确的选择,常用负载的参考特性参数如表1-8所示。

 

(3)其他考虑因素  根据现有负载进行机组容量计算后,还要考虑其他因素,如今后是否有扩充负载的可能,有些负载是否可能发生过载现象等。建议根据实际情况适当加大机组的容量。另外,在经济条件许可的情况下,建议采用两台或多台发电机组,其中一些发电机组用于敏感负载(如电子计算机系统和其他电子设备),另一些发电机组用于不敏感的负载(如电阻性负载和电动机),以防止由于电动机启动时造成机组电压波形畸变对敏感性负载的影响。


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