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柴油發(fā)電機容量和額定功率如何確定 |
導(dǎo)讀：對于備用型柴油發(fā)電機容量選擇的問題，目前中國國標規(guī)定中尚無統(tǒng)一的計算公式。有的用戶簡單地按變壓器容量的10％-20％確定；有的按消防設(shè)備的容量全部相加；有的則根據(jù)自己單位的意愿選擇，這些方法造成了備用型發(fā)電機組容量選擇的不準確性。當然柴發(fā)的采購成本也是用戶考慮的重要因素，若容量選擇太大造成一次投資浪費，選擇太小則在應(yīng)急發(fā)電時又滿足不了電力要求。康明斯公司在本文中將柴油發(fā)電機組選型方面相關(guān)知識進行了簡單總結(jié)，希望能給您的日后設(shè)備選擇事物中帶來幫助。
一、容量選擇
（1）應(yīng)急負荷大小、單臺電動機最大啟動容量以及投入順序是確定裝機容量的主要影響因素。如應(yīng)急負荷較大，可采用多機組并列運行的方式供電，而當用電負荷諧波較大的時候，必須對該因素對發(fā)電機組發(fā)電能力可能帶來的影響給予充分的重視。
（2）具體的裝機容量的計算方法包括：穩(wěn)定負荷計算裝機容量、電機啟動過程中負荷為基礎(chǔ)計算裝機容量、啟動過程中發(fā)電機母線可承受電壓壓降計算裝機容量。
（3）為了保證電機的順利啟動，備用型發(fā)電機組的裝機容量必須和建筑內(nèi)電動機的功率之間保持高度一致，不然將會導(dǎo)致由于發(fā)電機繞組升溫過快或者母線承載能力不足而導(dǎo)致的保護開關(guān)動作。
（4）發(fā)電機數(shù)量應(yīng)和實際需求保持一致，一般情況下，800KW以下應(yīng)選用單機供電，而高于800Kw可根據(jù)實際情況選擇兩臺或以上機組供電。在多臺機組聯(lián)合發(fā)點的過程中，應(yīng)選擇那些型號、規(guī)格基本相同的設(shè)備，為運行并車的順利進行提供有效支持。高速柴油發(fā)電機組以及無刷勵磁交流同步發(fā)電機配合自動電壓調(diào)整裝置在實際的應(yīng)用過程中供電效果更為良好。
設(shè)備容量統(tǒng)計出來后，根據(jù)實際情況選擇需要系數(shù)Kx（一般取0.85-0.95），計算出計算容量Pj=KxP∑，備用型柴油發(fā)電機組的功率按下式計算
P=kPj／η
式中：P—備用型柴油發(fā)電機組的功率kw；
Pj—負荷設(shè)備的計算容量kw；
P∑—總負荷kw；
η—發(fā)電機并聯(lián)運行不均勻系數(shù)一般取0.9，單臺取1；
k—可靠系數(shù)，一般取1.1。
二、啟動方式選型
（1）帶有自啟動裝置的機組最為合適，這是因為作為備用設(shè)備，應(yīng)保持常備啟動狀態(tài)。尤其是在高層建筑中和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對象，一旦出現(xiàn)停電事故，機組能夠快速啟動，在3S內(nèi)完成整個供電運轉(zhuǎn)工作。機組在出現(xiàn)停電事故后的3s內(nèi)自動啟動，啟動時間正常為10S，最長時間不超過15S。當一次啟動失敗之后，將在3S內(nèi)自動進行第二次啟動，共有三次自啟動功能，總用時不超過30S。發(fā)電機輸出主開關(guān)合閘供電。市電恢復(fù)后，機組延時2-5min不卸載運行5min后主開關(guān)自動跳閘，空載冷卻運行 10min后自動停車。
（2）為了保證在實際應(yīng)用過程中，柴油發(fā)電機組的穩(wěn)定性，設(shè)備應(yīng)具有不同延時錯開啟動功能，當用電重要性相同的情況下，應(yīng)首先啟動容量大的負荷，這樣可最大限度的保障供電水平。
（3）自啟動機組的操作電源、機組預(yù)熱系統(tǒng)、燃料油、潤滑油、冷卻水以及室內(nèi)環(huán)境溫度等均應(yīng)保證機組隨時啟動。必須有獨立水源，在市電供電停止之后，能夠正常提供供水。
三、冷卻方式的選型
在實際運轉(zhuǎn)過程中，柴油發(fā)電機組往往會產(chǎn)生大量的熱量，尤其是燃燒產(chǎn)生的高溫，如果沒有相應(yīng)的散熱手段作為支持，其增壓器、外殼工作性能必然受到嚴重的影響。冷卻系統(tǒng)的功用在于，通過油或者水、風循環(huán)來帶走各個部件的熱量，從而保證部件的正常工作溫度。當前階段技術(shù)水平下，
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水冷閉式循環(huán)系統(tǒng)示意圖 |
四、發(fā)電機組分類和選型
首先柴油發(fā)電機組按自動化功能可分為基本型、自啟動型、微型機自動控制型柴油發(fā)電機組。
1、基本型柴油發(fā)電機組
這種類型柴油發(fā)電機組最為常見，由柴油機、水箱、消聲器、同步交流發(fā)電機、控制箱、聯(lián)軸器和底盤組成，一般能作為主電源或備用電源。
2、自啟動型柴油發(fā)電機組
這種類型柴油發(fā)電機組是在基本型機組基礎(chǔ)上增加了全自動控制系統(tǒng)。它具有自動化切換功能，當市電突然停電時，機組能自動啟動，自動切換電源開關(guān)、自動送電和自動停機等一些功能；當機組油壓力過底、機油溫度過高或冷卻水溫度過度高時，能自動發(fā)出光聲告警信號；當發(fā)電機組超速時，能自動緊急停止運行進行保護。
3、微機控制自動化柴油發(fā)電機組
這種類型柴油發(fā)電機組由性能完善的柴油機、三相無刷同步發(fā)電機、燃油自動補給裝置、機油自動補給裝置、冷卻水自動補給裝置的ATS自動控制屏組成、ATS自動控制屏采用可編程自動PLC控制，它除了具有自動啟動、自動切換、自動運行、自動投入和自動停機等功能外，并配有各種故障報警和自動保護裝置。其次按照不同用途分類，可分為備用發(fā)電機組、常用發(fā)電機組、戰(zhàn)備發(fā)電機組和應(yīng)急發(fā)電機組。
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KTA50康明斯柴油發(fā)電機組模型圖 |
（1）備用發(fā)電機組
在通常情況下用戶所需電力由市電供給，當市電限位電拉閘或其他原因中斷供電時，為保證用戶的基本生產(chǎn)和生活而設(shè)置的發(fā)電機組。這類發(fā)電機組場設(shè)在市電供應(yīng)緊張的工礦企業(yè)、醫(yī)院、賓館、銀行、機場和電臺等重要用電單位。
（2）常用發(fā)電機組
這類發(fā)電機組常年運行，一般設(shè)在遠離電力網(wǎng)(或稱市電)的地區(qū)或工礦企業(yè)附近，以滿足這些地方的施工、生產(chǎn)和生活用電。目前在緊急發(fā)展比較快的地區(qū)，需要建設(shè)周期短的常用柴油發(fā)電機組來滿足用戶的需求。這類發(fā)電機組一般容量較大。
（3）備戰(zhàn)發(fā)電機組
這類發(fā)電機組是為人防和國防設(shè)施供電，平時具有備用發(fā)電機組的性質(zhì)，而在戰(zhàn)時市電被破壞后，則具有常用發(fā)電機組的性質(zhì)。這類發(fā)電機組一般安裝在地下，具有一定的防護能力。
（4）應(yīng)急發(fā)電機組
對市電突然中斷將造成重大損失或人身事故的用電設(shè)備，常設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機組對這些設(shè)備緊急供電，如高層建筑的消防系統(tǒng)、疏散照明、電梯、自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)及重要的通信系統(tǒng)等。這類發(fā)電機組需要安裝自啟動柴油發(fā)電機組，自動化程度要求較高。
總結(jié)：
在柴油發(fā)電機組的選擇過程中，主要是以負荷要求為基礎(chǔ)來判斷是否設(shè)置柴油發(fā)電機組。具體針對一級負荷中的重要負荷用電情況下，可采用柴油發(fā)電機組作為補充、應(yīng)急電源；其次，針對一級負荷用電過程中，由于地理條件、經(jīng)濟、技術(shù)等要素的限制而難以從市電中獲取第二電源的用電情況，也可適當選配柴油發(fā)電機組作為補充；第三，大中型商用建筑或者建筑高度超過100m情況下。市電中斷將會帶來巨大的財產(chǎn)損失，并有較大概率造成人身傷害，因此也同樣有必要采用柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急電源：最后針對部分難以從市電中獲取電源的二級負荷用電也可適當配置柴油機發(fā)電機組。
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