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柴油發(fā)電機作為備用電源的負載計算公式
發(fā)布時(shí)間:2019-04-18 13:28:41  ▏閱讀:

 

 

新聞主題

柴油發(fā)電機作為備用電源的負載計算公式

 

康明斯公司建立以柴油發(fā)電機組為備用電源的供電負荷數學(xué)模型,在本文中僅以消防負荷計算為例。為便于編程,多處進(jìn)行了適當的簡(jiǎn)化和假設,不另說(shuō)明。若需更詳細的技術(shù)數據,請與康明斯公司銷(xiāo)售部和售后服務(wù)站聯(lián)系。

 

康明斯柴油發(fā)電機組機房安裝圖.png

 

 

一、負荷要求

 

發(fā)電機容量大小須滿(mǎn)足穩定計算負荷需要

Pjs=Kc·Pe=Pe Prg=K·Pjs=1.2Pe

式中:Prg  待求發(fā)電機持續功率(kW)。編程中考慮為單臺機。

Pjs  消防設備穩定計算負荷(kW)。

Pe  建筑物內任一防火分區發(fā)生火災時(shí),最大可能開(kāi)啟消防設備之總安裝功率(kW)。

為已知量,運行程序時(shí)直接鍵入。編程中Pe≤800kW。Kc 消防設備總需用系數,取Kc=1。K 可靠系數,取K=1.2。

 

二、電壓要求

 

發(fā)電機容量大小須滿(mǎn)足電動(dòng)機端子容許電壓降


1、啟動(dòng)負荷

 

發(fā)電機母線(xiàn)上的啟動(dòng)負荷等于已接負荷與單臺電動(dòng)機啟動(dòng)容量之和,即

Sqg=Sfh+Sq

此時(shí),考慮最極端的情況,即認為除待啟電動(dòng)機外,其它負荷已全部投入,則有

Pfh+Prm=Pe

從而

Sfh=Pfh/COSΦ’=(Pe-Prm)/COSΦ’=(Pe-Prm)/0.8=1.25(Pe-Prm) 

此 外

Sq=1/[1/(kp·Sqm)+XL/(Urg2)] Sqm=C·Srm= C·Prm/0.8, XL=(0.07+6.3/S)·L/1000

 

2、關(guān)聯(lián)電壓

 

電動(dòng)機端子電壓Uwm 與發(fā)電機母線(xiàn)電壓(Uwg)存在關(guān)聯(lián),即

Uwg=kp·Sqm·Uwm/Sq

3、穩態(tài)電壓

 

如前所述,對于不同勵磁及調壓方式的發(fā)電機,其允許啟動(dòng)負荷亦不同,進(jìn)而對機組容量選擇產(chǎn)生影響。若認為所選發(fā)電機帶自動(dòng)調整勵磁裝置,則對應于不同啟動(dòng)負荷相對值,發(fā)電機母線(xiàn)上穩態(tài)電壓相對值滿(mǎn)足表1:

 

1

Sqg/Srg

0.8

1.0

1.2

1.5

2.0

Uwg

1.00

0.95

0.85

0.75

0.60

 

以表1數據擬合方程,則當 Uwg=0.75~0.95時(shí),近似存在:

Sqg/Srg=5Uwg2-11Uwg+6.9375

Srg=Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

 

Prg=Srg·COSΦ=0.8Srg=0.8Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

又因上述推導均為臨界值,故實(shí)際工程中?。?/span>

Prg≥0.8Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

編程中以此作為發(fā)電機容量校驗公式。

 

4、符號說(shuō)明

 

Sqg——發(fā)電機啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機母線(xiàn)上的起動(dòng)負荷(kVA);

Srg —— 發(fā)電機的額定容量(kVA),為待求量;

Sq —— 電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí),啟動(dòng)回路的額定輸入容量(kVA);

Sfh——電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí),發(fā)電機母線(xiàn)上已接負荷(kVA);

Urg—— 發(fā)電機的額定電壓(kV),取 Urg=0.4kV;

Uwg——電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí),發(fā)電機母線(xiàn)上的穩態(tài)電壓相對值;

Uwm——電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí),其端子上所要求的穩態(tài)電壓相對值, 程序中取 Uwm=0.8; C 電動(dòng)機全壓?jiǎn)?dòng)之電流倍數。程序中取 C=7;

kp——電動(dòng)機的啟動(dòng)系數,見(jiàn)表2:

 

2

啟動(dòng)方式

全壓?jiǎn)?dòng)

Y-△啟動(dòng)

自耦變壓器65%抽頭啟動(dòng)

kp

1.0

0.3333

0.4225

 

Sqm ——電動(dòng)機額定啟動(dòng)容量(kVA);

Srm —— 電動(dòng)機額定容量(kVA);

Prm——電動(dòng)機額定功率(kW)。編程中,取 Prm=0.8Srm,  且0<Prm≤150kW。

XL——電動(dòng)機至發(fā)電機配線(xiàn)線(xiàn)路(銅芯)之阻抗(千歐);

L—— 電動(dòng)機至發(fā)電機配線(xiàn)線(xiàn)路(銅芯)之長(cháng)度(千米)。編程中,0<L≤0.1千米。

S——電動(dòng)機至發(fā)電機配線(xiàn)線(xiàn)路(銅芯)之導線(xiàn)截面(mm2)。編程中,S 值按表3自動(dòng)取值。

 

 

 


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