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柴油發(fā)電機容量和額定功率如何確定 |
導讀：對于備用型柴油發(fā)電機容量選擇的問(wèn)題，目前中國國標規定中尚無(wú)統一的計算公式。有的用戶(hù)簡(jiǎn)單地按變壓器容量的10％-20％確定；有的按消防設備的容量全部相加；有的則根據自己?jiǎn)挝坏囊庠高x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(hù)考慮的重要因素，若容量選擇太大造成一次投資浪費，選擇太小則在應急發(fā)電時(shí)又滿(mǎn)足不了電力要求?？得魉构驹诒疚闹袑⒉裼桶l(fā)電機組選型方面相關(guān)知識進(jìn)行了簡(jiǎn)單總結，希望能給您的日后設備選擇事物中帶來(lái)幫助。
一、容量選擇
（1）應急負荷大小、單臺電動(dòng)機最大啟動(dòng)容量以及投入順序是確定裝機容量的主要影響因素。如應急負荷較大，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(shí)候，必須對該因素對發(fā)電機組發(fā)電能力可能帶來(lái)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：穩定負荷計算裝機容量、電機啟動(dòng)過(guò)程中負荷為基礎計算裝機容量、啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)電機母線(xiàn)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(dòng)，備用型發(fā)電機組的裝機容量必須和建筑內電動(dòng)機的功率之間保持高度一致，不然將會(huì )導致由于發(fā)電機繞組升溫過(guò)快或者母線(xiàn)承載能力不足而導致的保護開(kāi)關(guān)動(dòng)作。
（4）發(fā)電機數量應和實(shí)際需求保持一致，一般情況下，800KW以下應選用單機供電，而高于800Kw可根據實(shí)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(diǎn)的過(guò)程中，應選擇那些型號、規格基本相同的設備，為運行并車(chē)的順利進(jìn)行提供有效支持。高速柴油發(fā)電機組以及無(wú)刷勵磁交流同步發(fā)電機配合自動(dòng)電壓調整裝置在實(shí)際的應用過(guò)程中供電效果更為良好。
設備容量統計出來(lái)后，根據實(shí)際情況選擇需要系數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)運行不均勻系數一般取0.9，單臺取1；
k—可靠系數，一般取1.1。
二、啟動(dòng)方式選型
（1）帶有自啟動(dòng)裝置的機組最為合適，這是因為作為備用設備，應保持常備啟動(dòng)狀態(tài)。尤其是在高層建筑中和火災自動(dòng)報警系統保護對象，一旦出現停電事故，機組能夠快速啟動(dòng)，在3S內完成整個(gè)供電運轉工作。機組在出現停電事故后的3s內自動(dòng)啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)間正常為10S，最長(cháng)時(shí)間不超過(guò)15S。當一次啟動(dòng)失敗之后，將在3S內自動(dòng)進(jìn)行第二次啟動(dòng)，共有三次自啟動(dòng)功能，總用時(shí)不超過(guò)30S。發(fā)電機輸出主開(kāi)關(guān)合閘供電。市電恢復后，機組延時(shí)2-5min不卸載運行5min后主開(kāi)關(guān)自動(dòng)跳閘，空載冷卻運行 10min后自動(dòng)停車(chē)。
（2）為了保證在實(shí)際應用過(guò)程中，柴油發(fā)電機組的穩定性，設備應具有不同延時(shí)錯開(kāi)啟動(dòng)功能，當用電重要性相同的情況下，應首先啟動(dòng)容量大的負荷，這樣可最大限度的保障供電水平。
（3）自啟動(dòng)機組的操作電源、機組預熱系統、燃料油、潤滑油、冷卻水以及室內環(huán)境溫度等均應保證機組隨時(shí)啟動(dòng)。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(shí)際運轉過(guò)程中，柴油發(fā)電機組往往會(huì )產(chǎn)生大量的熱量，尤其是燃燒產(chǎn)生的高溫，如果沒(méi)有相應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。冷卻系統的功用在于，通過(guò)油或者水、風(fēng)循環(huán)來(lái)帶走各個(gè)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)系統示意圖 |
四、發(fā)電機組分類(lèi)和選型
首先柴油發(fā)電機組按自動(dòng)化功能可分為基本型、自啟動(dòng)型、微型機自動(dòng)控制型柴油發(fā)電機組。
1、基本型柴油發(fā)電機組
這種類(lèi)型柴油發(fā)電機組最為常見(jiàn)，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(pán)組成，一般能作為主電源或備用電源。
2、自啟動(dòng)型柴油發(fā)電機組
這種類(lèi)型柴油發(fā)電機組是在基本型機組基礎上增加了全自動(dòng)控制系統。它具有自動(dòng)化切換功能，當市電突然停電時(shí)，機組能自動(dòng)啟動(dòng)，自動(dòng)切換電源開(kāi)關(guān)、自動(dòng)送電和自動(dòng)停機等一些功能；當機組油壓力過(guò)底、機油溫度過(guò)高或冷卻水溫度過(guò)度高時(shí)，能自動(dòng)發(fā)出光聲告警信號；當發(fā)電機組超速時(shí)，能自動(dòng)緊急停止運行進(jìn)行保護。
3、微機控制自動(dòng)化柴油發(fā)電機組
這種類(lèi)型柴油發(fā)電機組由性能完善的柴油機、三相無(wú)刷同步發(fā)電機、燃油自動(dòng)補給裝置、機油自動(dòng)補給裝置、冷卻水自動(dòng)補給裝置的ATS自動(dòng)控制屏組成、ATS自動(dòng)控制屏采用可編程自動(dòng)PLC控制，它除了具有自動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)切換、自動(dòng)運行、自動(dòng)投入和自動(dòng)停機等功能外，并配有各種故障報警和自動(dòng)保護裝置。其次按照不同用途分類(lèi)，可分為備用發(fā)電機組、常用發(fā)電機組、戰備發(fā)電機組和應急發(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(hù)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(shí)，為保證用戶(hù)的基本生產(chǎn)和生活而設置的發(fā)電機組。這類(lèi)發(fā)電機組場(chǎng)設在市電供應緊張的工礦企業(yè)、醫院、賓館、銀行、機場(chǎng)和電臺等重要用電單位。
（2）常用發(fā)電機組
這類(lèi)發(fā)電機組常年運行，一般設在遠離電力網(wǎng)(或稱(chēng)市電)的地區或工礦企業(yè)附近，以滿(mǎn)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，需要建設周期短的常用柴油發(fā)電機組來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。這類(lèi)發(fā)電機組一般容量較大。
（3）備戰發(fā)電機組
這類(lèi)發(fā)電機組是為人防和國防設施供電，平時(shí)具有備用發(fā)電機組的性質(zhì)，而在戰時(shí)市電被破壞后，則具有常用發(fā)電機組的性質(zhì)。這類(lèi)發(fā)電機組一般安裝在地下，具有一定的防護能力。
（4）應急發(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備，常設置應急發(fā)電機組對這些設備緊急供電，如高層建筑的消防系統、疏散照明、電梯、自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的控制系統及重要的通信系統等。這類(lèi)發(fā)電機組需要安裝自啟動(dòng)柴油發(fā)電機組，自動(dòng)化程度要求較高。
總結：
在柴油發(fā)電機組的選擇過(guò)程中，主要是以負荷要求為基礎來(lái)判斷是否設置柴油發(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、應急電源；其次，針對一級負荷用電過(guò)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(guò)100m情況下。市電中斷將會(huì )帶來(lái)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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