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1、柴油發(fā)電機(jī)組選型,錢斌/David QianNov 26th 2008,能為用戶選擇適合特定工作要求的發(fā)電機(jī)組正確的選型的機(jī)組:分析和理解客戶的需求對發(fā)電機(jī)組功率的認(rèn)識對于各種不同類型負(fù)載及其對發(fā)電機(jī)組影響的理解原則:1.發(fā)電機(jī)組的連續(xù)運(yùn)行功率大于或等于負(fù)載的穩(wěn)定功率 2.發(fā)電機(jī)組的啟動視在功率大于或等于負(fù)載的最大啟動視在功率,發(fā)電機(jī)組選型,一臺發(fā)電機(jī)組在以下方面有限制:有功功率無功功率啟動異步電動機(jī)能力輸出電流輸出電壓環(huán)境(環(huán)境溫度,海拔,濕度等)發(fā)電機(jī)組在實(shí)際工作環(huán)境下必須有足夠的功率啟動負(fù)載正確的選型是根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇最佳的發(fā)電機(jī)組因此，是否正確選擇了機(jī)組不僅是經(jīng)濟(jì)性的問題,更涉及

2、到負(fù)載設(shè)備能否正常運(yùn)行的問題,為何說選型很重要,數(shù)據(jù)收集從用戶那收集必要的數(shù)據(jù)定義和理解負(fù)載類型并且知道它們是如何應(yīng)用到發(fā)電機(jī)組上的選型方法經(jīng)驗(yàn)法選型表選擇適合的發(fā)電機(jī)組如果在特殊的工作環(huán)境下使用機(jī)組,機(jī)組將降功率使用,選型步驟,負(fù)載的類型負(fù)載的啟動方式負(fù)載啟動先后順序環(huán)境影響下的功率衰減,數(shù)據(jù)收集影響發(fā)電機(jī)組功率的因素,數(shù)據(jù)收集負(fù)載的類型,阻性負(fù)載白熾燈感性負(fù)載電機(jī)非線性負(fù)載VFDUPS,數(shù)據(jù)收集負(fù)載類型阻性負(fù)載,負(fù)載的功率 = 需要的發(fā)電機(jī)組功率,功率因數(shù)= 1kW = kVA無啟動視在功率影響電壓和頻率恢復(fù)時間較短,阻性負(fù)載特性,電流和電壓同相,對電感式負(fù)載， 計(jì)算發(fā)電機(jī)組功率時需要考慮

3、不同的啟動方式,數(shù)據(jù)收集負(fù)載類型感性負(fù)載,包括電機(jī),線圈燈功率因數(shù) kW需要考慮啟動視在功率電壓和頻率恢復(fù)時間較長,感性負(fù)載電機(jī),啟動電機(jī)時需要更多的功率運(yùn)行功率因數(shù)通常為0.8.啟動時功率因數(shù)可能降至0.3啟動時的浪涌電流運(yùn)行 kW = 運(yùn)行 kVA x 運(yùn)行 PF (常用為 0.8)SkVA: 啟動視在功率.,在純感性負(fù)載電路中,電流滯后電壓90 ,感性負(fù)載特性,包括不間斷電源(UPS), 變速驅(qū)動(VSD)和補(bǔ)償電容,數(shù)據(jù)收集負(fù)載類型非線性負(fù)載,在純?nèi)菪载?fù)載特性中,電流超前電壓90,容性負(fù)載特性,功率因數(shù),功率因數(shù)是衡量電路是感性還是容性的標(biāo)準(zhǔn)PF = kW / kVA功率因數(shù)可以理解為

4、從電能到機(jī)械能轉(zhuǎn)化時的損失所有發(fā)電機(jī)組功率因數(shù)都是0.8 100 kW / 0.8 = 125 kVA對于不同感性負(fù)載,功率因數(shù)可能從0.90.6不等低功率因數(shù)的負(fù)載需要更大功率的發(fā)電機(jī)組 .,有功功率和視在功率的關(guān)系,有功功率: 真正被負(fù)載消耗的功率視在功率: 由能量源傳輸給負(fù)載的功率無功功率:用來建立感性負(fù)載磁場的功率功率因數(shù): 有功功率和視在功率的比,柴油機(jī)產(chǎn)生機(jī)械功率 HP or kW(m)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生視在功率 kVA所有發(fā)電機(jī)組的功率因數(shù)都是0.8PF = kW / kVA設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組功率因數(shù)為0.8時,柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)應(yīng)按以下比例匹配:100 kVA 發(fā)電機(jī) + 80 kW 柴油機(jī),

5、柴油機(jī)/發(fā)電機(jī)匹配標(biāo)準(zhǔn),柴油機(jī)/發(fā)電機(jī)匹配標(biāo)準(zhǔn),200 kW(m),180 kW(m),最優(yōu)化配置:一臺額定功率為180kW的柴油機(jī),配209kVA的發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)組效率為93).發(fā)電機(jī)組輸出功率為167kW,209 kVA,167 kW(e),舉例,有功功率(kW),cos(j) = 0.8,視在功率(kVA),無功功率(kVA),發(fā)電機(jī)過載,柴油機(jī)過載,PF = 0.8 1.0: 機(jī)組功率受柴油機(jī)功率限制 PF 0.8: 機(jī)組功率受發(fā)電機(jī)功率限制,用戶使用G125E運(yùn)行400V-3,144A的負(fù)載.但是發(fā)現(xiàn)一旦增加負(fù)載,柴油機(jī)功率就開始下降,而在樣本上顯示機(jī)組的額定功率是180A.這是怎么

6、一回事呢?查詢發(fā)現(xiàn):該負(fù)載是燈負(fù)載,功率因數(shù):PF=1.0計(jì)算: kW = (400V 144A 3 1.0) / 1000kW = 100 正常計(jì)算: kW = (400V 180A 3 1.0) / 1000kW = 125 柴油機(jī)過載!,舉例柴油機(jī)過載,某用戶租用了G125E運(yùn)行10臺10kW加熱器。使用后發(fā)現(xiàn)機(jī)組只能運(yùn)行7臺感性加熱器.這又是怎么一回事?查詢加熱器數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：加熱器的PF=0.6計(jì)算: A = 10kW 1000 / (400V 3 0.6)A = 24A /每臺7臺 A = 24A 7 = 168A 正常8臺 A = 24A 8 = 192A 過載,舉例發(fā)電機(jī)過載,電機(jī)

7、的啟動方式: 直接啟動 降壓啟動:1.星三角形啟動 2.自藕降壓啟動 軟啟動,電機(jī)的啟動方式,電機(jī)的啟動方式直接啟動,使用直接啟動方式啟動負(fù)載,機(jī)組所能帶動的電機(jī)功率如下表:,星三角形啟動: 啟動電流=3額定電流 自藕降壓啟動:啟動電流和自藕變壓器原副邊電壓比有關(guān),電機(jī)的啟動方式降壓啟動,1 HP = 0.746 kW 1 kW = 1.34 HP,kW = V x A/1000 （單相）kW = V X A X PF X 1.73/1000 （3相）(A: 正常運(yùn)轉(zhuǎn)電流，不是啟動瞬間電流;PF: 功率因數(shù)）,電機(jī)的啟動方式軟啟動,電機(jī)的啟動順序,除了電動機(jī)銘牌上的數(shù)據(jù),用戶還應(yīng)提供電動機(jī)啟動

8、的順序如果可以,啟動時應(yīng)盡量從大功率電動機(jī)到小功率電動機(jī)啟動如果啟動順序是隨意的,計(jì)算時應(yīng)該按照從小功率到大功率順序來計(jì)算選型,環(huán)境因數(shù),選型步驟,Step1:數(shù)據(jù)收集,Step2:計(jì)算,啟動視在功率= A x B/1000 = C(單相)啟動視在功率= A x B x 1.732 /1000 = C(三相),Step3:總結(jié),Step4:選型,舉例:用戶指定功率,用戶需要100kW發(fā)電機(jī)組解決方案: 根據(jù)樣本選擇G125E,舉例:用戶指定額定電流,用戶需要額定電流為180A的發(fā)電機(jī)組解決方法: 1.詢問機(jī)組電壓 2.詢問負(fù)載功率因數(shù) 假定用戶電壓為400V,功率因數(shù)為0.8kW = (V A

9、 PF 1.73) / 1000kW = (400 180 0.8 1.73) / 1000 = 100 kW因此提供G125E: 100kW,舉例:用戶指定電動機(jī)功率,用戶指定需要能運(yùn)行一臺20kW的發(fā)電機(jī)組解決方案: 因此提供G40E:30 kW,舉例:用戶提供電動機(jī)滿載電流,用戶需要能運(yùn)行400V-3 ,21 A的電動機(jī).解決方案: 根據(jù),啟動電流= 7額定電流,計(jì)算啟動電流=147SkVA=400 147 1.732/1000=101kVA因此根據(jù)下表提供G25E: 20 kW,舉例: 用戶指定滿載電流和啟動方式,某用戶需要購買一臺能運(yùn)行一臺星三角形啟動400V,3相,100A的電機(jī)

10、.解決方案: 啟動電流 =3 額定電流100 Amps 400V-3 啟動電流=300ASkVA=啟動電流 電壓 1.732/1000=207.8(kVA)根據(jù)下表Offer a G95E: 75 kW,舉例: 啟動順序,已知數(shù)據(jù): 傳輸帶:電機(jī)-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動 燈:400V,3相,20A,PF = 1.0. 加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動所有負(fù)載同時啟動,舉例: 啟動順序 同時啟動,傳輸帶:電機(jī)-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟

11、動 計(jì)算: 啟動電流= 3 額定電流 啟動電流=162 A SkVA= 電壓 啟動電流1.732/1000=112(kVA)燈:400V,3相,20A,PF = 1.0. 計(jì)算 :SkVA= kW=14(kVA)加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0計(jì)算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動計(jì)算 :啟動電流=7額定電流 啟動電流=126 SkVA= 電壓 啟動電流 1.732/1000=87(kVA)因所有負(fù)載同時啟動, 總SkVA=112+14+21+87=234kVA 總電流=54+20+30+18=

12、122(A)因此提供G95E:135A/75kW,舉例: 用戶指定啟動順序,已知數(shù)據(jù): 傳輸帶:電機(jī)-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動.啟動順序:2 燈:400V,3相,20A,PF = 1.0.啟動順序:1加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.啟動順序:1泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動.啟動順序:3,舉例: 用戶指定啟動順序,傳輸帶:電機(jī)-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動.啟動順序:2 計(jì)算 : RkVA=kW/0.8=37.5kVA;SkVA=112kVA燈:400V,3相,20

13、A,PF = 1.0.啟動順序:1計(jì)算 :SkVA= kW=14(kVA)加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.啟動順序:1計(jì)算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動.啟動順序:3計(jì)算 :啟動電流=7額定電流 啟動電流=126 A SkVA= 電壓 啟動電流1.732/1000=87(kVA) 總SkVA= RkVA(啟動順序1)+ RkVA(啟動順序2)+SkVA(啟動順序3) SkVA=37.5+14+21+87=159.5kVA 總運(yùn)行電流=54+20+30+18=122 A因此提供G95E:135A/75kW,Question?,