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1、柴油发电机组选型,钱斌/David QianNov 26th 2008,能为用户选择适合特定工作要求的发电机组正确的选型的机组:分析和理解客户的需求对发电机组功率的认识对于各种不同类型负载及其对发电机组影响的理解原则:1.发电机组的连续运行功率大于或等于负载的稳定功率 2.发电机组的启动视在功率大于或等于负载的最大启动视在功率,发电机组选型,一台发电机组在以下方面有限制:有功功率无功功率启动异步电动机能力输出电流输出电压环境(环境温度,海拔,湿度等)发电机组在实际工作环境下必须有足够的功率启动负载正确的选型是根据不同的应用场合选择最佳的发电机组因此，是否正确选择了机组不仅是经济性的问题,更涉及
2、到负载设备能否正常运行的问题,为何说选型很重要,数据收集从用户那收集必要的数据定义和理解负载类型并且知道它们是如何应用到发电机组上的选型方法经验法选型表选择适合的发电机组如果在特殊的工作环境下使用机组,机组将降功率使用,选型步骤,负载的类型负载的启动方式负载启动先后顺序环境影响下的功率衰减,数据收集影响发电机组功率的因素,数据收集负载的类型,阻性负载白炽灯感性负载电机非线性负载VFDUPS,数据收集负载类型阻性负载,负载的功率 = 需要的发电机组功率,功率因数= 1kW = kVA无启动视在功率影响电压和频率恢复时间较短,阻性负载特性,电流和电压同相,对电感式负载， 计算发电机组功率时需要考虑
3、不同的启动方式,数据收集负载类型感性负载,包括电机,线圈灯功率因数 kW需要考虑启动视在功率电压和频率恢复时间较长,感性负载电机,启动电机时需要更多的功率运行功率因数通常为0.8.启动时功率因数可能降至0.3启动时的浪涌电流运行 kW = 运行 kVA x 运行 PF (常用为 0.8)SkVA: 启动视在功率.,在纯感性负载电路中,电流滞后电压90 ,感性负载特性,包括不间断电源(UPS), 变速驱动(VSD)和补偿电容,数据收集负载类型非线性负载,在纯容性负载特性中,电流超前电压90,容性负载特性,功率因数,功率因数是衡量电路是感性还是容性的标准PF = kW / kVA功率因数可以理解为
4、从电能到机械能转化时的损失所有发电机组功率因数都是0.8 100 kW / 0.8 = 125 kVA对于不同感性负载,功率因数可能从0.90.6不等低功率因数的负载需要更大功率的发电机组 .,有功功率和视在功率的关系,有功功率: 真正被负载消耗的功率视在功率: 由能量源传输给负载的功率无功功率:用来建立感性负载磁场的功率功率因数: 有功功率和视在功率的比,柴油机产生机械功率 HP or kW(m)发电机组产生视在功率 kVA所有发电机组的功率因数都是0.8PF = kW / kVA设计发电机组功率因数为0.8时,柴油机和发电机应按以下比例匹配:100 kVA 发电机 + 80 kW 柴油机,
5、柴油机/发电机匹配标准,柴油机/发电机匹配标准,200 kW(m),180 kW(m),最优化配置:一台额定功率为180kW的柴油机,配209kVA的发电机(发电机组效率为93).发电机组输出功率为167kW,209 kVA,167 kW(e),举例,有功功率(kW),cos(j) = 0.8,视在功率(kVA),无功功率(kVA),发电机过载,柴油机过载,PF = 0.8 1.0: 机组功率受柴油机功率限制 PF 0.8: 机组功率受发电机功率限制,用户使用G125E运行400V-3,144A的负载.但是发现一旦增加负载,柴油机功率就开始下降,而在样本上显示机组的额定功率是180A.这是怎么
6、一回事呢?查询发现:该负载是灯负载,功率因数:PF=1.0计算: kW = (400V 144A 3 1.0) / 1000kW = 100 正常计算: kW = (400V 180A 3 1.0) / 1000kW = 125 柴油机过载!,举例柴油机过载,某用户租用了G125E运行10台10kW加热器。使用后发现机组只能运行7台感性加热器.这又是怎么一回事?查询加热器数据发现：加热器的PF=0.6计算: A = 10kW 1000 / (400V 3 0.6)A = 24A /每台7台 A = 24A 7 = 168A 正常8台 A = 24A 8 = 192A 过载,举例发电机过载,电机
7、的启动方式: 直接启动 降压启动:1.星三角形启动 2.自藕降压启动 软启动,电机的启动方式,电机的启动方式直接启动,使用直接启动方式启动负载,机组所能带动的电机功率如下表:,星三角形启动: 启动电流=3额定电流 自藕降压启动:启动电流和自藕变压器原副边电压比有关,电机的启动方式降压启动,1 HP = 0.746 kW 1 kW = 1.34 HP,kW = V x A/1000 （单相）kW = V X A X PF X 1.73/1000 （3相）(A: 正常运转电流，不是启动瞬间电流;PF: 功率因数）,电机的启动方式软启动,电机的启动顺序,除了电动机铭牌上的数据,用户还应提供电动机启动
8、的顺序如果可以,启动时应尽量从大功率电动机到小功率电动机启动如果启动顺序是随意的,计算时应该按照从小功率到大功率顺序来计算选型,环境因数,选型步骤,Step1:数据收集,Step2:计算,启动视在功率= A x B/1000 = C(单相)启动视在功率= A x B x 1.732 /1000 = C(三相),Step3:总结,Step4:选型,举例:用户指定功率,用户需要100kW发电机组解决方案: 根据样本选择G125E,举例:用户指定额定电流,用户需要额定电流为180A的发电机组解决方法: 1.询问机组电压 2.询问负载功率因数 假定用户电压为400V,功率因数为0.8kW = (V A
9、 PF 1.73) / 1000kW = (400 180 0.8 1.73) / 1000 = 100 kW因此提供G125E: 100kW,举例:用户指定电动机功率,用户指定需要能运行一台20kW的发电机组解决方案: 因此提供G40E:30 kW,举例:用户提供电动机满载电流,用户需要能运行400V-3 ,21 A的电动机.解决方案: 根据,启动电流= 7额定电流,计算启动电流=147SkVA=400 147 1.732/1000=101kVA因此根据下表提供G25E: 20 kW,举例: 用户指定满载电流和启动方式,某用户需要购买一台能运行一台星三角形启动400V,3相,100A的电机
10、.解决方案: 启动电流 =3 额定电流100 Amps 400V-3 启动电流=300ASkVA=启动电流 电压 1.732/1000=207.8(kVA)根据下表Offer a G95E: 75 kW,举例: 启动顺序,已知数据: 传输带:电机-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形启动 灯:400V,3相,20A,PF = 1.0. 加热器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动所有负载同时启动,举例: 启动顺序 同时启动,传输带:电机-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形启
11、动 计算: 启动电流= 3 额定电流 启动电流=162 A SkVA= 电压 启动电流1.732/1000=112(kVA)灯:400V,3相,20A,PF = 1.0. 计算 :SkVA= kW=14(kVA)加热器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0计算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动计算 :启动电流=7额定电流 启动电流=126 SkVA= 电压 启动电流 1.732/1000=87(kVA)因所有负载同时启动, 总SkVA=112+14+21+87=234kVA 总电流=54+20+30+18=
12、122(A)因此提供G95E:135A/75kW,举例: 用户指定启动顺序,已知数据: 传输带:电机-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形启动.启动顺序:2 灯:400V,3相,20A,PF = 1.0.启动顺序:1加热器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.启动顺序:1泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动.启动顺序:3,举例: 用户指定启动顺序,传输带:电机-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形启动.启动顺序:2 计算 : RkVA=kW/0.8=37.5kVA;SkVA=112kVA灯:400V,3相,20
13、A,PF = 1.0.启动顺序:1计算 :SkVA= kW=14(kVA)加热器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.启动顺序:1计算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动.启动顺序:3计算 :启动电流=7额定电流 启动电流=126 A SkVA= 电压 启动电流1.732/1000=87(kVA) 总SkVA= RkVA(启动顺序1)+ RkVA(启动顺序2)+SkVA(启动顺序3) SkVA=37.5+14+21+87=159.5kVA 总运行电流=54+20+30+18=122 A因此提供G95E:135A/75kW,Question?,
