新聞主題	柴油發電機組實際輸出功率的選型手冊

 

正確的選型手冊能為用戶選擇適合特定工作要求的柴油發電機組，首選分析和理解客戶的需求，同時加強制定方案工作人員對功率的認識，各種不同類型負載及其對柴油發電機組影響的理解。

 

一、選型的重要性

 

一臺柴油發電機組在以下方面有限制：

● 有功功率

● 無功功率

● 啟動異步電動機能力

● 輸出電流

● 輸出電壓

● 環境（環境溫度，海拔，濕度等）

柴油發電機組在實際工作環境下必須有足夠的功率啟動負載正確的選型是根據不同的應用場合選擇最佳的柴油發電機組。因此，是否正確選擇了發電機組不僅是經濟性的問題，更涉及到負載設備能否正常運行的問題。

 

柴油發電機組過載示意圖

 

 

二、數據收集

 

1、從用戶那收集必要的數據，例如影響柴油發電機組功率的因素

（1）負載的類型

（2）負載的啟動方式

（3）負載啟動先后順序

（4）環境影響下的功率衰減

2、定義和理解負載類型及應用

（1）阻性負載（如白熾燈）

①特點

● 功率因數=1

● kW=kVA

● 無啟動視在功率影響

● 電壓和頻率恢復時間較短

對于阻性負載，其需要容量與柴油發電機組的額定功率相等。

② 舉例：

用戶使用125KW運行三相400V中，用了144A的負載。但是發現一旦增加負載，柴油機功率就開始下降，而在銘牌上顯示發電機的額定電流是180A。這是怎么一回事呢？

查詢發現：該負載是照明類負載，功率因數：PF=1.0

計算：kW=（400V×144A×√3×1.0）/1000

kW=100→正常

計算：kW=（400V×180A×3×1.0）/1000-kW=125→柴油機過載！

 

圖1 柴油發電機組阻性負載特性曲線圖

 

（2）感性負載（如電動機、線圈燈）

① 特點

● 功率因數<1

● kVA>kW

● 需要考慮啟動視在功率

● 電壓和頻率恢復時間較長

② 對電感式負載，計算柴油發電機組功率時需要考慮不同的啟動方式。

○ 啟動電機時需要更多的功率。

○ 運行功率因數通常為0.8，啟動時功率因數可能降至0.3。

○ 啟動時的浪涌電流。

○ 運行kW=運行kVAx運行PF（常用為0.8）。

○ SkVA：啟動視在功率。

③ 舉例：

某用戶用125KW運行10臺10KW加熱器。使用后發現發電機組只能運行7臺感性加熱器。這又是怎么一回事？查詢加熱器數據發現：加熱器的PF=0.6

·計算方法：

電流=10kW×1000/（400V××3×0.6）

電流=24A/每臺

7臺→A=24A×7=168A→正常-8臺→電流=24A×8=192A→過載

 

圖2 柴油發電機組感性負載特性曲線圖

 

（3）非線性負載

包括不間斷電源（UPS），變速驅動（VSD）和補償電容。

 

圖3 柴油發電機組非線性負載特性曲線圖

 

三、選型知識

 

可根據經驗法和柴油發電機組廠家的選型表來選擇適合的柴油發電機組，如果在特殊的工作環境下使用發電機組，發電機組將降功率使用。

1、功率因數

功率因數是衡量電路是感性還是容性的標準，其公式為

PF=kW/kVA

功率因數可以理解為從電能到機械能轉化時的損失，所有柴油發電機組功率因數都是0.8（例如100kW/0.8=125kVA）。對于不同感性負載，功率因數可能從0.9~0.6不等，低功率因數的負載需要更大功率的柴油發電機組。

DOOSAN

2、柴油機/發電機匹配標準

（1）柴油機產生機械功率→HPorkW（m）

（2）柴油發電機組產生視在功率→kVA·

（3）設計柴油發電機組功率因數為0.8時，柴油機和發電機應按以下比例匹配：

100kVA發電機＋80kW柴油機

3、電動機的啟動方式：

（1）直接啟動

使用直接啟動方式啟動負載，發電機組所能帶動的電機功率如表1：

表1電動機啟動方式選型表

除了電動機銘牌上的數據，用戶還應提供電動機啟動的順序如果可以，啟動時應盡量從大功率電動機到小功率電動機啟動如果啟動順序是隨意的，計算時應該按照從小功率到大功率順序來計算選型。

（2）降壓啟動：

● 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

1 HP=0.746 kW

1 kW=1.34 HP

功率=電壓x電流/1000（單相）

功率=電壓x電流xPFx1.73/1000（3相）

上式中的電流屬于正常運轉電流，不是啟動瞬間電流；PF指功率因數。

（3）軟啟動

表2 軟啟動的瞬間啟動電流參考表

4、選型案例與計算方法

（1）用戶指定額定電流

用戶需要額定電流為180A的柴油發電機組，解決方法：詢問發電機組電壓和詢問負載功率因數。

假定用戶電壓為400V，功率因數為0.8

kW=(V×A×PF×1.73)/1000

kW=(400×180×0.8×1.73)/1000=100kW

因此需要提供100kW柴油發電機組。

（2）用戶提供電動機滿載電流

用戶需要能運行400V-30，21 A的電動機。

解決方案：根據啟動電流=7×額定電流來計算

啟動電流=147→SkVA=400×147×1.732/1000=101kVA

根據表1電動機啟動方式選型表，因此需要提供20kW柴油發電機組。

（3）用戶指定滿載電流和啟動方式

某用戶需要購買一臺能運行一臺星三角形啟動400V，3相，100A的電機.

解決方案：啟動電流=3×額定電流

100 Amps@400V-30→啟動電流=300A

SkVA=啟動電流×電壓×1.732/1000=207.8（kVA）

根據表1電動機啟動方式選型表，因此需要提供75kW柴油發電機組。

（4）啟動順序案例

① 已知數據：

● 傳輸帶：電機---30kW，400V，3相，PF=0.8；

● 星三角形啟動燈：400V，3相，20A，PF=1.0.

● 加熱器：400V，3相，30A，PF=1.0.

● 泵：10kW，400V，3相，PF=0.8；

● 直接啟動所有負載同時啟動

② 計算方法：

● 星三角形啟動計算：

啟動電流=3×額定電流→啟動電流=162A→SkVA=電壓×啟動電流×1.732/1000=112（kVA）

● 燈：400V，3相，20A，PF=1.0.

計算：SkVA=kW=14（kVA）

● 加熱器：400V，3相，30A，PF=1.0

計算：SkVA=kW=21（kVA）

● 泵：10kW，400V，3相，PF=0.8；

直接啟動計算：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）

● 因所有負載同時啟動，

總SkVA=112+14+21+87=234kVA

總電流=54+20+30+18=122（A）

因此提供135A/75kW柴油發電機組。

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