不同類型的負載對柴油發(fā)電機組容量要求相差是很大的,負載類型一般分為電阻性、電感性等線性負載與內(nèi)含整流電路的非線性負載(又稱整流性負載)。那么它們對柴油發(fā)電機組容量有什么影響?
1)電感性負載對容量的影響
電感性負載(如三相籠型異步電動機)的特性是當啟動時有很大的電流,而且功率因素大大低于正常運轉(zhuǎn)值。如果直接啟動,啟動電流值為正常運轉(zhuǎn)時的5~7倍,這就要求機組容量足夠大滿足其啟動要求。但是隨之而來的問題是機組的功率選大了,而正常運行時功率又遠小于機組額定值,這顯然是不經(jīng)濟的。
例如:機組帶一臺額定功率p=55kw,滿載穩(wěn)定運行時電壓u = 380v、功率因數(shù)pr=0.89、效率η=92%、啟動電流值為額定時5倍的三相異步電動機時,額定電流值為:
若根據(jù)電流值選擇機組時,可確定額定電壓為380v時,最大輸出電流值為126a,功率為70kw的三相柴油發(fā)電機組。
由于啟動電流i啟 =5 ? i =510a,為了滿足啟動要求,不得不選擇最大輸出電流值為532a,功率為300kw的機組。顯然,機組功率變大了,而正常運行時功率又遠小于額定功率非常不經(jīng)濟。為了減小電動機啟動時的影響,往往采用降壓啟動的方法,就是在啟動時降低加在電動機定子繞組上的電壓,待電動機轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定時,再把電壓恢復到正常值。一般有以下幾種降壓方法:
①星形-三角形(y-δ)換接啟動;②自耦降壓啟動;③電抗降壓啟動;④軟啟動;⑤變頻啟動。
其中y-δ法的啟動電流為直接啟動電流的1/3;自藕降壓啟動法的設備具有抽頭根據(jù)啟動轉(zhuǎn)矩的要求得到不同電壓;電抗降壓啟動電流按其端電壓的比例降低;延邊三角形啟動電流一般為直接啟動時的1/2。具體的操作方法可在電工手冊上查得。
2)非線性負載對容量的影響
非線性負載(如電子計算機等)設備都有啟動沖擊電流、諧波反饋、電流突變等干擾,而且往往對機組電壓降值有很高的要求。由于柴油發(fā)電機組所送出的電源本身不但電壓畸變度大,而且隨著機組的額定輸出功率容量的減小,其內(nèi)阻增大的矛盾會顯得更加突出。當帶電阻性負載時,這種影響比較小。然而,在帶計算機和通信設備這種整流濾波型負載或ups時,會影響負載的正常運行乃至使用壽命。
在電壓降的要求上,大容量機組帶較小的負載產(chǎn)生電壓降較小,pmg比shunt小得多,當shunt無刷自勵式機組帶無輸入濾波器的ups時,往往要求容量為ups容量的2~2.5倍。選擇帶高效輸入濾波器的ups或帶pmg永磁式機組則容量匹配可以非常接近。
總之,計算發(fā)電機組容量時應明確各個負載的性能,以做出正確的選擇,幾種負載的參考特性參數(shù)見表1-7。
(3)其他考慮因素
根據(jù)現(xiàn)有負載進行計算機組容量后,還要加入其他考慮因素,如:是否有些負載可能發(fā)生過載的現(xiàn)象,今后是否有擴充負載的需要,建議根據(jù)自己的實際需要適量加大機組的容量。
另外,在經(jīng)濟條件許可的情況下,建議采用2臺或多臺發(fā)電機組,其中一些發(fā)電機組用于敏感的負載(如電子計算機系統(tǒng)和其他電子設備),另一些發(fā)電機組則用于不敏感的負載(如電阻性負載和電動機)。防止由于電動機啟動時造成機組電壓波形畸變對敏感性負載的影響。
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