柴油發(fā)電機組額定功率與輸出功率
發(fā)布時間：2024-03-10 點擊：190
柴油發(fā)電機組額定功率與輸出功率
對于一臺柴油發(fā)電機組而言，柴油機輸出功率是指它的曲軸輸出的機械功率。柴油機允許使用的最大功率受零部件的機械負載和熱負載的限制，因此需規(guī)定允許連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大功率，稱為柴油機標定功率。柴油機不能超過標定功率使用，否則會縮短使用壽命，甚至可能造成事故。
一．柴油機的標定功率
按國家標準規(guī)定，柴油機銘牌上的標定功率分為下列4類：
1、15min 功率：
即柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)15min時能輸出的最大有效功率。是短時間內(nèi)可能超負載運轉(zhuǎn)和要求具有加速性能的標定功率，如汽車、摩托車等柴油機的標定功率。
2、1h功率：
即柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)1h能輸出的最大有效功率。如輪式拖拉機、機車、船舶等柴油機的標定功率。
3、12h功率：
即柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)12h能輸出的最大有效功率。如發(fā)電機組、工程機械用的柴油機標定功率。
4、持續(xù)功率：
即柴油機允許長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率。
電站用柴油機的功率標定為12h功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kpa，環(huán)境溫度為20℃，相對濕度為50％的標準工況下，柴油機以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)12h正常運轉(zhuǎn)時，達到的有效功率為柴油機的持續(xù)功率，用符號ne表示。
一般來說，柴油機允許連續(xù)運行的時間越長，其標定功率相對要小。柴油機按規(guī)定的時間在標定工況下工作之后，立即可以發(fā)出的最大功率為超負載功率，其大小以額定功率的百分數(shù)表示。一般情況下，標定功率為12h功率的柴油機或具有持續(xù)功率的柴油機具有超負載功率，其數(shù)值可以分別規(guī)定為這兩種額定功率的110％，并可在12h運行期間連續(xù)運行1h。
圖1 康明斯柴油發(fā)電機組設(shè)備銘牌
二、交流同步發(fā)電機的標定功率
交流同步發(fā)電機的標定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下長期連續(xù)運轉(zhuǎn)時輸出的額定電功率，用ph表示。發(fā)電機的額定功率類別，通常用工作制類別表示。
gb755（idtlec34-1）對旋轉(zhuǎn)電機規(guī)定了10種工作制。
iso8528-3（gb/t2820.3）規(guī)定，對ric發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機組用發(fā)電機，應(yīng)規(guī)定持續(xù)定額（工作制s1）或離散恒定負載定額（工作制s10）。
1、s1工作制-連續(xù)工作制
保持在恒定負載下運行至熱穩(wěn)定狀態(tài)；
2、s10工作制-離散恒定負載工作制
包括不多于4種離散負載值（或等效負載）的工作制。每一種負載的運行時間應(yīng)足以使電機達到熱穩(wěn)定。在一個工作周期中的最小負載可為0。
圖2 斯坦福交流發(fā)電機銘牌
三、柴油發(fā)電機組的功率標定和修正
在考慮了往復(fù)式內(nèi)燃（reciprocating internal combustion，ric）機、交流（ac）發(fā)電機、控制裝置和開關(guān)裝置制造商規(guī)定的維修計劃及維護方法后，發(fā)電機組制造商應(yīng)按如圖1-7和圖1-10所示確定機組的輸出功率。
在使用時，如果與輸出功率有關(guān)的條件不能滿足，發(fā)電機組的壽命將縮短。
gb/t 2820.1規(guī)定的柴油發(fā)電機組4種功率標定描述如下：
（1）持續(xù)功率（cop）
持續(xù)功率（continuous power，cop）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，發(fā)電機組每年運行時間不受限制地為恒定負載持續(xù)供電的最大功率，如圖3所示。
圖3 柴油發(fā)電機組持續(xù)功率（cop）圖解
（2）基本功率（prp）
基本功率（prime power，prp）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，發(fā)電機組能每年運行時間不受限制地為可變負載持續(xù)供電的最大功率，如圖4所示。
在24h周期內(nèi)允許的平均輸出功率（ppp）應(yīng)不大于prp的70％，除非往復(fù)式內(nèi)燃（ric）機制造商另有規(guī)定。
注：當要求允許的ppp大于規(guī)定值時，可使用持續(xù)功率（cop）。
當確定某一變化的功率序列的實際平均輸出功率ppa如圖1-8所示時，小于30％prp的功率應(yīng)視為30％，且停機時間應(yīng)不計。
實際的平均功率（ppa）按下式計算：
式中 p1、p2、p；是時間t1、t2、t3、···ti時的輸出功率。
圖4 柴油發(fā)電機組基本功率（prp）圖解
（3）限時運行功率（ltp）
限時運行功率（limeitet-time running power）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，發(fā)電機組每年供電達500h的最大功率，如圖5所示。
注：按100％限時運行功率（ltp）每年運行時間最多不超過500h。
圖5 柴油發(fā)電機組限時運行功率（ltp）圖解
（4）應(yīng)急備用功率（esp）
應(yīng)急備用功率（emergeucy spare power，esp）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，當公共電網(wǎng)出現(xiàn)故障或在試驗條件下，發(fā)電機組每年運行達200h的某一可變功率系列中的最大功率，如圖6所示。
在24h的運行周期內(nèi)允許的平均輸出功率（ppp）如圖1-10所示，應(yīng)不大于esp的70％，除非往復(fù)式內(nèi)燃（ric）機制造商另有規(guī)定。
實際的平均輸出功率（ppa）應(yīng)低于或等于定義esp的平均允許輸出功率（ppp）。
當確定某一可變功率序列的實際平均輸出功率（ppa）時，小于30％esp的功率應(yīng)視為30％，且不計停機時間。
實際的平均功率（ppa）按上式計算。
圖6 柴油發(fā)電機組應(yīng)急備用功率（esp）圖解
對于同一種發(fā)電機組，額定功率類別不同，其大小也不同。所有國家標準以及iso8528-5（gb/t 2820.5）均規(guī)定制造商在產(chǎn)品標牌上額定功率前必須標明功率類別，即加詞頭：cop、prp或ltp。這樣表示，既能反映發(fā)電機組的實際情況，又便于用戶使用。同樣，用戶在選購機組時，也務(wù)請注意功率類別。
柴油發(fā)電機組配件之一減震墊的作用
大型汽輪發(fā)電機出租定子端部防暈材料和結(jié)構(gòu)的研究
柴油發(fā)電機組控制器及傳感器知識要點
星級酒店配備柴油發(fā)電機組的重要性
柴油機和發(fā)電機大修步驟及內(nèi)容
柴油發(fā)電機組預(yù)熱裝置
柴油發(fā)電機組開箱注意事項
使用過程中發(fā)電機組為什么會進水?電機機體漏油怎么辦?
對于一臺柴油發(fā)電機組而言，柴油機輸出功率是指它的曲軸輸出的機械功率。柴油機允許使用的最大功率受零部件的機械負載和熱負載的限制，因此需規(guī)定允許連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大功率，稱為柴油機標定功率。柴油機不能超過標定功率使用，否則會縮短使用壽命，甚至可能造成事故。
一．柴油機的標定功率
按國家標準規(guī)定，柴油機銘牌上的標定功率分為下列4類：
1、15min 功率：
即柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)15min時能輸出的最大有效功率。是短時間內(nèi)可能超負載運轉(zhuǎn)和要求具有加速性能的標定功率，如汽車、摩托車等柴油機的標定功率。
2、1h功率：
即柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)1h能輸出的最大有效功率。如輪式拖拉機、機車、船舶等柴油機的標定功率。
3、12h功率：
即柴油機允許連續(xù)運轉(zhuǎn)12h能輸出的最大有效功率。如發(fā)電機組、工程機械用的柴油機標定功率。
4、持續(xù)功率：
即柴油機允許長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)的最大有效功率。
電站用柴油機的功率標定為12h功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kpa，環(huán)境溫度為20℃，相對濕度為50％的標準工況下，柴油機以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)12h正常運轉(zhuǎn)時，達到的有效功率為柴油機的持續(xù)功率，用符號ne表示。
一般來說，柴油機允許連續(xù)運行的時間越長，其標定功率相對要小。柴油機按規(guī)定的時間在標定工況下工作之后，立即可以發(fā)出的最大功率為超負載功率，其大小以額定功率的百分數(shù)表示。一般情況下，標定功率為12h功率的柴油機或具有持續(xù)功率的柴油機具有超負載功率，其數(shù)值可以分別規(guī)定為這兩種額定功率的110％，并可在12h運行期間連續(xù)運行1h。
圖1 康明斯柴油發(fā)電機組設(shè)備銘牌
二、交流同步發(fā)電機的標定功率
交流同步發(fā)電機的標定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下長期連續(xù)運轉(zhuǎn)時輸出的額定電功率，用ph表示。發(fā)電機的額定功率類別，通常用工作制類別表示。
gb755（idtlec34-1）對旋轉(zhuǎn)電機規(guī)定了10種工作制。
iso8528-3（gb/t2820.3）規(guī)定，對ric發(fā)動機驅(qū)動的發(fā)電機組用發(fā)電機，應(yīng)規(guī)定持續(xù)定額（工作制s1）或離散恒定負載定額（工作制s10）。
1、s1工作制-連續(xù)工作制
保持在恒定負載下運行至熱穩(wěn)定狀態(tài)；
2、s10工作制-離散恒定負載工作制
包括不多于4種離散負載值（或等效負載）的工作制。每一種負載的運行時間應(yīng)足以使電機達到熱穩(wěn)定。在一個工作周期中的最小負載可為0。
圖2 斯坦福交流發(fā)電機銘牌
三、柴油發(fā)電機組的功率標定和修正
在考慮了往復(fù)式內(nèi)燃（reciprocating internal combustion，ric）機、交流（ac）發(fā)電機、控制裝置和開關(guān)裝置制造商規(guī)定的維修計劃及維護方法后，發(fā)電機組制造商應(yīng)按如圖1-7和圖1-10所示確定機組的輸出功率。
在使用時，如果與輸出功率有關(guān)的條件不能滿足，發(fā)電機組的壽命將縮短。
gb/t 2820.1規(guī)定的柴油發(fā)電機組4種功率標定描述如下：
（1）持續(xù)功率（cop）
持續(xù)功率（continuous power，cop）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，發(fā)電機組每年運行時間不受限制地為恒定負載持續(xù)供電的最大功率，如圖3所示。
圖3 柴油發(fā)電機組持續(xù)功率（cop）圖解
（2）基本功率（prp）
基本功率（prime power，prp）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，發(fā)電機組能每年運行時間不受限制地為可變負載持續(xù)供電的最大功率，如圖4所示。
在24h周期內(nèi)允許的平均輸出功率（ppp）應(yīng)不大于prp的70％，除非往復(fù)式內(nèi)燃（ric）機制造商另有規(guī)定。
注：當要求允許的ppp大于規(guī)定值時，可使用持續(xù)功率（cop）。
當確定某一變化的功率序列的實際平均輸出功率ppa如圖1-8所示時，小于30％prp的功率應(yīng)視為30％，且停機時間應(yīng)不計。
實際的平均功率（ppa）按下式計算：
式中 p1、p2、p；是時間t1、t2、t3、···ti時的輸出功率。
圖4 柴油發(fā)電機組基本功率（prp）圖解
（3）限時運行功率（ltp）
限時運行功率（limeitet-time running power）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，發(fā)電機組每年供電達500h的最大功率，如圖5所示。
注：按100％限時運行功率（ltp）每年運行時間最多不超過500h。
圖5 柴油發(fā)電機組限時運行功率（ltp）圖解
（4）應(yīng)急備用功率（esp）
應(yīng)急備用功率（emergeucy spare power，esp）定義：在規(guī)定的運行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實施維護保養(yǎng)，當公共電網(wǎng)出現(xiàn)故障或在試驗條件下，發(fā)電機組每年運行達200h的某一可變功率系列中的最大功率，如圖6所示。
在24h的運行周期內(nèi)允許的平均輸出功率（ppp）如圖1-10所示，應(yīng)不大于esp的70％，除非往復(fù)式內(nèi)燃（ric）機制造商另有規(guī)定。
實際的平均輸出功率（ppa）應(yīng)低于或等于定義esp的平均允許輸出功率（ppp）。
當確定某一可變功率序列的實際平均輸出功率（ppa）時，小于30％esp的功率應(yīng)視為30％，且不計停機時間。
實際的平均功率（ppa）按上式計算。
圖6 柴油發(fā)電機組應(yīng)急備用功率（esp）圖解
對于同一種發(fā)電機組，額定功率類別不同，其大小也不同。所有國家標準以及iso8528-5（gb/t 2820.5）均規(guī)定制造商在產(chǎn)品標牌上額定功率前必須標明功率類別，即加詞頭：cop、prp或ltp。這樣表示，既能反映發(fā)電機組的實際情況，又便于用戶使用。同樣，用戶在選購機組時，也務(wù)請注意功率類別。
柴油發(fā)電機組配件之一減震墊的作用
大型汽輪發(fā)電機出租定子端部防暈材料和結(jié)構(gòu)的研究
柴油發(fā)電機組控制器及傳感器知識要點
星級酒店配備柴油發(fā)電機組的重要性
柴油機和發(fā)電機大修步驟及內(nèi)容
柴油發(fā)電機組預(yù)熱裝置
柴油發(fā)電機組開箱注意事項
使用過程中發(fā)電機組為什么會進水?電機機體漏油怎么辦?