電動(dòng)機(jī)配備柴油發(fā)電機(jī)時(shí)選擇功率的必要常識(shí)
發(fā)布時(shí)間：2024-05-04 點(diǎn)擊：169
電動(dòng)機(jī)配備柴油發(fā)電機(jī)時(shí)選擇功率的必要常識(shí)
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的容量大小，除要滿足穩(wěn)定計(jì)算負(fù)荷需要外，還必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓降校驗(yàn)，即啟動(dòng)任一電動(dòng)機(jī)時(shí)，其端子容許電壓降應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)。本文討論了消防電源選擇柴油發(fā)電機(jī)容量的一些思考，望有助于今后建筑電氣設(shè)計(jì)工作。
一、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響
1、康明斯發(fā)電機(jī)母線上的已接負(fù)荷的影響。也就是說，康明斯發(fā)電機(jī)母線上的啟動(dòng)負(fù)荷應(yīng)該等于已接負(fù)荷與電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容量之和，單單考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)容量是錯(cuò)誤的。具體工程實(shí)踐中，這一點(diǎn)最容易被一些設(shè)計(jì)人員所忽略，許多技術(shù)文獻(xiàn)對(duì)于已接負(fù)荷的影響，常常也避而不談或是涉及較淺。
2、康明斯發(fā)電機(jī)不同的勵(lì)磁及調(diào)壓方式，對(duì)發(fā)電機(jī)組容量選擇也將產(chǎn)生重大影響。
3、康明斯發(fā)電機(jī)至電動(dòng)機(jī)之間配電線路電壓降的影響。亦即，康明斯發(fā)電機(jī)端子電壓等于電動(dòng)機(jī)端子電壓與線路壓降之和。
4、許多文獻(xiàn)認(rèn)為，電動(dòng)機(jī)應(yīng)按容量大小而順次啟動(dòng)，以此減小康明斯發(fā)電機(jī)容量。但在國家標(biāo)準(zhǔn)圖集和工程圖紙中，這種電動(dòng)機(jī)順次啟動(dòng)的二次電路圖又極少見到。更何況，順次啟動(dòng)也往往與一些消防控制要求相矛盾。因此建議，減小康明斯發(fā)電機(jī)容量，不宜依靠電動(dòng)機(jī)順次啟動(dòng)這種方法。
5、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容量達(dá)最大值是瞬間的，因此，可以不考慮兩臺(tái)及以上電動(dòng)機(jī)的同時(shí)啟動(dòng)，對(duì)康明斯發(fā)電機(jī)造成沖擊的問題。
二、基本要求
根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范jgj16-2008第.2條，柴油發(fā)電機(jī)組的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定∶
發(fā)電機(jī)組容量與臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)應(yīng)急負(fù)荷大小和投入順序以及單臺(tái)電動(dòng)機(jī)最大啟動(dòng)容量等因素綜合確定。當(dāng)應(yīng)急負(fù)荷較大時(shí)，可采用多機(jī)并列運(yùn)行，發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)宜為2-4臺(tái)。當(dāng)受并列條件限制，可實(shí)施分區(qū)供電。當(dāng)用電負(fù)荷諧波較大時(shí)，應(yīng)考慮其對(duì)發(fā)電機(jī)的影響。
在方案及初步設(shè)計(jì)階段，柴油發(fā)電機(jī)容量可按配電變壓器總?cè)萘康?0%一20%進(jìn)行估算。在施工圖設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)一級(jí)負(fù)荷、消防負(fù)荷以及某些重要二級(jí)負(fù)荷的容量，按下列方法計(jì)算的最大容量確定∶
（1）按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量；
（2）按最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的需要，計(jì)算發(fā)電機(jī)容量；
（3）按啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量。
當(dāng)有電梯負(fù)荷時(shí)，在全電壓啟動(dòng)最大容量籠型電動(dòng)機(jī)情況下，發(fā)電機(jī)母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的80%；當(dāng)無電梯負(fù)荷時(shí)，其母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的75%。當(dāng)條件允許時(shí)，電動(dòng)機(jī)可采用降壓啟動(dòng)方式。
三、消防負(fù)荷啟動(dòng)順序
1、電氣、給排水、通風(fēng)專業(yè)的消防設(shè)施的運(yùn)行均為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，因?yàn)橄涝O(shè)備中可能含有大量異步電動(dòng)機(jī)和消防電梯，若將所有消防設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)，必將產(chǎn)生極大的啟動(dòng)負(fù)荷，以此選擇的發(fā)電機(jī)容量過大而造成浪費(fèi)。所以，將消防設(shè)備按順序啟動(dòng)，待一組負(fù)荷達(dá)到穩(wěn)態(tài)值時(shí)啟動(dòng)下一組負(fù)荷是比較合適的辦法。
2、火災(zāi)發(fā)生初期，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防用電，發(fā)電機(jī)約為8至20秒啟動(dòng)后投入發(fā)電用量，首先保證人員疏散。待穩(wěn)定后，啟動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)性質(zhì)的消防設(shè)施才對(duì)建筑進(jìn)行自動(dòng)滅火。
3、按負(fù)荷啟動(dòng)順序的影響
傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)容量選擇方法過于概括。本文將以較為詳細(xì)的思路介紹發(fā)電機(jī)容量的計(jì)算方法∶
（1）統(tǒng)計(jì)各類二級(jí)及以上負(fù)荷，考慮平時(shí)一、二級(jí)非消防重要負(fù)荷與火災(zāi)時(shí)消防負(fù)荷之間的較大者確定發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷類型（后文以消防負(fù)荷為例）。
（2）對(duì)各類型負(fù)荷進(jìn)行啟動(dòng)順序分組，逐一對(duì)比；
（3）按最大啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)條件效驗(yàn)發(fā)電機(jī)容量。
四、發(fā)電機(jī)容量計(jì)算
下面虛擬某住宅小區(qū)消防負(fù)荷，舉例詳細(xì)說明。通常應(yīng)急照明、變配電室、通訊機(jī)房、消防控制中心作為首先啟動(dòng)的第一組設(shè)備，以保證火災(zāi)時(shí)整個(gè)消防系統(tǒng)核心設(shè)備正常運(yùn)行以及人員疏散。潛污泵、消防風(fēng)機(jī)、消防水泵等動(dòng)力設(shè)備作為第二步啟動(dòng)的設(shè)備。消防電梯可以最后啟動(dòng)作為第三步啟動(dòng)的設(shè)備。第一組負(fù)荷達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)啟動(dòng)第二組設(shè)備，再次達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)啟動(dòng)第三組設(shè)備。
計(jì)算參數(shù)∶
發(fā)電機(jī)初始狀態(tài)為0；
第一步啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負(fù)荷396kw、啟動(dòng)負(fù)荷、有效峰值負(fù)荷lp=396kw、啟動(dòng)瞬態(tài)總負(fù)荷lt=396kw、穩(wěn)態(tài)總負(fù)荷lss=396kw；
第二步啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負(fù)荷、啟動(dòng)負(fù)荷、有效峰值負(fù)荷lp=、啟動(dòng)瞬態(tài)總負(fù)荷lt=、穩(wěn)態(tài)總負(fù)荷lss=；
第三步啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負(fù)荷120kw、啟動(dòng)負(fù)荷400kva、有效峰值負(fù)荷lp=300kw、啟動(dòng)瞬態(tài)總負(fù)荷lt=、穩(wěn)態(tài)總負(fù)荷lss=；
滿足每次加載最大負(fù)荷運(yùn)行需要發(fā)電機(jī)容量，la=lp/（n*ps）=733kw
滿足穩(wěn)態(tài)總負(fù)載運(yùn)行時(shí)需要發(fā)電機(jī)容量，lb=lss/n=736kw
滿足啟動(dòng)瞬態(tài)最大總負(fù)載運(yùn)行需要發(fā)電機(jī)容量，lc=lt/（n*(1+po))=977kw
滿負(fù)荷運(yùn)行預(yù)留量，pa=20%
發(fā)電機(jī)最小選擇容量∶pe=lc=977kw
查產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)選擇1臺(tái)1400kva容量發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)功率re 1120kw 發(fā)電機(jī)容量ra 1400kva
滿足穩(wěn)態(tài)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)20%預(yù)留量。
校驗(yàn)∶最大啟動(dòng)負(fù)荷時(shí)負(fù)荷（即第一步已加載負(fù)荷加第二步啟動(dòng)瞬態(tài)負(fù)荷）為1153kva，取可靠系數(shù)，則∶
1400kva>1384kva所選發(fā)電機(jī)組滿足要求。
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組安放機(jī)房設(shè)計(jì)溫度探討
噴油正時(shí)不正確對(duì)柴油發(fā)電機(jī)性能的影響
一般家庭用該用多大的發(fā)電機(jī)？與汽車發(fā)電機(jī)有區(qū)別嗎？
中國首臺(tái)葉輪直徑超過200米的超大型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
上柴動(dòng)力6WTAA35-G313柴油機(jī)污染控制裝置的基本參數(shù)
如何檢查柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油的質(zhì)量
控制面板實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)有什么好處？
為什么柴油發(fā)電機(jī)組價(jià)格差距那么大包含品牌功率功能等因素
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的容量大小，除要滿足穩(wěn)定計(jì)算負(fù)荷需要外，還必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓降校驗(yàn)，即啟動(dòng)任一電動(dòng)機(jī)時(shí)，其端子容許電壓降應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)。本文討論了消防電源選擇柴油發(fā)電機(jī)容量的一些思考，望有助于今后建筑電氣設(shè)計(jì)工作。
一、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的影響
1、康明斯發(fā)電機(jī)母線上的已接負(fù)荷的影響。也就是說，康明斯發(fā)電機(jī)母線上的啟動(dòng)負(fù)荷應(yīng)該等于已接負(fù)荷與電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容量之和，單單考慮電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)容量是錯(cuò)誤的。具體工程實(shí)踐中，這一點(diǎn)最容易被一些設(shè)計(jì)人員所忽略，許多技術(shù)文獻(xiàn)對(duì)于已接負(fù)荷的影響，常常也避而不談或是涉及較淺。
2、康明斯發(fā)電機(jī)不同的勵(lì)磁及調(diào)壓方式，對(duì)發(fā)電機(jī)組容量選擇也將產(chǎn)生重大影響。
3、康明斯發(fā)電機(jī)至電動(dòng)機(jī)之間配電線路電壓降的影響。亦即，康明斯發(fā)電機(jī)端子電壓等于電動(dòng)機(jī)端子電壓與線路壓降之和。
4、許多文獻(xiàn)認(rèn)為，電動(dòng)機(jī)應(yīng)按容量大小而順次啟動(dòng)，以此減小康明斯發(fā)電機(jī)容量。但在國家標(biāo)準(zhǔn)圖集和工程圖紙中，這種電動(dòng)機(jī)順次啟動(dòng)的二次電路圖又極少見到。更何況，順次啟動(dòng)也往往與一些消防控制要求相矛盾。因此建議，減小康明斯發(fā)電機(jī)容量，不宜依靠電動(dòng)機(jī)順次啟動(dòng)這種方法。
5、電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)容量達(dá)最大值是瞬間的，因此，可以不考慮兩臺(tái)及以上電動(dòng)機(jī)的同時(shí)啟動(dòng)，對(duì)康明斯發(fā)電機(jī)造成沖擊的問題。
二、基本要求
根據(jù)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范jgj16-2008第.2條，柴油發(fā)電機(jī)組的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定∶
發(fā)電機(jī)組容量與臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)應(yīng)急負(fù)荷大小和投入順序以及單臺(tái)電動(dòng)機(jī)最大啟動(dòng)容量等因素綜合確定。當(dāng)應(yīng)急負(fù)荷較大時(shí)，可采用多機(jī)并列運(yùn)行，發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)宜為2-4臺(tái)。當(dāng)受并列條件限制，可實(shí)施分區(qū)供電。當(dāng)用電負(fù)荷諧波較大時(shí)，應(yīng)考慮其對(duì)發(fā)電機(jī)的影響。
在方案及初步設(shè)計(jì)階段，柴油發(fā)電機(jī)容量可按配電變壓器總?cè)萘康?0%一20%進(jìn)行估算。在施工圖設(shè)計(jì)階段，可根據(jù)一級(jí)負(fù)荷、消防負(fù)荷以及某些重要二級(jí)負(fù)荷的容量，按下列方法計(jì)算的最大容量確定∶
（1）按穩(wěn)定負(fù)荷計(jì)算發(fā)電機(jī)容量；
（2）按最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的需要，計(jì)算發(fā)電機(jī)容量；
（3）按啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量。
當(dāng)有電梯負(fù)荷時(shí)，在全電壓啟動(dòng)最大容量籠型電動(dòng)機(jī)情況下，發(fā)電機(jī)母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的80%；當(dāng)無電梯負(fù)荷時(shí)，其母線電壓不應(yīng)低于額定電壓的75%。當(dāng)條件允許時(shí)，電動(dòng)機(jī)可采用降壓啟動(dòng)方式。
三、消防負(fù)荷啟動(dòng)順序
1、電氣、給排水、通風(fēng)專業(yè)的消防設(shè)施的運(yùn)行均為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，因?yàn)橄涝O(shè)備中可能含有大量異步電動(dòng)機(jī)和消防電梯，若將所有消防設(shè)備同時(shí)啟動(dòng)，必將產(chǎn)生極大的啟動(dòng)負(fù)荷，以此選擇的發(fā)電機(jī)容量過大而造成浪費(fèi)。所以，將消防設(shè)備按順序啟動(dòng)，待一組負(fù)荷達(dá)到穩(wěn)態(tài)值時(shí)啟動(dòng)下一組負(fù)荷是比較合適的辦法。
2、火災(zāi)發(fā)生初期，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)等消防用電，發(fā)電機(jī)約為8至20秒啟動(dòng)后投入發(fā)電用量，首先保證人員疏散。待穩(wěn)定后，啟動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)等電動(dòng)機(jī)性質(zhì)的消防設(shè)施才對(duì)建筑進(jìn)行自動(dòng)滅火。
3、按負(fù)荷啟動(dòng)順序的影響
傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)容量選擇方法過于概括。本文將以較為詳細(xì)的思路介紹發(fā)電機(jī)容量的計(jì)算方法∶
（1）統(tǒng)計(jì)各類二級(jí)及以上負(fù)荷，考慮平時(shí)一、二級(jí)非消防重要負(fù)荷與火災(zāi)時(shí)消防負(fù)荷之間的較大者確定發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷類型（后文以消防負(fù)荷為例）。
（2）對(duì)各類型負(fù)荷進(jìn)行啟動(dòng)順序分組，逐一對(duì)比；
（3）按最大啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)條件效驗(yàn)發(fā)電機(jī)容量。
四、發(fā)電機(jī)容量計(jì)算
下面虛擬某住宅小區(qū)消防負(fù)荷，舉例詳細(xì)說明。通常應(yīng)急照明、變配電室、通訊機(jī)房、消防控制中心作為首先啟動(dòng)的第一組設(shè)備，以保證火災(zāi)時(shí)整個(gè)消防系統(tǒng)核心設(shè)備正常運(yùn)行以及人員疏散。潛污泵、消防風(fēng)機(jī)、消防水泵等動(dòng)力設(shè)備作為第二步啟動(dòng)的設(shè)備。消防電梯可以最后啟動(dòng)作為第三步啟動(dòng)的設(shè)備。第一組負(fù)荷達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)啟動(dòng)第二組設(shè)備，再次達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)啟動(dòng)第三組設(shè)備。
計(jì)算參數(shù)∶
發(fā)電機(jī)初始狀態(tài)為0；
第一步啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負(fù)荷396kw、啟動(dòng)負(fù)荷、有效峰值負(fù)荷lp=396kw、啟動(dòng)瞬態(tài)總負(fù)荷lt=396kw、穩(wěn)態(tài)總負(fù)荷lss=396kw；
第二步啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負(fù)荷、啟動(dòng)負(fù)荷、有效峰值負(fù)荷lp=、啟動(dòng)瞬態(tài)總負(fù)荷lt=、穩(wěn)態(tài)總負(fù)荷lss=；
第三步啟動(dòng)負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負(fù)荷120kw、啟動(dòng)負(fù)荷400kva、有效峰值負(fù)荷lp=300kw、啟動(dòng)瞬態(tài)總負(fù)荷lt=、穩(wěn)態(tài)總負(fù)荷lss=；
滿足每次加載最大負(fù)荷運(yùn)行需要發(fā)電機(jī)容量，la=lp/（n*ps）=733kw
滿足穩(wěn)態(tài)總負(fù)載運(yùn)行時(shí)需要發(fā)電機(jī)容量，lb=lss/n=736kw
滿足啟動(dòng)瞬態(tài)最大總負(fù)載運(yùn)行需要發(fā)電機(jī)容量，lc=lt/（n*(1+po))=977kw
滿負(fù)荷運(yùn)行預(yù)留量，pa=20%
發(fā)電機(jī)最小選擇容量∶pe=lc=977kw
查產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)選擇1臺(tái)1400kva容量發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)功率re 1120kw 發(fā)電機(jī)容量ra 1400kva
滿足穩(wěn)態(tài)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)20%預(yù)留量。
校驗(yàn)∶最大啟動(dòng)負(fù)荷時(shí)負(fù)荷（即第一步已加載負(fù)荷加第二步啟動(dòng)瞬態(tài)負(fù)荷）為1153kva，取可靠系數(shù)，則∶
1400kva>1384kva所選發(fā)電機(jī)組滿足要求。
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組安放機(jī)房設(shè)計(jì)溫度探討
噴油正時(shí)不正確對(duì)柴油發(fā)電機(jī)性能的影響
一般家庭用該用多大的發(fā)電機(jī)？與汽車發(fā)電機(jī)有區(qū)別嗎？
中國首臺(tái)葉輪直徑超過200米的超大型海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
上柴動(dòng)力6WTAA35-G313柴油機(jī)污染控制裝置的基本參數(shù)
如何檢查柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)油的質(zhì)量
控制面板實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的自動(dòng)調(diào)節(jié)有什么好處？
為什么柴油發(fā)電機(jī)組價(jià)格差距那么大包含品牌功率功能等因素