柴油发电机组选型培训资料

1、柴油发电机组选型,钱斌/David Qian Nov 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

2、机组不仅是经济性的问题,更涉及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 VFD UPS,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= 1 kW = kVA 无启动视在功率影响 电压和频率恢复时间较短,阻性

3、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,

4、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0.8 PF = kW / kVA 设计发

5、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,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(含风扇功率损耗),配209kVA的发电机(发电机效率为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

6、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) / 1000 kW = 100 正常 计算: kW = (400V 180A 3 1.0) / 1000 kW = 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

7、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

8、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

9、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0.8 kW = (V A PF 1.73) / 1000 kW = (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电机的发电机组 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 1.7

10、32/1000=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 . 解决方案: 启动电流 =3 额定电流 100 Amps 400V-3 启动电流=300A SkVA=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 =

11、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

12、流=7额定电流 启动电流=126A 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=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,20A,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