浅谈柴油发电机组容量的选择.doc

浅谈柴油发电机组容量的选择 华锡锋 广州市设计院 510620 摘 要 举例说明柴油发电机组的容量选择计算及其检验方法,并提出减少柴油发电机组容 量的途径。 关键词 柴油发电机组容量 瞬时压降 最大峰值电流 最大峰值功率 对于柴油发电机组容量的选择,有些设计人员 往往采用估算法,很少检验发电机启动时是否满足瞬时压降、最大峰值电流及最大峰值功率等要求。笔者通过计算比较,指出哪种电动机的启动顺序方式对发电机的启动更为有利。1 柴油发电机组容量的选择 容量选择分两步进行第一步,根据负载之和初选发电机容量,并检验柴油发电机在负荷峰值电流冲击下的电压降,使其不超过允许值;第二步,校验柴油机的能力,即在负载峰值功率与电动机有效启动容量相似的涵义冲击下,柴油机不得熄火停转,而应使所拖动的发电机把负载电动机启动起来,也就是柴油机的功率必须大于负荷的峰值功率。 完成第一步工作后,可求出负载峰值电流为负荷电流的多少倍,查下图的曲线,检验电压降,看看发电机能否满足要求。第二步工作, 需计算出作 最大峰值电流与发电机瞬时压降关系曲线 用在柴油机轴上的峰值功率,并与柴油机制动功率 比较。现以英国佩特波Petbow 柴油发电机为例该柴油发电机允许端电压瞬时压降为20说明这一过程。 选一台佩特波柴油发电机,为功率分别为15kW 、27kW 、27kW 、27kW 、45kW 、55kW 、95kW 的异步电动机供电,按三种启动次序启动,表1为按电动机的功率由小到大次序方式启动,表2按电动机功率由大到小次序方式启动,表3为按电动机启动电流由大到小次序方式启动。根据负荷电流初选主发电机功率为360kW ,型号为C V360。 下面分别按表13的计算结果进行校验 a 1表1中,最大峰值电流为73111A ,最大峰值功率为41113kW ,初选机组C V360的长期持续电流即额定电流684A ,峰值电流为发电机额定电流73111/6841107倍。查图中的曲线,可求得发电 机瞬时端电压降为额定电压的16。此机组柴油机的制动功率为360111396kW 柴油机制动功率按发电机主发电功率千瓦数的111倍配备,不满足发电机峰值功率41113kW 的要求。 b 1表2中,最大峰值电流为77814A ,最大峰 值功率38812kW ,检验计算方法同上,可求得发电 机瞬时端电压降为额定电压的17,机组柴油机的制动功率396kW ,满足发电机峰值功率38813kW 的要求。 c 1表3中,最大峰值电流为63614A ,最大峰 控系统采集的事故数据、历史数据,在第一时间内分析、判断故障,作出正确的抢修方案。6 结束语 目前,现场总线监控系统在铁路系统应用较 少,根据铁路建设的发展需要,把现场总线监控系统引入铁路枢纽变配电所管理系统将大大提高铁路电力自动化水平,减少运营维护成本,提高供电可靠性。 ・ 91・浅谈柴油发电机组容量的选择华锡锋 211 表1 电动机按功率由小到大顺序启动 启动顺序 电动机功率 kW 启动方式负荷电流 A 启动电流 A 峰值电流 A 电动机输入功率 kW 启动功率 kW 峰值功率 kW 11510直接启动 2814170151701518184217421722710直接启动5111306183351233187710951732710直接启动51113061838614331877101291542710直接启动51113061843715331877101631254510星Ο三角启动85121701535213561378181981865510星Ο三角启动10412208134751468189613272157 9510星Ο三角启动 1791935918 73111 11818 16613 41113 合计 29110 551 负荷总电流551A ,最大峰值电流73111A ,最大峰值功率41113kW 注11电动机效率均按018,功率因数运行时按018,启动时按0138计算,以下均同。 21星Ο三角启动电流按负荷电流的2倍计算,直接启动电流按负荷电流的6倍计算,以下均同。 表2 电动机按功率由大到小顺序启动 启动顺序 电动机功率 kW 启动方式负荷电流 A 启动电流 A 峰值电流 A 电动机输入功率 kW 启动功率 kW 峰值功率 kW 19510星Ο三角启动17919359183591811818166131661325510星Ο三角启动104122081338813681896132151034510星Ο三角启动85121701545415561378182661342710直接启动51113061867611331877103201752710直接启动51113061872713331877103541562710直接启动5111306187781433187710388127 1510直接启动 281417015 69312 1818 4218 38718 合计 29110 551 负荷总电流551A ,最大峰值电流77814A ,最大峰值功率38812kW 表3 电动机按启动电流由大到小顺序启动 启动顺序 电动机功率 kW 启动方式负荷电流 A 启动电流 A 峰值电流 A 电动机输入功率 kW 启动功率 kW 峰值功率 kW 19510星Ο三角启动 17919359183591811818166131661322710直接启动51113061848617331877101951732710直接启动51113061853719331877102291542710直接启动51113061858910331877102631255510星Ο三角启动104122081354117681896133161364510星Ο三角启动8512170156361456137818386137 1510直接启动 281417015 60810 1818 4218 33115 合计 29110 551 负荷总电流551A ,最大峰值电流63614A ,最大峰值功率38613kW 值功率38613kW ,检验计算方法同上,可求得发电机瞬时端电压降为额定电压的14,机组柴油机的制动功率396kW ,满足发电机峰值功率38613kW 的要求。 经比较,电动机按表1启动顺序方式虽满足发电机的瞬时电压降20要求,但不满足发电机峰值功率要求,而电动机按表2或表3启动顺序方式不但满足持续负荷要求,也同时满足电压降及功率峰值的要求。但表3的最大峰值电流及最大峰值功率为最小,这对发电机的启动更为有利。2 减少发电机组容量的途径 在高层建筑中,电动机容量比较大的是消防泵 电机。因此,应急发电机组容量主要由消防泵电机容量及启动方式决定。为此,在满足要求的前提下,为了减少初投资及运行费用,应尽量减小柴油发电机组的容量,宜做以下几方面的工作 a 1与消防给排水专业协商,在满足消防用水的前提下,尽量减少消防水泵的电机容量。 b 1对功率较大的异步电动机采用“Y △”启动器等降压启动措施。 c 1应尽可能调整启动顺序。首先启动大容量或启动电流大的异步电动机,然后再按顺序启动容量较小或启动电流较小的异步电动机,最后接入无冲击性的其他负荷。 ・02・建筑电气 2004年 第5期 212 最优化理论用于确定负荷中心的一次工程实践 周国强 洛阳北方企业集团有限公司 471031 摘 要 结合笔者一次成功的工程实践,浅议利用最优化设计理论来确定变电所位置的必要 性及对用户的实用价值。同时对低压电缆的选型进行研究,提出截面及载流量相等原则下的优化选型方案,列出数据并作出对比分析。 关键词 最优化理论 住宅小区 确定负荷中心 电缆选型 工程实例 在工程设计中,变电所的中心位置设置原则一 般应考虑尽量接近负荷中心,同时还要兼顾电源的进出线方向。这两个基本原则,仅仅是个定性概念。实际上,对多数用户来讲,从有色金属消耗量及线路功率损失最少这两项原则出发来选择变电站的位置,其得出的结果才能使用户在一次性投资、节能降耗及设施维护管理等方面产生直接的经济效益。1 最优化理论用于确定负荷中心的理论模型建立以图1的负荷分布为例,建立理论模型进行分析说明 。 图1 负荷分布示意 注11P s X ,Y 为变电站的坐标位置; 21S 1S n 为用户各组负荷容量,括号内X 1X n ,Y 1Y n 为其所在位置坐标,其中S m 为最大负荷容量,图中其处在坐标的原点0,0; 31L 1L n 为电缆线路长度。 假设采用同一有色金属材料导体,那么其经济电流密度则相同,均为J ,以V 代表消耗有色金属体积主要指开关、电缆导线、导电母排等,则有 V 3A 1L 1A 2L 2A n L n A m L m 假定导体的电流密度相同,由图1可以得出 V 3I 1L 1I 2L 2I n L n I m L m /J 3/UJ ・ S 1L 1S 2L 2S n L n S m L m 3/UJ ・ ΣS i X i -X 2Y i -Y 2 3/UJ ・S m ・X 2Y 2 1 式中A n 第n 回线路的导线截面积mm 2; I n 第n 回线路的导线载流量A ; J 经济电流密度A/mm 2;L n 第n 回线路的导线长度m ; S n 为第n 组负荷容量,其中S m 为最大负 荷容量;X n 、Y n 为S n 所在位置坐标。 为求其有色金属消耗量最少,即使用电缆最短,导电母排最少,开关及变压器容量最经济等,利用极值理论,令 d 1启动时间错开,避免电动机同时启动。 e 1当发电机组除接带消防负荷外,平时又要接入其他非消防重要负荷时,应考虑两者不得同时运行,两者要进行比较,择其容量大者作为所选应急发电机组的容量。 f 1当建筑规模较大、消防设备较多时,特别对 于多栋建筑群及小区的各种消防设备,要进行分析,哪些消防设备在火灾时可能同时运行,择其最有可能同时运行且容量较大者作为所选应急发电机组的容量。 参考文献 丁明往,汤继东1高层建筑电气工程1北京水利电力出版社,19888498 ・ 12・最优化理论用于确定负荷中心的一次工程实践周国强 213