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1、柴油发电机组选型钱斌钱斌/David QianNov 26th 2008Company Confidential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Company Confidential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
2、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Company Confidential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Company Confidential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Company Confidential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
3、 UPSCompany Confidential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= 1kW = kVA无启动视在功率影响电压和频率恢复时间较短Company Confidential阻性负载特性阻性负载特性电流和电压同相Company Confidential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Company Confidential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 k
4、W = 运行 kVA x 运行 PF (常用为 0.8)SkVA: 启动视在功率. Company Confidential在纯感性负载电路中,电流滞后电压90 感性负载特性Company Confidential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Company Confidential在纯容性负载特性中,电流超前电压90容性负载特性Company Confidential功率因数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 =
5、 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 .Company Confidential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Company Confidential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0.8PF = kW / kVA设计发电机组功率因数为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
6、机匹配标准Company Confidential无功功率(kVA)有功功率(kW)视在功率 (kVA)PF = 0.8Design value发电机过载柴油机常用功率柴油机备用功率10%发电机组效率柴油机/发电机匹配标准Company Confidential无功功率(kVA)有功功率(kW)视在功率(kVA)PF = 0.8Design value发电机过载柴油机额定功率柴油机备用功率10%发电机组效率200 kW(m)180 kW(m)最优化配置:一台额定功率为180kW的柴油机,配209kVA的发电机(发电机组效率为93).发电机组输出功率为167kW209 kVA167 kW(e)举
7、例Company Confidential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Company Confidential用户使用G125E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 180
8、A 3 1.0) / 1000 kW = 125 柴油机过载!举例柴油机过载Company Confidential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 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Company Confidential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Compan
9、y Confidential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:Company Confidential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 HPkW = V x A/1000 （单相）kW = V X A X PF X 1.73/1000 （3相）(A: 正常运转电流，不是启动瞬间电流;PF: 功率因数）Company Confidential电机的启动方式软启动应用机械类型选用功能执行的功能启动电流（%） 启动时间（秒）离
10、心泵标准启动减少冲击，消除水锤300515螺杆式压缩机标准启动减少冲击，延长机械寿命300320离心式压缩机标准启动减少冲击，延长机械寿命3501040活塞式压缩机标准启动减少冲击，延长机械寿命350510传送带运输机标准+突跳启动平稳，减少冲击300310风机标准启动减少冲击，延长机械寿命3001040搅拌机标准启动降低启动电流350520磨粉机重载启动降低启动电流450560Company Confidential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
11、计算选型Company Confidential环境因数Company Confidential选型步骤Company ConfidentialStep1:数据收集Company ConfidentialStep2: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)Company ConfidentialStep3:总结Company ConfidentialStep4:选型Company Confidential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G125ECompany Confid
12、ential举例:用户指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: 100kWCompany Confidential举例:用户指定电动机功率用户指定需要能运行一台20kW的发电机组解决方案: 因此提供G40E:30 kWCompany Confidential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
13、据,启动电流= 7额定电流,计算 启动电流=147SkVA=400 147 1.732/1000=101kVA因此根据下表 提供G25E: 20 kWCompany Confidential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 kWCompany Confidential举例: 启动顺序 已知数据: 传输带:电机-30
14、kW,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 = 1.0.泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动所有负载同时启动Company Confidential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. 计算计算 :SkVA= kW=14(kV
15、A)加热器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0计算计算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动计算计算 :启动电流=7额定电流 启动电流=126 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/75kWCompany Confidential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
16、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:3Company Confidential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计算计算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接启动.启动顺序:3计算计算 :启动电流=7额定电流 启动电流=126 A SkVA= 电压 启动电流1.732/1000=87(kVA) 总SkVA= RkVA(启动顺序1)+ RkVA(启动顺序2)+SkVA(启动顺序3) SkVA=37.5+14+21+87=159.5kVA 总运行电流=54+20+30+18=122 A因此提供G95E:135A/75kWCompany Confidential Question?