为满足应急发电机组的特殊要求,500kW以下应急发电机组柴油发动机选取四冲程、涡轮增压、直列式柴油发电机,500kW以上应急发电机组柴油发动机选用四冲程、涡轮增压、V型柴油发电机。在本文中柴油发电机经过额定容量计算公式、非标准条件下功率修正、突加负荷计算公式最后得出正确结果,以符合用户匹配的康明斯发电机组常载容量配备和突加负载容量输出要求。
应急发电机结构套采用的标准和规范包括《GB/T 6072-2008 往复式内燃机 性能》、《GB/T 2820-1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组》等。这些标准和规范对平台应急发电用柴油发电机性能提出了严格要求,购买时应予以满足。
(7)对于涡轮增压的应急柴油发电机,柴油发电机的1次加载量随与使用功率相对应的制动平均有效压力改变。
(8)匹配的柴油发电机的输出功率应计及整套发电机组的额定输出容量、必要的独立辅助设备需要的电功率和a.C.发电机的容量损失。
(9)应为应急柴油发电机配备两套独立的启动能源,每一套应该可以供应3次冷起动而无需更替,并且在较低环境温度下,每间隔15秒可以启动一次。
应急发电机组采用三相无刷同步交流发电机,发电机额定发电容量不小于布置发电功率P,额定容量因数0.8,额定频率50Hz。额定速度1500 转/分钟,涡轮增压中冷,四冲程压燃式柴油发电机,柴油发电机的输出功率要考虑和发电机匹配时的功率损失。
应急发电机构成套过程中,其柴油发电机额定功率和发电机组输出功率的匹配比一般在 1.1~1.18 之间。
K1——为柴油发电机容量修正系数,连续作业时间小于12h 时一般取1.0,长期运行一般取0.9。
由于柴油发电机在选配之前,其附件的消耗功率一般为未知,因此可按式(2)先进行额定有效功率计算,在柴油发电机规格选型后再进行功率的核算。
由于柴油发电机的运转容量与环境因素相关,柴油发电机额定容量为标准环境要素下测得,运转环境因素的变化可能致使柴油发电机额定输出容量的减小,因此需要考虑柴油发电机容量修正问题。
初选柴油发电机时,可就柴油发电机使用环境要素与代理商沟通,如服务商引荐进行功率修正,可根据GB/T6072中的相关规定,对所需柴油发电机功率进行修正后,选择柴油发电机。如服务中心根据自己产品的性能和实际应用状况不介绍进行功率修正,则可直接采取式(1)的计算结果进行柴油发电机选择和定型。
根据目标柴油发电机的构造,由GB/T6072.1中表2可查到α,m,n,s等数据值,根据GB/T2820.1 中第12条的规定和发电机组的容量修正环境条件,由GB/T6072中表B.1可查到饱和蒸汽压等相关参数,进而计算出指示功率比k和环境修正系数ɑc的值,从而计算出修正后的较小柴油发电机标准额定功率值,所选柴油发电机标准额定容量应大于修正后的较小柴油发电机标准额定容量值。
●在柴油发电机规格确定后,确定或估计柴油发电机附属构件(具体为散热风扇)的功率,按下式进行功率的核算:
柴油发电机不但要满足主用额定容量,还要满足突加负载对于发电机组容量的要求,突加负载详细与柴油发电机的调速性能有关。
CCS规范9.7.10.1中要求,“对于应急发电机组初次突加的负载,应不小于规定的总应急负载。”aBS 规范要求,当所有自动连接的应急突加负载的总和超过应急发电机组满荷载的50%时,这些应急负荷作为首次加载的载荷;如不超过发电机组满荷载的50%,则按50%进行突载试验。
计算时应根据要求遵循的标准或规范进行突加负荷百分比w的确定。目前国内应急发电机组主要采用CCS规范进行突加负荷百分比的确定。
发电机组在额定容量和频率下突加负荷特性与所用柴油发电机的制动平均有效压力有关,因此ε值可以由柴油发电机销售厂给出,在厂商不能提供时,可以根据GB/T2820.5 中给出的制动压力和加载之间的关系得到?值。
当柴油发电机达不到一次突加负载的要求时,根据GB/T2820.12中7.1规定,当采用更大的加载步时,需采取适当的附加方案或者增加发电机组的额定容量,实用时也可增加飞轮的转动惯量。因此当柴油发电机突载能力不能满足要求时,需要柴油发电机公司对其发电机进行调整以满足突载功率的要求或者用户重新选配柴油发电机。