柴油發(fā)電機組選型培訓

1、柴油發(fā)電機組選型錢斌錢斌/David QianNov 26th 2008Company Confidential能為用戶選擇適合特定工作要求的發(fā)電機組正確的選型的機組: 分析和理解客戶的需求 對發(fā)電機組功率的認識 對于各種不同類型負載及其對發(fā)電機組影響的理解原則:1.發(fā)電機組的連續(xù)運行功率大于或等于負載的穩(wěn)定功率 2.發(fā)電機組的啟動視在功率大于或等于負載的最大啟動視在功率發(fā)電機組選型Company Confidential一臺發(fā)電機組在以下方面有限制: 有功功率 無功功率 啟動異步電動機能力 輸出電流 輸出電壓 環(huán)境(環(huán)境溫度,海拔,濕度等)發(fā)電機組在實際工作環(huán)境下必須有足夠的功率啟動負載正確

2、的選型是根據(jù)不同的應用場合選擇最佳的發(fā)電機組因此，是否正確選擇了機組不僅是經(jīng)濟性的問題,更涉及到負載設備能否正常運行的問題為何說選型很重要Company Confidential數(shù)據(jù)收集 從用戶那收集必要的數(shù)據(jù) 定義和理解負載類型并且知道它們是如何應用到發(fā)電機組上的選型方法 經(jīng)驗法 選型表選擇適合的發(fā)電機組如果在特殊的工作環(huán)境下使用機組,機組將降功率使用選型步驟Company Confidential負載的類型負載的啟動方式負載啟動先后順序環(huán)境影響下的功率衰減數(shù)據(jù)收集影響發(fā)電機組功率的因素Company Confidential數(shù)據(jù)收集負載的類型阻性負載 白熾燈感性負載 電機非線性負載 VFD

3、 UPSCompany Confidential數(shù)據(jù)收集負載類型阻性負載負載的功率 = 需要的發(fā)電機組功率功率因數(shù)= 1kW = kVA無啟動視在功率影響電壓和頻率恢復時間較短Company Confidential阻性負載特性阻性負載特性電流和電壓同相Company Confidential對電感式負載， 計算發(fā)電機組功率時需要考慮不同的啟動方式數(shù)據(jù)收集負載類型感性負載包括電機,線圈燈功率因數(shù) kW需要考慮啟動視在功率電壓和頻率恢復時間較長Company Confidential感性負載電機啟動電機時需要更多的功率運行功率因數(shù)通常為0.8.啟動時功率因數(shù)可能降至0.3啟動時的浪涌電流運行 k

4、W = 運行 kVA x 運行 PF (常用為 0.8)SkVA: 啟動視在功率. Company Confidential在純感性負載電路中,電流滯后電壓90 感性負載特性Company Confidential包括不間斷電源(UPS), 變速驅(qū)動(VSD)和補償電容數(shù)據(jù)收集負載類型非線性負載Company Confidential在純?nèi)菪载撦d特性中,電流超前電壓90容性負載特性Company Confidential功率因數(shù)功率因數(shù)是衡量電路是感性還是容性的標準PF = kW / kVA功率因數(shù)可以理解為從電能到機械能轉(zhuǎn)化時的損失所有發(fā)電機組功率因數(shù)都是0.8 100 kW / 0.8 =

5、 125 kVA對于不同感性負載,功率因數(shù)可能從0.90.6不等低功率因數(shù)的負載需要更大功率的發(fā)電機組 .Company Confidential有功功率和視在功率的關(guān)系有功功率: 真正被負載消耗的功率視在功率: 由能量源傳輸給負載的功率無功功率:用來建立感性負載磁場的功率功率因數(shù): 有功功率和視在功率的比Company Confidential柴油機產(chǎn)生機械功率 HP or kW(m)發(fā)電機組產(chǎn)生視在功率 kVA所有發(fā)電機組的功率因數(shù)都是0.8PF = kW / kVA設計發(fā)電機組功率因數(shù)為0.8時,柴油機和發(fā)電機應按以下比例匹配: 100 kVA 發(fā)電機 + 80 kW 柴油機柴油機/發(fā)電

6、機匹配標準Company Confidential無功功率(kVA)有功功率(kW)視在功率 (kVA)PF = 0.8Design value發(fā)電機過載柴油機常用功率柴油機備用功率10%發(fā)電機組效率柴油機/發(fā)電機匹配標準Company Confidential無功功率(kVA)有功功率(kW)視在功率(kVA)PF = 0.8Design value發(fā)電機過載柴油機額定功率柴油機備用功率10%發(fā)電機組效率200 kW(m)180 kW(m)最優(yōu)化配置:一臺額定功率為180kW的柴油機,配209kVA的發(fā)電機(發(fā)電機組效率為93).發(fā)電機組輸出功率為167kW209 kVA167 kW(e)舉

7、例Company Confidential有功功率(kW)cos(j) = 0.8視在功率(kVA)無功功率(kVA)發(fā)電機過載柴油機過載PF = 0.8 1.0: 機組功率受柴油機功率限制 PF 0.8: 機組功率受發(fā)電機功率限制Company Confidential用戶使用G125E運行400V-3,144A的負載.但是發(fā)現(xiàn)一旦增加負載,柴油機功率就開始下降,而在樣本上顯示機組的額定功率是180A.這是怎么一回事呢?查詢發(fā)現(xiàn):該負載是燈負載,功率因數(shù):PF=1.0計算: kW = (400V 144A 3 1.0) / 1000 kW = 100 正常計算: kW = (400V 180

8、A 3 1.0) / 1000 kW = 125 柴油機過載!舉例柴油機過載Company Confidential某用戶租用了G125E運行10臺10kW加熱器。使用后發(fā)現(xiàn)機組只能運行7臺感性加熱器.這又是怎么一回事?查詢加熱器數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：加熱器的PF=0.6計算: A = 10kW 1000 / (400V 3 0.6) A = 24A /每臺 7臺 A = 24A 7 = 168A 正常 8臺 A = 24A 8 = 192A 過載舉例發(fā)電機過載Company Confidential電機的啟動方式: 直接啟動 降壓啟動:1.星三角形啟動 2.自藕降壓啟動 軟啟動電機的啟動方式Compan

9、y Confidential電機的啟動方式直接啟動使用直接啟動方式啟動負載,機組所能帶動的電機功率如下表:Company Confidential星三角形啟動: 啟動電流=3額定電流 自藕降壓啟動:啟動電流和自藕變壓器原副邊電壓比有關(guān)電機的啟動方式降壓啟動1 HP = 0.746 kW 1 kW = 1.34 HPkW = V x A/1000 （單相）kW = V X A X PF X 1.73/1000 （3相）(A: 正常運轉(zhuǎn)電流，不是啟動瞬間電流;PF: 功率因數(shù)）Company Confidential電機的啟動方式軟啟動應用機械類型選用功能執(zhí)行的功能啟動電流（%） 啟動時間（秒）離

10、心泵標準啟動減少沖擊，消除水錘300515螺桿式壓縮機標準啟動減少沖擊，延長機械壽命300320離心式壓縮機標準啟動減少沖擊，延長機械壽命3501040活塞式壓縮機標準啟動減少沖擊，延長機械壽命350510傳送帶運輸機標準+突跳啟動平穩(wěn)，減少沖擊300310風機標準啟動減少沖擊，延長機械壽命3001040攪拌機標準啟動降低啟動電流350520磨粉機重載啟動降低啟動電流450560Company Confidential電機的啟動順序除了電動機銘牌上的數(shù)據(jù),用戶還應提供電動機啟動的順序如果可以,啟動時應盡量從大功率電動機到小功率電動機啟動如果啟動順序是隨意的,計算時應該按照從小功率到大功率順序來

11、計算選型Company Confidential環(huán)境因數(shù)Company Confidential選型步驟Company ConfidentialStep1:數(shù)據(jù)收集Company ConfidentialStep2:計算啟動視在功率= A x B/1000 = C(單相)啟動視在功率= A x B x 1.732 /1000 = C(三相)Company ConfidentialStep3:總結(jié)Company ConfidentialStep4:選型Company Confidential舉例:用戶指定功率用戶需要100kW發(fā)電機組解決方案: 根據(jù)樣本選擇G125ECompany Confid

12、ential舉例:用戶指定額定電流用戶需要額定電流為180A的發(fā)電機組解決方法: 1.詢問機組電壓 2.詢問負載功率因數(shù) 假定用戶電壓為400V,功率因數(shù)為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舉例:用戶指定電動機功率用戶指定需要能運行一臺20kW的發(fā)電機組解決方案: 因此提供G40E:30 kWCompany Confidential舉例:用戶提供電動機滿載電流用戶需要能運行400V-3 ,21 A的電動機.解決方案: 根

13、據(jù),啟動電流= 7額定電流,計算 啟動電流=147SkVA=400 147 1.732/1000=101kVA因此根據(jù)下表 提供G25E: 20 kWCompany Confidential舉例: 用戶指定滿載電流和啟動方式某用戶需要購買一臺能運行一臺星三角形啟動400V,3相,100A的電機 .解決方案解決方案: 啟動電流 =3 額定電流 100 Amps 400V-3 啟動電流=300A SkVA=啟動電流 電壓 1.732/1000=207.8(kVA)根據(jù)下表 Offer a G95E: 75 kWCompany Confidential舉例: 啟動順序 已知數(shù)據(jù): 傳輸帶:電機-30

14、kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動 燈:400V,3相,20A,PF = 1.0. 加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動所有負載同時啟動Company Confidential舉例: 啟動順序 同時啟動傳輸帶:電機-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動 計算計算: 啟動電流= 3 額定電流 啟動電流=162 A SkVA= 電壓 啟動電流1.732/1000=112(kVA)燈:400V,3相,20A,PF = 1.0. 計算計算 :SkVA= kW=14(kV

15、A)加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0計算計算 :SkVA= kW=21(kVA)泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動計算計算 :啟動電流=7額定電流 啟動電流=126 SkVA= 電壓 啟動電流 1.732/1000=87(kVA)因所有負載同時啟動, 總SkVA=112+14+21+87=234kVA 總電流=54+20+30+18=122(A)因此提供G95E:135A/75kWCompany Confidential舉例: 用戶指定啟動順序 已知數(shù)據(jù): 傳輸帶:電機-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動.啟

16、動順序:2 燈:400V,3相,20A,PF = 1.0.啟動順序:1加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.啟動順序:1泵:10 kW, 400 V, 3 相, PF =0.8; 直接啟動.啟動順序:3Company Confidential舉例: 用戶指定啟動順序傳輸帶:電機-30kW,400V,3相,PF = 0.8;星三角形啟動.啟動順序:2 計算計算 : RkVA=kW/0.8=37.5kVA;SkVA=112kVA燈:400V,3相,20A,PF = 1.0.啟動順序:1計算計算 :SkVA= kW=14(kVA)加熱器: 400 V, 3 相, 30 A, PF = 1.0.啟動順序:1計算計算 :SkVA=