康明斯发电机组合理配置取决于对参数及负载的分析

2020-04-20  来自: 恒威柴油发电机

尽管绝大多数评估实践在评估程序或制造商代表的帮助下都做得很好,但了解影响发电机组运行的因素仍然很重要,因为它可以让您知道您的应用程序配置了正确的设备。


计算和选择项目参数的是建立项目参数。

1。发电机装置小负荷/容量:发电机装置轻载运行会损坏发动机,降低可靠性。康明斯电力公司不建议发电机在低于30%的负荷下运行。当负载低于推荐值时,应增加负载。

2。允许阶跃电压降(启动和运行期间):如果启动期间的允许电压降降低,则需要在自动控制的负荷循环或在峰值负荷下运行时增加发电机组的容量。选择较低的可接受电压降意味着需要更大的发电机容量。允许阶跃频率降:如果允许频率降减小,则需要增加发电机组的容量。

3。海拔和温度:根据安装位置,随着海拔和环境温度的升高,需要配置大于总负荷的发电机组容量。

4。工作时间:采用备用电源、主电源或与市电并联,发电机容量不同。备用电源通常没有过载能力。主电源通常有超过10%的过载能力。发电机在稳定的连续负载条件下工作时,不应超过其连续功率。

5。燃料:天然气、柴油或液化气会影响发电机的选择。一般情况下,使用天然气或液化气的发电机因功率降低而需要增加容量。应急电源系统必须由本地储存的燃料供电。

6。相数:单相或三相。三相发电机可以为单相负荷供电,但应尽量保证三相负荷的平衡。

7。频率:50赫兹或60赫兹可选。

8。电压:通常与选定的频率有关。

康明斯发电机组

选择带负荷

发电机的下一步也是重要的一步是确定带负荷发电机的类型和功率。一般来说,如果发电机有非线性负载,就需要增加发电机组的容量。接下来,我们将讨论各种负载和电气因素如何影响发电机的选择。

1、功率因数(PF):通常交流负载电路中的电感和电容会导致正弦波电流经过零点的时间滞后或者超前电压波型的过零点电容性负载、过励磁电机等可导致超前功率因数(PF),即电流超前电压。由于电路中存在电感,负载的滞后功率因数即电流滞后电压更为常见。功率因数是千瓦与千伏安的比率,用十进制(0.8)或百分比(80%)表示。三相发电机的额定负载为0.8 PF,而单相发电机的额定负载为1.0 PF。功率因数越低,对发电机的容量要求越高。使用发电机向前方负载提供功率因数时,应始终特别小心。很轻的超前功率因数负载会导致电压失控。当发电机组加载超前功率因数时,可加载额定无功功率的10%而不损坏或引起电压飞逸。常见的高功率因数负载是带输入滤波器的轻载UPS系统和带功率因数校正装置的电动机。先启动滞后功率因数负载,再启动超前功率因数负载,可以提高系统的稳定性。

2。单相负荷及负荷平衡:为了充分发挥发电机组的容量,限制电压不平衡,应尽量平衡三相发电机组的三相负荷。

3。峰值负荷:循环开、关的负荷形成峰值负荷,如电焊机、医学影像设备或电动机等。考虑到周期性负荷,如果启动顺序设计不周密,对发电机容量的需求将大大增加。

4。电机负荷:估算软件可以完成电机负荷的计算,并计算出各电机相应的起动和运行功率要求。然而,为了估算发动机起动和加速所需的功率,将负载分为低惯量和高惯量负载更为准确。

5。低惯性负载:包括风机、离心风机、旋转压缩机、旋转离心泵等

6。高惯性负载:包括电梯、单缸和多缸泵、单缸和多缸压缩机、破碎机和传送带等。

7、50马力或以上的电机:大型电机相当于转子静止或刚启动时的低阻抗负载,因此它们具有高的浪涌电流,通常为6倍电动机的额定(运行)电流。该电流将导致电压下降,可能影响其他系统。发电机恢复至正常电压取决于发电机,马达,发动机功率(kW容量)以及发电机强制励磁的能力.根据负载情况,发电机应配置为在启动时几秒钟内恢复到额定电压,而无需循环。为了降低电动机的起动功率(kVA),在电动机起动转矩不高时,可选用多种降压起动器。降低电机启动功率,降低电压降,发电机容量,并提供温和的机械启动。然而,这些起动方法只能用于低惯量电动机,除非可以确定在起动过程中可以产生足够的加速转矩。

8。影响发电机容量的因素很多:决定发电机容量的参数包括发电机的负载、允许阶跃电压降和阶跃频率降;高度和温度、工作模式、燃料、相数、频率和电压。评价软件如康明斯发电公司的gensize软件,大大简化了过程,并提出了优化发电机配置的方案分析。了解手动计算方法可以帮助工程师了解每个因素如何影响发电机的配置。

9。变频调速(VFD)电机:用于控制感应电动机转速的变频调速(或变速)设备是一种非线性负载,会引起发电机组输出电压畸变。大型发电机需要防止由变频设备产生的谐波电流引起过热,通过降低发电机电抗来减少电压畸变。例如,变频负载必须小于机组容量的50%,才能将总谐波限制在15%以内。

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其他荷载

1。UPS(不间断电源):UPS系统采用可控硅整流器或其它静态装置,将交流电转换成Dantian直流电,并对蓄电池充电,这是另一种非线性负载。大型发电机需要防止整流器产生的谐波电流引起过热,并通过降低发电机电抗来减少电压畸变。以往发电机与静态UPS设备的兼容性问题,会导致发电机在带负载时容量评估的一些误区。大多数UPS制造商都意识到了这个问题。事实上,要求UPS设备与发电机组兼容比简单地增加发电机组容量更具成本效益。这样,利用UPS的额定功率来确定发电机组的容量,既能满足发电机组的蓄电池充电要求,又能满足UPS满负荷运行的要求。

2、电池充电器类负载:电池充电器是一种非线性负载,发电机容量的需要根据整流器(脉冲)的数量来决定.3脉冲需要配置为额定工作功率的发电机容量的2.5倍,12脉冲需要配置为额定工作功率的发电机容量的1.15倍。这些负载在电信系统中常见。

3。医学图像加载:包括CAT扫描、MRI和X射线设备。为了保证图像质量,机组在负荷运行时的电压降不应超过10%。照明负荷:除灯泡功率外,还应考虑镇流器功率,以及启动和正常运行时的功率因数。

4。再生负荷:如电梯、起重机、电梯等,电源在制动时通常会吸收一部分能量,当电源为市电时,这不会成为问题,因为市电在许多负荷下可以被认为是无限能量。相比之下,发电机组吸收的能量要小得多,特别是在没有其他负荷的情况下。一般来说,再生问题可以通过承载其他能够吸收再生能量的负载来解决。大量的再生负荷会导致机组超速停机。

5。负荷顺序:在大多数情况下,发电机组设计为同时驱动所有负荷。在某些情况下,启动会导致大电流负载,然后逐步启动其他负载——也就是说,大电机优先的原则。一般情况下,负荷的启动顺序是在10秒内启动应急和救生负荷,其他负荷的启动时间可以更长。简言之,当负载固定时,按顺序起动可以降低发电机的容量。当有循环电机负荷时,应根据先启动其他负荷,后启动大电机负荷的原则,对机组容量进行评估。

IV.在评估发电机组时,需要考虑未来的需求。对电力的需求不是固定的,而且可能会增加。因此,对发电机组的评估需要考虑未来系统的扩展。即使是用成熟的软件计算,仍需根据判断调整发电机组的容量。你对影响发电机组容量的参数了解得越多,你的判断就越合理。 

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