浅谈柴油发电机组容量的选择
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 。
b1 对功率较大的异步电动机采用 “Y —△”启 动器等降压启动措施 。
c1 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 。
建筑电气 2004 年 第 5 期
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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
假设采用同一有色金属材料导体 , 那么其经济
+ 3/ ( UJ ) ·Sm· X2 + Y2
(1)
式中 : An ———第 n 回线路的导线截面积 (mm2) ; In ———第 n 回线路的导线载流量 (A) ; J ———经济电流密度 (A/ mm2) ; 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 Sm 为最大负 荷容量 ; Xn 、Yn ———为 S n 所在位置坐标 。
峰值电流 (A) 17015 33512 38614 43715 35213 47514 73111
电动机输入功率 ( kW) 1818 3318 3318 3318 5613 6818 11818
551 负荷总电流 551A ,最大峰值电流 73111A ,最大峰值功率 41113kW
启动功率 ( kW) 4217 7710 7710 7710 7818 9613 16613
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 。
峰值电流 (A) 35918 48617 53719 58910 54117 63614 60810
电动机输入功率 ( kW) 11818 3318 3318 3318 6818 5613 1818
551 负荷总电流 551A ,最大峰值电流 63614A ,最大峰值功率 38613kW
启动功率 ( kW) 16613 7710 7710 7710 9613 7818 4218
以图 1 的负荷分布为例 , 建立理论模型进行分 析说明 。
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 = 3 ( A1 L1 + A2 L2 + ……+ A nL n + AmL m) 假定导体的电流密度相同 , 由图 1 可以得出 : V = 3 ( I1 L1 + I2 L2 + ……+ InL n + ImL m) / J
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 :
d1 启动时间错开 , 避免电动机同时启动 。 e1 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 。
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Leabharlann Baidu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
峰值功率 ( kW) 16613 19517 22915 26312 31613 38613 33115
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
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 CV360 。
启动电流 (A) 35918 20813 17015 30618 30618 30618 17015
峰值电流 (A) 35918 38813 45415 67611 72713 77814 69312
电动机输入功率 ( kW) 11818 6818 5613 3318 3318 3318 1818
551 负荷总电流 551A ,最大峰值电流 77814A ,最大峰值功率 38812kW
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
浅谈柴油发电机组容量的选择 ———华锡锋
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 。
7
9510
合计
29110
启动方式
直接启动 直接启动 直接启动 直接启动 星Ο三角启动 星Ο三角启动 星Ο三角启动
负荷电流 (A) 2814 5111 5111 5111 8512 10412 17919
启动电流 (A) 17015 30618 30618 30618 17015 20813 35918
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。
在高层建筑中 , 电动机容量比较大的是消防泵
·20 · (212)
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 :
a1 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 。
(211) ·19 ·
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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)
1
1510
2
2710
3
2710
4
2710
5
4510
6
5510
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)
1
9510
2
5510
3
4510
4
2710
5
2710
6
2710
7
1510
合计
29110
启动方式
星Ο三角启动 星Ο三角启动 星Ο三角启动
直接启动 直接启动 直接启动 直接启动
负荷电流 (A) 17919 10412 8512 5111 5111 5111 2814
= 3/ ( UJ ) ·( S1 L1 + S2 L2 + ……+ S nL n + SmL m)
= 3/ ( UJ ) ·ΣS i ( Xi - X) 2 + ( Yi - Y) 2
图 1 负荷分布示意
注 : 11 Ps ( X , Y) 为变电站的坐标位置 ; 21 S1～ S n 为用户各组负荷容量 , 括号内 ( X1～ Xn , Y1～ Yn) 为其 所在位置坐标 , 其中 Sm 为最大负荷容量 , 图中其处在坐标 的原点 (0 ,0) ; 31L1～L n 为电缆线路长度 。
启动功率 ( kW) 16613 9613 7818 7710 7710 7710 4218
峰值功率 ( kW) 16613 21510 26613 32017 35415 38812 38718
启动顺序 电动机功率 ( kW)
1
9510
2
2710
3
2710
4
2710
5
5510
6
4510
7
1510
合计
29110
表 3 电动机按启动电流由大到小顺序启动
启动方式
星Ο三角启动 直接启动 直接启动 直接启动
星Ο三角启动 星Ο三角启动
直接启动
负荷电流 (A) 17919 5111 5111 5111 10412 8512 2814
启动电流 (A) 35918 30618 30618 30618 20813 17015 17015
下面分别按表 1～3 的计算结果进行校验 : a1 表 1 中 , 最大峰值电流为 73111A , 最大峰 值功率为 41113kW , 初选机组 CV360 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/ 684 = 1107 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 360 ×111 = 396 ( kW) (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 。 b1 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 。 c1表3中 ,最大峰值电流为63614A ,最大峰
峰值功率 ( kW) 4217 9517 12915 16312 19818 27215 41113
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 。
f1 当建筑规模较大 、消防设备较多时 , 特别对
最优化理论用于确定负荷中心的一次工程实践 ———周国强
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 。
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 。
b1 对功率较大的异步电动机采用 “Y —△”启 动器等降压启动措施 。
c1 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 。
建筑电气 2004 年 第 5 期
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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
假设采用同一有色金属材料导体 , 那么其经济
+ 3/ ( UJ ) ·Sm· X2 + Y2
(1)
式中 : An ———第 n 回线路的导线截面积 (mm2) ; In ———第 n 回线路的导线载流量 (A) ; J ———经济电流密度 (A/ mm2) ; 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 Sm 为最大负 荷容量 ; Xn 、Yn ———为 S n 所在位置坐标 。
峰值电流 (A) 17015 33512 38614 43715 35213 47514 73111
电动机输入功率 ( kW) 1818 3318 3318 3318 5613 6818 11818
551 负荷总电流 551A ,最大峰值电流 73111A ,最大峰值功率 41113kW
启动功率 ( kW) 4217 7710 7710 7710 7818 9613 16613
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 。
峰值电流 (A) 35918 48617 53719 58910 54117 63614 60810
电动机输入功率 ( kW) 11818 3318 3318 3318 6818 5613 1818
551 负荷总电流 551A ,最大峰值电流 63614A ,最大峰值功率 38613kW
启动功率 ( kW) 16613 7710 7710 7710 9613 7818 4218
以图 1 的负荷分布为例 , 建立理论模型进行分 析说明 。
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 = 3 ( A1 L1 + A2 L2 + ……+ A nL n + AmL m) 假定导体的电流密度相同 , 由图 1 可以得出 : V = 3 ( I1 L1 + I2 L2 + ……+ InL n + ImL m) / J
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 :
d1 启动时间错开 , 避免电动机同时启动 。 e1 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 。
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Leabharlann Baidu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
峰值功率 ( kW) 16613 19517 22915 26312 31613 38613 33115
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
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 CV360 。
启动电流 (A) 35918 20813 17015 30618 30618 30618 17015
峰值电流 (A) 35918 38813 45415 67611 72713 77814 69312
电动机输入功率 ( kW) 11818 6818 5613 3318 3318 3318 1818
551 负荷总电流 551A ,最大峰值电流 77814A ,最大峰值功率 38812kW
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
浅谈柴油发电机组容量的选择 ———华锡锋
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 。
7
9510
合计
29110
启动方式
直接启动 直接启动 直接启动 直接启动 星Ο三角启动 星Ο三角启动 星Ο三角启动
负荷电流 (A) 2814 5111 5111 5111 8512 10412 17919
启动电流 (A) 17015 30618 30618 30618 17015 20813 35918
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。
在高层建筑中 , 电动机容量比较大的是消防泵
·20 · (212)
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 :
a1 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 。
(211) ·19 ·
© 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
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)
1
1510
2
2710
3
2710
4
2710
5
4510
6
5510
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)
1
9510
2
5510
3
4510
4
2710
5
2710
6
2710
7
1510
合计
29110
启动方式
星Ο三角启动 星Ο三角启动 星Ο三角启动
直接启动 直接启动 直接启动 直接启动
负荷电流 (A) 17919 10412 8512 5111 5111 5111 2814
= 3/ ( UJ ) ·( S1 L1 + S2 L2 + ……+ S nL n + SmL m)
= 3/ ( UJ ) ·ΣS i ( Xi - X) 2 + ( Yi - Y) 2
图 1 负荷分布示意
注 : 11 Ps ( X , Y) 为变电站的坐标位置 ; 21 S1～ S n 为用户各组负荷容量 , 括号内 ( X1～ Xn , Y1～ Yn) 为其 所在位置坐标 , 其中 Sm 为最大负荷容量 , 图中其处在坐标 的原点 (0 ,0) ; 31L1～L n 为电缆线路长度 。
启动功率 ( kW) 16613 9613 7818 7710 7710 7710 4218
峰值功率 ( kW) 16613 21510 26613 32017 35415 38812 38718
启动顺序 电动机功率 ( kW)
1
9510
2
2710
3
2710
4
2710
5
5510
6
4510
7
1510
合计
29110
表 3 电动机按启动电流由大到小顺序启动
启动方式
星Ο三角启动 直接启动 直接启动 直接启动
星Ο三角启动 星Ο三角启动
直接启动
负荷电流 (A) 17919 5111 5111 5111 10412 8512 2814
启动电流 (A) 35918 30618 30618 30618 20813 17015 17015
下面分别按表 1～3 的计算结果进行校验 : a1 表 1 中 , 最大峰值电流为 73111A , 最大峰 值功率为 41113kW , 初选机组 CV360 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/ 684 = 1107 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 360 ×111 = 396 ( kW) (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 。 b1 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 。 c1表3中 ,最大峰值电流为63614A ,最大峰
峰值功率 ( kW) 4217 9517 12915 16312 19818 27215 41113
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 。
f1 当建筑规模较大 、消防设备较多时 , 特别对
最优化理论用于确定负荷中心的一次工程实践 ———周国强
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 。