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<韶关>维曼机电设备有限公司


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根据用户的提问结合实际为用户计算柴油发电机组的容量 【摘要】根据柴油发电机容量选择的基本原理结合工程实例分析柴油发电机的负荷计算分别计算消防负荷与平时重要负荷综合考虑选择柴油发电机容量.现代社会处处需要用电电能变得越来越不可缺少.而供电系统的要求也越来越高于是柴油发电机组在医院、宾馆、酒店、房地产、工业等行业领域的应用范围也日益扩大并主要以主要电源、备用电源为存在于实际项目中备受用户青睐.作为项目的设计工作者柴油发电机组容量的正确选择就显得尤为重要 客户的提问：柴油发电机的容量选择迷茫中，师傅跟我说按照负荷的3-4倍选就行，说是考虑启动电流。消防泵房用柴油发电机。消防泵75KW*2（星三角启动，一用一备），稳压泵1.1KW*2(一用一备），排污泵2.2KW，照明1KW。总功率算出来75+1.1+2.2+1=79.3KW。还有两台补水泵45KW（星三角启动，一用一备），备注的是补水泵不得与消防泵同时启动。选择的柴油发电机组的功率为250KW。各位前辈，这个发电机功率可以吗？能否把补水泵和消防泵一起算（就是可以同时启动），选择发电机？ 一、设置原则 一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。《民用建筑电气设计规范》JGJ／T16—92 3.1条规定：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏；二级负荷条件允许时，也宜采用二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应该按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。根据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则： （1）当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能提供二路独立电源（一用一备或相互备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源。 （2）当电网只能提供一路电源时，为满足对一、二级负荷的供电要求，一般应设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。 （3）大、中型商业建筑中为确保市电中断时不造成较大的经济损失，也宜设柴油发电机组。由于城市电网不可能完全独立，有时一个电源故障或检修时，另一电源有可能同时故障，因此，即使有两路或以上电源供电，为确保民用建筑中消防及其他重要设备（如智能化设备、通讯设备等）的可靠供电，一般都设置柴油发电机组。 二、容量选择 自备柴油发电机组容量的选择，目前 尚无统一的计算公式：有的简单地按电力变压器容量的10％-20％确定；有的按消防设备的容量相加；有的则根据投资者的意愿选择，造成了自备发电机组容量选择的不准确性，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在事故时满足不了使用要求。那么，如何选择自备发电机组的容量呢？ （一）方案或初步设计阶段 自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20％计算。 （二）施工图阶段 （1）建筑物的用电负荷可分为三类： 类为保安型负荷，即保证大楼内人身及设备安全和可靠运行的负荷，如消防水泵、消防电梯、防排烟设备、应急照明、通讯设备、重要的计算机及相关设备等；第二类为保障型负荷，即保障大楼运行的基本设备负荷，主要是工作区照明、部分电梯、通道照明；第三类为一般负荷，即除了上述负荷以外的其它负荷，例如：空调、水泵及其他一般照明、动力设备。计算自备发电机组的容量时， 类负荷必须考虑在内，即必须采用柴油发电机组：第二类负荷则根据大楼功能及电网情况来定，若大楼功能要求较高或城市电网供电不稳定，则应将第二类负荷考虑在内，但若将 类、第二类负荷简单相加来选择柴油发电机容量，则所选容量偏大，因为在消防状态时，只需保证消防设备的运行，第二类负荷不使用；而在非消防状态下电网停电时，消防设备不使用。可以选择两者中较大者作为柴油发电机组的容量。设备容量统计出来后，根据实际情况选择需要系数Kx（一般取0.85-0.95），计算出计算容量Pj=KxP∑，自备柴油发电机组的功率按下式计算P=kPj／η式中： P—自备柴油发电机组的功率kw； Pj—负荷设备的计算容量kw； P∑—总负荷kw； η—发电机并联运行不均匀系数一般取0.9，单台取1； k—可靠系数，一般取1.1。 （2）按 的单台电动机或成组电动机起动的需要，计算发电机容量P=（P∑-Pm）／η∑+ PmKCcosψm（KW） Pm—起动容量 的电动机或成组电动机的容量（kw）； η∑一总负荷的计算效率，一般取0.85； cosΨm —电动机的起动功率因数，一般取0.4； K—电动机的起动倍数； C—全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头C==0.42，80％抽头C=0.64。 （3）按起动电动机时母线容许电压降计算发电机容量P=PnKCXd″（1／△E-1）（kw） Pn一造成母线压降 的电动机或成组起动电动机组的容量（kw） K—电动机的起动电流倍数； Xd″—发电机的暂态电抗，一般取0.25； E—母线允许的瞬时电压降，有电梯时取0.20，无电梯时取0.25.在实际工作中，也可用系数法估算柴油发电机组的起动能力 三、工程实例：以某工程为例，该工程建筑面积10000m2，12层，为二类高层，保安性负荷主要为消防负荷，其容量为191kw， 一台电动机为喷淋泵37kw，采用自耦降压80％抽头降压起动。 （1）按计算负荷计算P=kPj／η=1.1×191／1kw=210.1 kw （2） 的单台电动机起动的需要计算P=（P∑-Pm）／η∑ +PmKCcosΨm =（191—37）／0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw （3）按起动电动机时发电机母线允许电压降计算P=PnKCXd″（1／△E-1） =37×6×0.64×0.25（1／0.20-1） =142.08 kw 根据以上计算，应选择≥238.0 kw的柴油发电机组一台，因此可选一台250kw机组。

柴油发电机组定时保养可以有效延长机组的寿命 发电机组平时的维修保养是至关重要的，这样可延长使用年限，所以保护要做到位。 发电机组的长久使用会造成损伤，性能会大为降低，使用寿命也会缩短，企业如果不及时进行维修保养，发电机组就会提前罢工，造成大量损失。因此，不能忽视对发电机组的维修保养。 负责发电机维护保养的工作人员，必须认真阅读厂家提供的《柴油发电机安全操作及维修保养手册》，按相关的技术要求进行维护保养工作。 发电机如停放太久或受潮，应测量绕组间和对地的绝缘电阻，绝缘值应不低于1.5MΩ。注意在测量之前拆掉启动用蓄电池负极接线。 视现场情况，不定期清洁发电机绕组上的积尘和油垢。 发电机切忌受潮，发电机内部应避免进入金属碎屑，水汽或其它有害气体。发电机运行时，要保证通风良好，发电机外表面不应有任何覆盖物，以免影响通风和散热。 发电机蓄电池应远离热源，充电及使用时应保持通风。 企业不能为了降低成本，而忽视对发电机的维修保养，否则，不仅不能提高工作效率，反而会浪费企业更多资源。

发电机如何不使用电子调速器控制电路 如果不使用电子转速控制器，柴油机引擎控制器也可直接控制RSV机械调速器以实现机组起动和调速，此种情形控制的二位式电磁执行机构与RSV调速器调速手柄连接。不使用电子调速器的康明斯机组控制电路。 起动时，接通电源开关，按下启动按钮，端子输入低电平，触发T-P进入起动状态；端子、输出低电平，使继电器、线圈获得工作电压。 J1的常开触点接通，初始供油继电器RS2线圈得电，R52常开触点接通，电磁执行机构DTC的起动线圈得电，将调速手柄拉至起动工况位置；同时J1使起动继电器RS1线圈得电吸合，RSI常开触点接通，起动机吸合继电器J线圈得电，接通起动机M的电磁开关及其电路，起动电动机运转，带动柴油机起动。 J2的常开触点接通，使延时继电器KT1得电，经过设定的延迟时间后，其常开触点将闭合，使电磁执行机构DTC的全速线圈得电，柴油机起动后能进入全速运行状态。全速线圈得电时间应在起动程序结束前。 起动机转动并使柴油机转速超过300r/min时(或达到机组设定的起动时间)，T-P使6 端输出高电平，J1失电断开其常开触点，起动继电器RSI和初始供油继电器RS2失电断开，起动电动机吸合继电器J失电，起动机与柴油机飞轮分离。同时，电磁执行机构DTC的起动线圈也失电，柴油机在电磁执行机构DTC的全速线圈控制下使调速手柄处于标定转速位置，柴油机起动成功并进入标定转速运行状态。 由上述过程可知，KT1延时时间必须早于T-P表的起动程序的结束时间，否则T-P表在结束起动程序并断掉电磁执行机构DTC起动线圈的供电时，DTC将无电磁吸力而使柴油机停机。 停机时，按下停机按钮STOP，T-P表的19端子输入低电平，T-P进入关机程序，端子7由低电平变为高电平，继电器J2线圈失电，其触点断开，延时继电器KT1失电，KT1触点断开DTC的全速线圈供电，DTC失去电磁力而在复位弹簧作用下使RSV调速器调速手柄处于停机位置，柴油机停机。 由此可见，在该控制方式，T-P表的喷油泵控制输出端口7不再用于电子调速控制器ESD5500E的工作电压控制，而是直接用于电磁执行机构的控制，通过与RSV机械调速器的配合实现起动过程和调速过程。电磁执行机构改变调速手柄的位置实际上改变的是RSV调速器的弹簧张力和转速设定值。同时，柴油机直接从起动状态进入高速控制状态，控制过程不尽合理。 应急控制电路主要由钥匙开关DS，柴油机参数表及传感器等组成。将DS旋至“工作”位置时，①、②端子接通，电磁执行器DCT中的全速线圈得电，其阻值较大，产生的吸力不足以使其动作。将DS旋至“起动”位置时，①、②、③端子均接通，继电器RS1得电，常开触点闭们接通起动电动机电路，柴油机起动。同时，RS2得电，触点闭合，DCT起动线圈也得电，执行机构在电磁吸力的作用下将油量控制齿杆拉至起动供油量位置。柴油机起动后，DS回复至正作状态，此时执行机构被全速线圈产生的吸力使其保持在标定转速位置，柴油机工作在标定转速。将DS旋到“停机”位置时，全速线圈失电，电磁执行器在弹簧的作用下将油量控制机构拉至停止供油位置，机组停机。

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柴油发电机组的直流电动机启动 电动机启动系统由操作人员通过踏板和杠杆操作启动开关，使电动机的齿轮啮入飞轮齿圈或者操作人员揿下启动按钮，电磁开关通电吸合，控制启动机和齿轮啮入轮齿圈带动柴油机启动。 1．启动电动机的离合机构 启动电动机轴上的啮合齿轮在启动时，才与发动机曲轴上的飞轮齿圈相啮合，而当发动机开始运行后，启动电动机应立即与曲轴分。否则当发动机转速升高，使启动电动机大大超速旋转，产生很大的离心力，造成损坏，甚至使启动电动机电枢飞散。因此，启动电动机必须装离合机构。启动时保证启动电动机的动力能传递给曲轴，启动后能切断启动电动机与发动机曲轴的联系。 常用的离合机构有以下几种： (1)弹簧离合机构这种机构套装在启动机电枢轴上，驱动齿轮的右端活套在花键套筒的左端的外圆上，两个扇形块装入齿轮右端相应缺口中并伸人花键套筒左端的环檜内，这样齿轮和花键套筒可一起作轴向移动，两者可相对滑转。离合弹簧在自由状态下的内径小于齿轮和套筒相应外圆面的直径，安装时紧在外圆面上。启动机带动花键套筒旋转，有使离合弹簧收缩的趋势，由于离合弹簧被箍在相应外圆面上，于是，启动机扭矩靠弹簧与外圆面的摩擦传给驱动齿轮，从而带动飞轮圈转动。当机启动后，齿轮有比套筒转速快的趋势，弹簧胀开，离合齿轮在套簡上滑动，从而使齿轮与飞轮齿圈脱开。 该离合机构较简单，所配用的ST614型启动机，其电压为流24V、功率为5.3kW，操作方便，因而得到广泛应用。 （2）摩擦片式离合机构摩擦片式离合机构。这种离合结构这样装配的，内花键壳9装在具有右旋外花键上，主动片8套在内花键壳9的导槽中，而从动片6与主动片8相间排列，旋装在花键套10上的螺母2与摩擦片之间，装有弹性3圈，压环4和调整垫片5。驱动齿轮右端的形部分有一个导槽，从动片齿形凸缘装入此导槽之中， 装卡环7，以防止启动机驱动齿轮1与从动片松脱。离合结构装好后摩擦片之间无压紧力。 启动时，花键套10按顺时针方向转动，靠内花键壳9与花键套10之间的右旋花键，使内花键壳在花键套上向左移动将摩擦片压紧，从而使离合机构处于接合状态，启动机的扭矩靠摩擦片之间的摩擦传给驱动齿轮，带动飞轮齿圈转动。发动机启动后，驱动齿轮相对于花键套转速加快，内花键壳在花键套上右移，于是摩擦片便松开，离合机构处于分离状态。 该离合机构摩擦力矩的调整，即调整垫片5可改变内花键壳端部与弹性垫圈之间的间隙，以控制弹性垫圈的变形量，从而调整离合机构所能传递的 摩擦力矩。 摩擦片式的离合机构由于可传动的扭矩较大。因此，通常用于较大启动扭矩的柴油机上。 2.启动机电嵫操机构 为柴油机所用的ST614型启动机的结构图。它由串激式直流电动机作启动机，其功率为5.3kW，电压为24V，此外，还有电磁开关和离合机构等部件组成。 为电磁操纵机构启动机电气接线图。 启动时，打开电路锁钥（即电路开关），然后，揿下启动按钮4，电路接通，于是电流通入牵引电磁铁两个线圈：即牵引电磁铁线圈和保持线圈，两个线圈产生同一方向的磁场吸力，吸引铁心左移，并带动驱动杠杆8摆动，使启动机的齿轮与飞轮齿圈进行啮合。铁心1继续向左移，于是，启动开关5触点闭合，启动直流电动机电路接通，直流电动机开始运转工作，同时与启动开关与并联的牵引线圈被短路失去作用，牵引继电器由保持线圈所产生磁场吸力保持铁心位置不动。 启动后，应及时松开启动按钮，使其回到断开位置，并转动电路锁钥，切断电源，以防启动按钮卡住，电路切不断，牵引继电器继续通电。此时，由于电路已切断，保持线圈磁场消失，在复位弹簧的作用下，铁心右移复原位，直流电动机断电停转。同时，齿轮驱动杠杆也在复位弹簧的作用下，使齿轮退出啮合。

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