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柴油发电机容量和额定功率如何确定 |
导读：对于备用型柴油发电机容量选择的问题，目前中国国标规定中尚无统一的计算公式。有的用户简单地按变压器容量的10％-20％确定；有的按消防设备的容量全部相加；有的则根据自己单位的意愿选择，这些方法造成了备用型发电机组容量选择的不准确性。当然柴发的采购成本也是用户考虑的重要因素，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在应急发电时又满足不了电力要求。康明斯公司在本文中将柴油发电机组选型方面相关知识进行了简单总结，希望能给您的日后设备选择事物中带来帮助。
一、容量选择
（1）应急负荷大小、单台电动机最大启动容量以及投入顺序是确定装机容量的主要影响因素。如应急负荷较大，可采用多机组并列运行的方式供电，而当用电负荷谐波较大的时候，必须对该因素对发电机组发电能力可能带来的影响给予充分的重视。
（2）具体的装机容量的计算方法包括：稳定负荷计算装机容量、电机启动过程中负荷为基础计算装机容量、启动过程中发电机母线可承受电压压降计算装机容量。
（3）为了保证电机的顺利启动，备用型发电机组的装机容量必须和建筑内电动机的功率之间保持高度一致，不然将会导致由于发电机绕组升温过快或者母线承载能力不足而导致的保护开关动作。
（4）发电机数量应和实际需求保持一致，一般情况下，800KW以下应选用单机供电，而高于800Kw可根据实际情况选择两台或以上机组供电。在多台机组联合发点的过程中，应选择那些型号、规格基本相同的设备，为运行并车的顺利进行提供有效支持。高速柴油发电机组以及无刷励磁交流同步发电机配合自动电压调整装置在实际的应用过程中供电效果更为良好。
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∑，备用型柴油发电机组的功率按下式计算
P=kPj／η
式中：P—备用型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。
二、启动方式选型
（1）带有自启动装置的机组最为合适，这是因为作为备用设备，应保持常备启动状态。尤其是在高层建筑中和火灾自动报警系统保护对象，一旦出现停电事故，机组能够快速启动，在3S内完成整个供电运转工作。机组在出现停电事故后的3s内自动启动，启动时间正常为10S，最长时间不超过15S。当一次启动失败之后，将在3S内自动进行第二次启动，共有三次自启动功能，总用时不超过30S。发电机输出主开关合闸供电。市电恢复后，机组延时2-5min不卸载运行5min后主开关自动跳闸，空载冷却运行 10min后自动停车。
（2）为了保证在实际应用过程中，柴油发电机组的稳定性，设备应具有不同延时错开启动功能，当用电重要性相同的情况下，应首先启动容量大的负荷，这样可最大限度的保障供电水平。
（3）自启动机组的操作电源、机组预热系统、燃料油、润滑油、冷却水以及室内环境温度等均应保证机组随时启动。必须有独立水源，在市电供电停止之后，能够正常提供供水。
三、冷却方式的选型
在实际运转过程中，柴油发电机组往往会产生大量的热量，尤其是燃烧产生的高温，如果没有相应的散热手段作为支持，其增压器、外壳工作性能必然受到严重的影响。冷却系统的功用在于，通过油或者水、风循环来带走各个部件的热量，从而保证部件的正常工作温度。当前阶段技术水平下，
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水冷闭式循环系统示意图 |
四、发电机组分类和选型
首先柴油发电机组按自动化功能可分为基本型、自启动型、微型机自动控制型柴油发电机组。
1、基本型柴油发电机组
这种类型柴油发电机组最为常见，由柴油机、水箱、消声器、同步交流发电机、控制箱、联轴器和底盘组成，一般能作为主电源或备用电源。
2、自启动型柴油发电机组
这种类型柴油发电机组是在基本型机组基础上增加了全自动控制系统。它具有自动化切换功能，当市电突然停电时，机组能自动启动，自动切换电源开关、自动送电和自动停机等一些功能；当机组油压力过底、机油温度过高或冷却水温度过度高时，能自动发出光声告警信号；当发电机组超速时，能自动紧急停止运行进行保护。
3、微机控制自动化柴油发电机组
这种类型柴油发电机组由性能完善的柴油机、三相无刷同步发电机、燃油自动补给装置、机油自动补给装置、冷却水自动补给装置的ATS自动控制屏组成、ATS自动控制屏采用可编程自动PLC控制，它除了具有自动启动、自动切换、自动运行、自动投入和自动停机等功能外，并配有各种故障报警和自动保护装置。其次按照不同用途分类，可分为备用发电机组、常用发电机组、战备发电机组和应急发电机组。
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KTA50康明斯柴油发电机组模型图 |
（1）备用发电机组
在通常情况下用户所需电力由市电供给，当市电限位电拉闸或其他原因中断供电时，为保证用户的基本生产和生活而设置的发电机组。这类发电机组场设在市电供应紧张的工矿企业、医院、宾馆、银行、机场和电台等重要用电单位。
（2）常用发电机组
这类发电机组常年运行，一般设在远离电力网(或称市电)的地区或工矿企业附近，以满足这些地方的施工、生产和生活用电。目前在紧急发展比较快的地区，需要建设周期短的常用柴油发电机组来满足用户的需求。这类发电机组一般容量较大。
（3）备战发电机组
这类发电机组是为人防和国防设施供电，平时具有备用发电机组的性质，而在战时市电被破坏后，则具有常用发电机组的性质。这类发电机组一般安装在地下，具有一定的防护能力。
（4）应急发电机组
对市电突然中断将造成重大损失或人身事故的用电设备，常设置应急发电机组对这些设备紧急供电，如高层建筑的消防系统、疏散照明、电梯、自动化生产线的控制系统及重要的通信系统等。这类发电机组需要安装自启动柴油发电机组，自动化程度要求较高。
总结：
在柴油发电机组的选择过程中，主要是以负荷要求为基础来判断是否设置柴油发电机组。具体针对一级负荷中的重要负荷用电情况下，可采用柴油发电机组作为补充、应急电源；其次，针对一级负荷用电过程中，由于地理条件、经济、技术等要素的限制而难以从市电中获取第二电源的用电情况，也可适当选配柴油发电机组作为补充；第三，大中型商用建筑或者建筑高度超过100m情况下。市电中断将会带来巨大的财产损失，并有较大概率造成人身伤害，因此也同样有必要采用柴油发电机组作为应急电源：最后针对部分难以从市电中获取电源的二级负荷用电也可适当配置柴油机发电机组。
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