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柴油发电机输出功率选型的计算公式 |
摘要：康明斯用户在选择柴油发电机组之前，通常对发电机功率选型犹豫不决，因为每个柴油发电机厂家给出的数值都不同，让客户无法作出最佳的决定。如果您了解了不同状态下，柴油发电机组功率的计算公式是否就可以对自己的选择有明确的佐证作用，不至于盲目的仅仅凭感觉来选择供应商呢？康明斯公司在本文阐述了基于多种不同需求下柴油发电机组的功率（容量）计算公式，帮助用户在实际购买过程中更好地选择适合本单位的发电设备。
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康明斯柴油发电机组平面图 |
开架式柴油发电机组侧视图 |
功率不合适的柴油发电机不仅会给您留下无法使用的设备的账单，它还会损坏您建筑物中不打算使用的其他电器。为您的企业使用小型柴油发电机可能会导致其运行时间超过所需时间。这意味着它只会为您的电气设备部分供电，从而导致它们以比平时更高的速度运行并缩短它们的工作寿命。此外，它可能会消耗更多的燃料，增加您的总体成本，并导致过热等安全隐患，如果无人看管会导致火灾事故。
一、负荷常规计算公式
柴油发电机组的选型考虑因素主要包括机械与电气性能、机组的用途、负荷的容量与变化范围、机组的使用环境条件（包括海拔高度、气候条件、噪声）、自动化功能等。由于柴油发电机组可用于常用、备用和应急等 3 种情况，因此不同用途对柴油发电机组的要求就有所区别。常规计算公式如下：
Sc=K*ΣP
Pc=Sc*COSφ
Sc——计算负荷（kVA）
ΣP——每个单元机组事故停机时，可能同时运行的保安负荷（包括旋转和静止的负荷）的额定功率之和（kW）
K——换算系数，取0.8
PC——计算负荷的有功功率（kW）
COSφ——计算负荷的功率因数，可取0.8
● 如果用户负载的最大值，每天超过8小时运行，所选用的机组的常用功率应为负载的最大值的1.25倍；
● 如果用户负载的最大值，每天4-8小时运行，所选用的机组常用功率应为负载的最大值的1.2倍；
● 如果用户负载的最大值，每天2-4小时运行，所选用的机组常用功率应为负载的最大值的1.15倍；
● 如果用户负载的最大值，每天1-2小时运行，所选用的机组常用功率应为负载的最大值的1.1倍；
● 如果用户负载的最大值，每天低于1小时运行，所选用的机组的常用功率和负载的最大值相等。
二、实例计算方式
感性负载的瞬间启动启动电流是对柴油发电机组选择比较重要的影响因素。感性负载是指带有电感参数的负载，即负载电流滞后负载电压一个相位差特性的为感性负载，如电动机。一般来说，电动机的起动电流是指电动机接通额定电压从零速开始起动时输入的线电流。电动机起动电流一般为其额定电流的5～7倍。电动机起动电流过大，对电气设备及电网影响较大。对于大中型电动机，应将其额定电流限制在额定电流的2～2.5倍。
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电动机软启动电流的特性曲线图 |
以某用户消防电源为例，其消防泵45kw,—用一备；，一用一备；稳压泵 3kw，这几个泵要选用柴油发电机组做备用电源，按下述方法计算并选择其中容量最大者：
1、按稳定负荷计算
SG1=P/ncosφ=kVA
式中SG1—按稳定负荷计算的发电机视在功率， kVA；
P—发电机总负荷计算功率，kW本例：P=45++3=kW；
n—所带负荷的综合效率，一般取n=0.9；
cosφ—发电机额定功率因数，一般取cosφ=0.8。
2、按最高负荷计算
（1）按先大后小启动的计算公式
发电机带负荷起动一台最大容量的电动机时短时过负荷能力校验发电机在热负荷状态下，能承受150%Se，时间为15s
Se≥ nSc+(1.25Kq-K)Pdm/1.5
式中，Pdm——最大电动机的额定功率（kW）；
Kq——最大电动机的起动电流倍数；
（2）不同条件的计算公式
SG2=KJSm/KG=KVA
* 条件：起动最大一台电动机，另二台为既有负荷：
*条件：起动二台电动机+45kW（星-三角起动），另一台为既有负荷
* 条件：起动三台电动机+3+45kW（星-三角起动）：
式中SG2—按尖峰负荷计算的发电机视在功率，kVA；
KJ—因尖峰负荷造成电压、频率降低而导致电动机功率下降的系数，一般取KJ=0.9；
KG—发电机允许短时过载系数，一般取 KG=110%；
Sm—最大的单台电动机或成组电动机的起动容量， kVA；
3、按母线允许压降计算
最大电动机起动时，为使保安母线段上的运行电动机少受影响，以保持不低于额定电压的75%为宜。由于发电机空载起动电动机所引起的母线电压降低比有载起动更为严重，因此取发电机空载起动作为校验工况。
电动机起动时的母线电压按下式计算
Um=Se/Se+1.25Kq*Pdm*X'd
式中，Se——发电机的额定容量（kVA）
Pdm——最大电动机的额定功率（kW）；
X'd——发电机的暂态电抗（标幺值）
由于条件的不确定性，所计算的结果仅供参考。
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