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交流发电机和发电机组额定值的定义
交流发电机上的kVA额定值主要受绕组绝缘系统的热能力控制
交流发电机的额定值定义了其向连接负载提供电力的能力。额定值以kVA为单位,并且是在发电机组应用中交流发电机选型的起点。虽然在选型和选择过程中还必须考虑其他因素,但本文讨论的主题包括额定值和占空比的定义、山东青岛同城行业中使用的术语以及这如何为协助GOEM为其发电机组选择合适的交流发电机提供信息。
交流发电机额定值
交流发电机的kVA额定值主要取决于绕组绝缘系统的热容量和所需的预期使用寿命。对于给定的使用寿命,绝缘等级越高,交流发电机运行时的热量越高。
下表列出了用于对绝缘系统的性能进行分类的字母和相应的标称工作温度。
现代绕组绝缘的行业标准是低压系统为H级(<1kV),中压和高压系统为F级(>1kV)。
然而,应该注意的是,分配给绝缘系统等级的字母不一定与交流发电机额定的温升等级相同。如果交流发电机上的kVA额定值导致运行温度低于绝缘系统的标称容量,则运行寿命会延长。相反,如果kVA额定值导致高于绝缘系统标称能力的工作温度,则工作寿命会缩短。
这两种情况都是可接受的运行条件,但是在为特定应用选择交流发电机时,必须考虑交流发电机绕组的预期寿命。
示例:备用电源与主电源应用
在典型的备用电源应用(例如医院)中,每年的运行时间很可能少于200小时。在安装的整个生命周期内,例如15年,这相当于总共多3000小时运行时间。鉴于运行时间相对较低,交流发电机可以在更高的温度下运行,因此额定值相对较高。
出于这个原因,客户将在备用应用的交流发电机上达到kVA额定值峰值。
然而,在连续运行的应用中,例如嵌入式发电方案,运行时间可能高达每年8000小时。这相当于在同样的15年期间运行超过120000小时。在这种情况下,绕组的温度必须使用相对较低的kVA额定值来降低。
因此,客户的交流发电机将达到F级甚至B级kVA额定值。
热损伤曲线说明绝缘寿命随工作温度的变化,并与其他工具结合使用,以在为特定发电应用的交流发电机指定额定值时做出选型和选择决定。
发电机组额定值
发电机组额定值原理引入了备用和主电源应用的概念。在ISO8528-1的指导下,发电机组额定值的定义按应用分为四个类别。
■ 应急备用电源,(ESP额定值)
■ 限时主电源,(LTP额定值)
■ 主要额定功率,(PRP额定值)
■ 连续运行功率,(COP额定值)
每个定义都规定了以下标准:
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机组水温不宜过低原因
有部分技术人员在操作柴油发电机组时,喜欢把出水温度调得很低,他们认为水温低,水泵中不会出现气蚀现象,冷却水(液)就不会中断,使用中有保险系数。其实水温只要不过95℃就不会发生气蚀,冷却水(液)也不会中断。相反,如果水温过低,对柴油机的工作极为有害。水温过低,主要会带来以下三个方面的危害。
一是温度低,气缸内柴油燃烧条件恶化,着火后燃期增长,发动机工作易粗暴,加剧曲轴轴承、山东青岛活塞环等零部件的损坏,功率降低,经济性降低。
二是燃烧后的水气易冷凝在缸壁上,造成金属腐蚀。
三是来燃烧的柴油可能稀释机油,使润滑情况变坏。
四是燃料燃烧不而形成胶质,使活塞环卡在活塞环槽内,气门卡住,压缩终了时气缸内压力降低。五是水温过低机油温度也低,机油变稠,流动性变差,以致供油不足,加上曲轴轴承间隙变小,润滑不良。
那么,柴油发电机组的水温多少为宜呢?
冬季气温较低,柴油发电机组环境温度也低,冷却液的温度也会很低。所以柴油发电机组冷却液温度上升也会慢一点,柴油发动机发挥大有效功率时,冷却液的温度应该在80°左右。冬季使用柴油发电机组时,准备送电运行负载时应水温保证在80°左右为佳。
夏季气温较高,今年夏季气温更为反常。有的高温达到44.5°。柴油发电机组的冷却液在这样的高温季节里温度上升很快。柴油发动机在100°水温高温下容易造成拉缸事故,所以柴油发电机组在冷却液过95°左右时应停止工作或者降低负载。
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酒店应急用应该如何选择静音柴油发电机
应急静音柴油发电机主要用于重要场所,在紧急情况或事故停电后瞬间停电,通过应急发电机组迅速恢复 并延长一段供电时间。这类用电负荷称为一级负荷。对断电时间有严格要求的设备、山东青岛同城仪表及计算机系统,除配备发电机外还应设电池或UPS供电。
应急静音柴油发电机的工作有两个特点:
第1个特点是作应急用,连续工作的时间不长,一般只需要持续运行几小时(≤12H);
第2个特点是作备用,应急发电机组平时处于停机等待状态,只有当主用电源全部鼓障断电后,静音柴油发电机才起动运行供给紧急用电负荷,当主用电源恢复正常后,随即切换停机。
(1) 应急静音柴油发电机 发电机容量的确定 应急酒店柴油发电机组的标定容量为经大气修正后的12h标定容量,其容量应能满足紧急电总计算负荷,并按 发电机容量能满足一级负荷中单台 容量电动机起动的要求进行校验。应急发电机一般选用三相交流 同步发电机,其标定输出电压为400V
(2) 静音柴油发电机台数的确定 有多台发电机组备用时,一般只设置1台静音柴油发电机,从可靠性考虑也可以选用2台机组并联进行 供电。供应急用的发电机组台数一般不宜超过3台。当选用多台机组时,机组应尽量选用型号、山东青岛同城容量相同,调压、山东青岛同城调速特性相近的成套设备,所用燃油性质应一致,以便进行维修保养及共用备件。当供应急用的 发电机组有2台时,自起动装置应使2台机组能互为备用,即市电电源故障停电经过延时确认以后,发出 自起动指令,如果第1台机组连续3次自起动失败,应发出报警信号并自动起动第2台静音柴油发电机。
(3) 应急静音柴油发电机的选择 应急机组宜选用高速、山东青岛同城增压、山东青岛同城油耗低、山东青岛同城同容量的静音柴油发电机。高速增压柴油机单机容量较大,占据空 间小;柴油机选用配电子或液压调速装置,调速性能较好;发电机宜选用配无刷励磁或相复励装置的同 步电机,进行较可靠,故障率低,维护检修较方便;当一级负荷中单台空调器容量或电动机容量较大时,宜选用三次谐波励磁的发电机组;机组装在附有减震器的共用底盘上;排烟管出口宜装设消声器,以减 小噪声对周围环境的影响。
(4) 应急静音柴油发电机的控制 应急发电机组的控制应具有快速自起动及自动投入装置。当主用电源故障断电后,应急机组应能快速自 起动并恢复供电,一级负荷的允许断电时间从十几秒至几十秒,应根据具体情况确定。当重要工程的主 用电源断电后,首先应以过3-5S的确定时间,以避开瞬时电压降低及市电网合闸或备用电源自动投入的 时间,然后再发出起动应急发电机组的指令。从指令发出、山东青岛同城机组开始起动、山东青岛同城升速到能带全负荷需要一段 时间。一般大、山东青岛同城中型柴油机还需要预润滑及暖机过程,使紧急加载时的机油机油压力、山东青岛同城机油温度、山东青岛同城冷却 水温度符合厂品技术条件的规定;预润滑及暖机过程可以根据不同情况预先进行。例如军事通信、山东青岛同城大型宾馆的重要外事活动、山东青岛同城公共建筑夜间进行大型群众活动、山东青岛同城医院进行重要外科手术等的应急机组平时就应 处于预润滑及暖机状态,以便随时快速起动,尽量缩短故障断电时间。 应急机组投入进行后,为了减少突加负荷时的机械及电流冲击,在满足供电要求的情况下,紧急负荷 按时间间隔分级增加。根据 标准和 军用标准规定,自动化机组自起动成功后的首次允许加载 量如下:对于标定功率不大于250KW者,首次允许加载量不小于50%标定负载;对于标定功率大于250KW者 ,按厂品技术条件规定。如果瞬时电压降及过渡过程要求不严格时,一般机组突加或突卸的负荷量不宜 超过机组标定容量的70% 。
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