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根據(jù)用戶的提問結(jié)合實際為用戶計算柴油發(fā)電機組的容量
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客戶的提問:柴油發(fā)電機的容量選擇迷茫中,師傅跟我說按照負(fù)荷的3-4倍選就行,說是考慮啟動電流。消防泵房用柴油發(fā)電機。消防泵75KW*2(星三角啟動,一用一備),穩(wěn)壓泵1.1KW*2(一用一備),排污泵2.2KW,照明1KW??偣β仕愠鰜?5+1.1+2.2+1=79.3KW。還有兩臺補水泵45KW(星三角啟動,一用一備),備注的是補水泵不得與消防泵同時啟動。選擇的柴油發(fā)電機組的功率為250KW。各位前輩,這個發(fā)電機功率可以嗎?能否把補水泵和消防泵一起算(就是可以同時啟動),選擇發(fā)電機?
一、廣西貴港同城設(shè)置原則
一類高層建筑應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電,二類高層建筑應(yīng)按二級負(fù)荷要求供電?!睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》JGJ/T16—92 3.1條規(guī)定:一級負(fù)荷應(yīng)由兩個電源供電,當(dāng)一個電源發(fā)生故障時,另一個電源應(yīng)不致同時受到損壞;二級負(fù)荷條件允許時,也宜采用二路電源來供電,特別是消防用的二級負(fù)荷,更應(yīng)該按兩個回路要求供電;一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷,除上述兩個電源外,還必須增設(shè)應(yīng)急電源。根據(jù)這些規(guī)定,筆者總結(jié)了自備柴油發(fā)電機組的設(shè)置原則:
(1)當(dāng)民用建筑需按一級負(fù)荷要求供電時,若城市電網(wǎng)能提供二路獨立電源(一用一備或相互備用),則可不設(shè)柴油發(fā)電機組;但當(dāng)一級負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時,則一般應(yīng)設(shè)柴油發(fā)電機組作為應(yīng)急電源。
(2)當(dāng)電網(wǎng)只能提供一路電源時,為滿足對一、廣西貴港同城二級負(fù)荷的供電要求,一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機組,此時柴油發(fā)電機組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。
(3)大、廣西貴港同城中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時不造成較大的經(jīng)濟損失,也宜設(shè)柴油發(fā)電機組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨立,有時一個電源故障或檢修時,另一電源有可能同時故障,因此,即使有兩路或以上電源供電,為確保民用建筑中消防及其他重要設(shè)備(如智能化設(shè)備、廣西貴港同城通訊設(shè)備等)的可靠供電,一般都設(shè)置柴油發(fā)電機組。
二、廣西貴港同城容量選擇
自備柴油發(fā)電機組容量的選擇,目前 尚無統(tǒng)一的計算公式:有的簡單地按電力變壓器容量的10%-20%確定;有的按消防設(shè)備的容量相加;有的則根據(jù)投資者的意愿選擇,造成了自備發(fā)電機組容量選擇的不準(zhǔn)確性,若容量選擇太大造成一次投資浪費,選擇太小則在事故時滿足不了使用要求。那么,如何選擇自備發(fā)電機組的容量呢?
(一)方案或初步設(shè)計階段 自備發(fā)電機的容量按供電變壓器總?cè)萘康?0%-20%計算。
(二)施工圖階段
(1)建筑物的用電負(fù)荷可分為三類: 類為保安型負(fù)荷,即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備和可靠運行的負(fù)荷,如消防水泵、廣西貴港同城消防電梯、廣西貴港同城防排煙設(shè)備、廣西貴港同城應(yīng)急照明、廣西貴港同城通訊設(shè)備、廣西貴港同城重要的計算機及相關(guān)設(shè)備等;第二類為保障型負(fù)荷,即保障大樓運行的基本設(shè)備負(fù)荷,主要是工作區(qū)照明、廣西貴港同城部分電梯、廣西貴港同城通道照明;第三類為一般負(fù)荷,即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷,例如:空調(diào)、廣西貴港同城水泵及其他一般照明、廣西貴港同城動力設(shè)備。計算自備發(fā)電機組的容量時, 類負(fù)荷必須考慮在內(nèi),即必須采用柴油發(fā)電機組:第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來定,若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定,則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi),但若將 類、廣西貴港同城第二類負(fù)荷簡單相加來選擇柴油發(fā)電機容量,則所選容量偏大,因為在消防狀態(tài)時,只需保證消防設(shè)備的運行,第二類負(fù)荷不使用;而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時,消防設(shè)備不使用。可以選擇兩者中較大者作為柴油發(fā)電機組的容量。設(shè)備容量統(tǒng)計出來后,根據(jù)實際情況選擇需要系數(shù)Kx(一般取0.85-0.95),計算出計算容量Pj=KxP∑,自備柴油發(fā)電機組的功率按下式計算P=kPj/η式中: P—自備柴油發(fā)電機組的功率kw; Pj—負(fù)荷設(shè)備的計算容量kw; P∑—總負(fù)荷kw; η—發(fā)電機并聯(lián)運行不均勻系數(shù)一般取0.9,單臺取1; k—可靠系數(shù),一般取1.1。
(2)按 的單臺電動機或成組電動機起動的需要,計算發(fā)電機容量P=(P∑-Pm)/η∑+ PmKCcosψm(KW) Pm—起動容量 的電動機或成組電動機的容量(kw); η∑一總負(fù)荷的計算效率,一般取0.85; cosΨm —電動機的起動功率因數(shù),一般取0.4; K—電動機的起動倍數(shù); C—全壓起動C=l.0,Y—△起動C=0.67,自耦變壓器起動50%抽頭C=0.25,65%抽頭C==0.42,80%抽頭C=0.64。
(3)按起動電動機時母線容許電壓降計算發(fā)電機容量P=PnKCXd″(1/△E-1)(kw) Pn一造成母線壓降 的電動機或成組起動電動機組的容量(kw) K—電動機的起動電流倍數(shù); Xd″—發(fā)電機的暫態(tài)電抗,一般取0.25; E—母線允許的瞬時電壓降,有電梯時取0.20,無電梯時取0.25.在實際工作中,也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機組的起動能力
三、廣西貴港同城工程實例:以某工程為例,該工程建筑面積10000m2,12層,為二類高層,保安性負(fù)荷主要為消防負(fù)荷,其容量為191kw, 一臺電動機為噴淋泵37kw,采用自耦降壓80%抽頭降壓起動。
(1)按計算負(fù)荷計算P=kPj/η=1.1×191/1kw=210.1 kw
(2) 的單臺電動機起動的需要計算P=(P∑-Pm)/η∑ +PmKCcosΨm =(191—37)/0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
(3)按起動電動機時發(fā)電機母線允許電壓降計算P=PnKCXd″(1/△E-1) =37×6×0.64×0.25(1/0.20-1) =142.08 kw 根據(jù)以上計算,應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機組一臺,因此可選一臺250kw機組。
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分析柴油機的工作原理及使用:柴油發(fā)電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉(zhuǎn)變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、廣西貴港同城下止點、廣西貴港同城活塞行程、廣西貴港同城配氣相位、廣西貴港同城燃燒室容積、廣西貴港同城汽缸工作容積、廣西貴港同城壓縮比、廣西貴港同城進(jìn)氣行程、廣西貴港同城壓縮行程、廣西貴港同城做功行程和排氣行程等概念。
①上止點:指活塞離曲軸中心遠(yuǎn)的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、廣西貴港同城下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應(yīng)注意。
④配氣相位:柴油發(fā)電機組柴油機的進(jìn)氣門和排氣門開始開啟和關(guān)閉的時刻用曲軸轉(zhuǎn)角表示時稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。
動到下止點時所對應(yīng)的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總?cè)莘e(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。
⑧進(jìn)氣行程:其目的是保證汽缸內(nèi)充滿足夠的新鮮空氣。活塞往下運動時,進(jìn)氣門打開,周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達(dá)下止點時,進(jìn)氣門才關(guān)閉。
⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進(jìn)氣門經(jīng)下止點后延續(xù)了一定角度后關(guān)閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關(guān)閉,汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運動,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達(dá)3~4Wa,溫度可達(dá)500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內(nèi)開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。
⑩做功行程;當(dāng)活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內(nèi)噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
這時,汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。
排氣行程:在這個行程里,汽缸內(nèi)的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進(jìn)行下一個工作循環(huán)。
實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進(jìn)氣門仍然關(guān)閉著,這時汽缸內(nèi)的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內(nèi)的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關(guān)閉。
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