柴油發電機作為備用電源的負載計算公式

柴油發電機作為備用電源的負載計算公式
康明斯公司建立以柴油發電機組為備用電源的供電負荷數學模型，在本文中僅以消防負荷計算為例。為便于編程，多處進行了適當的簡化和假設，不另說明。若需更詳細的技術數據，請與康明斯公司銷售部和售后服務站聯系。
一、負荷要求
發電機容量大小須滿足穩定計算負荷需要
pjs=kc·pe=pe prg=k·pjs=1.2pe
式中：prg 待求發電機持續功率（kw）。編程中考慮為單臺機。
pjs 消防設備穩定計算負荷（kw）。
pe 建筑物內任一防火分區發生火災時，最大可能開啟消防設備之總安裝功率（kw）。
為已知量，運行程序時直接鍵入。編程中pe≤800kw。kc 消防設備總需用系數，取kc=1。k 可靠系數，取k=1.2。
二、電壓要求
發電機容量大小須滿足電動機端子容許電壓降
1、啟動負荷
發電機母線上的啟動負荷等于已接負荷與單臺電動機啟動容量之和，即
sqg=sfh+sq
此時，考慮最極端的情況，即認為除待啟電動機外，其它負荷已全部投入，則有
pfh+prm=pe
從而
sfh=pfh/cosφ’=(pe-prm)/cosφ’=(pe-prm)/0.8=1.25(pe-prm)
此 外
sq=1/[1/(kp·sqm)+xl/(urg2)] sqm=c·srm= c·prm/0.8, xl=(0.07+6.3/s)·l/1000
2、關聯電壓
電動機端子電壓uwm與發電機母線電壓（uwg）存在關聯，即
uwg=kp·sqm·uwm/sq
3、穩態電壓
如前所述，對于不同勵磁及調壓方式的發電機，其允許啟動負荷亦不同，進而對機組容量選擇產生影響。若認為所選發電機帶自動調整勵磁裝置，則對應于不同啟動負荷相對值，發電機母線上穩態電壓相對值滿足表1：
表1
sqg/srg
0.8
1.0
1.2
1.5
2.0
uwg
1.00
0.95
0.85
0.75
0.60
以表1數據擬合方程，則當 uwg=0.75~0.95時，近似存在：
sqg/srg=5uwg2-11uwg+6.9375
或
srg=sqg/(5uwg2-11uwg+6.9375)
而
prg=srg·cosφ=0.8srg=0.8sqg/(5uwg2-11uwg+6.9375)
又因上述推導均為臨界值，故實際工程中?。?br> prg≥0.8sqg/(5uwg2-11uwg+6.9375)
編程中以此作為發電機容量校驗公式。
4、符號說明
sqg——發電機啟動時發電機母線上的起動負荷（kva）；
srg——發電機的額定容量（kva），為待求量；
sq——電動機啟動時，啟動回路的額定輸入容量（kva）；
sfh——電動機啟動時，發電機母線上已接負荷（kva）;
urg——發電機的額定電壓（kv），取urg=0.4kv;
uwg——電動機啟動時，發電機母線上的穩態電壓相對值；
uwm——電動機啟動時，其端子上所要求的穩態電壓相對值, 程序中取uwm=0.8; c 電動機全壓啟動之電流倍數。程序中取c=7;
kp——電動機的啟動系數，見表2：
表2
啟動方式
全壓啟動
y-△啟動
自耦變壓器65%抽頭啟動
kp
1.0
0.3333
0.4225
sqm——電動機額定啟動容量（kva）；
srm——電動機額定容量（kva）；
prm——電動機額定功率（kw）。編程中，取prm=0.8srm,且0<prm≤150kw。
xl——電動機至發電機配線線路（銅芯）之阻抗（千歐）；
l——電動機至發電機配線線路（銅芯）之長度（千米）。編程中，0<l≤0.1千米。
s——電動機至發電機配線線路（銅芯）之導線截面(mm2)。編程中，s值按表3自動取值。

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