發(fā)電機組主要參數(shù)
當前，---良的柴油發(fā)電機是一個功能完善、功率容量范圍大、對環(huán)境和場地條件要求低、安裝使用方便的小型發(fā)電設(shè)備。其使用相對廣泛，輸出容量從數(shù)kva到數(shù)兆va。柴油發(fā)電機組主體主要由發(fā)動機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)三部分組成。其中與現(xiàn)代柴油發(fā)電機組配套的同步交流發(fā)電機由于性能及結(jié)構(gòu)的特點，普遍采用自勵恒壓型，通常選用自激式同步交流發(fā)電機和pmg永磁式激勵式同步交流發(fā)電機。發(fā)電機組包括以下幾項主要性能參數(shù)。
電壓調(diào)整率：在負載功率因數(shù)為0.8-1、負載空載至滿載變化、從冷機到滿機及轉(zhuǎn)速下跌4.5%以內(nèi)等情況下，電壓調(diào)整率可以控制在±1%以內(nèi)。
頻率調(diào)整率：負載從0-90%范圍內(nèi)變化，頻率穩(wěn)定不變。
隨機頻率波動：負載處于0-90%功率之間任何值，隨機頻率波動率值±0.25%。
電壓波形：電路開路空載，總波形畸變1.5%，只相平衡負載總波形畸變5%。
二、發(fā)電機使用中容易產(chǎn)生的問題
金融業(yè)機房一般采用“市電——發(fā)電機——ups”并機系統(tǒng)組成的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)中，發(fā)電機的負載主要包括ups、機房空調(diào)、應急照明、消防電梯等，這些負載啟動或運行時都會對發(fā)電機產(chǎn)生振蕩和干擾。盡管在組成“市電——發(fā)電機——ups”供電系統(tǒng)時，發(fā)電機的負載量在其額定輸出容量范圍內(nèi)，但在實際情況中，合資柴油發(fā)電機售后服務(wù)，市電中斷而發(fā)電機投人運行過程中卻經(jīng)常發(fā)生工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使“發(fā)電機——ups”系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象。
1、負載反饋的波動電壓造成發(fā)電機輸出電壓穩(wěn)定度較差，常出現(xiàn)發(fā)電機組輸出電壓振蕩現(xiàn)象。ups整流器允許的輸人電壓范圍一般在±15%巧或更寬，發(fā)電機的輸出電壓不穩(wěn)定對其影響較小。
2、ups整流器的輸人諧波造成多個過零點。
3、發(fā)電機的頻率轉(zhuǎn)速振蕩一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導致ups處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi)，由于負載有規(guī)律地忽大忽小，造成發(fā)電機組工作也忽強忽弱，加劇機組振動，加速機械磨損，甚至引起機件---損壞。頻率振蕩明顯的特征之一，即柴油機工作噪聲有規(guī)律地忽大忽小，因此必須引起高度重視。
4、工作不正常空調(diào)壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導致發(fā)電機發(fā)生±hz頻率漂移，造成ups頻繁切換。當頻率、電壓振蕩變化超出ups輸入工作范圍時，ups由蓄電池供電，而發(fā)電機在無ups負載時恢復正常，隨即ups又自動投人，這樣交錯進行。頻率漂移會對ups正常運行產(chǎn)生兩方面影響。
不能旁路。在旁路電源的頻率和電壓處于允許的范圍內(nèi)，ups的逆變器輸出---旁路電源，逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當旁路電源由發(fā)電機提供時，頻率會發(fā)生快速的變化。當頻率變化超出預先設(shè)定的---值時，逆變器頻率變化就跟不上旁路電源的頻率變化。這時靜態(tài)旁路開關(guān)將禁止切換到旁路在這種情況下切換，有可能造成逆變器過流、短路。在這種旁路電源頻率無法---的狀況下，ups只會發(fā)出警示性告警，逆變器仍繼續(xù)提供電源給負載。
電池壽命縮短。瞬間的大負載波動可能導致發(fā)電機頻率產(chǎn)生±5hz的漂移，這將導致可控硅整流器的驅(qū)動信號與輸入交流電失去同步，造成整流器關(guān)閉。在整流器重新啟動進人正常工作期間，ups轉(zhuǎn)為電池供電，這樣過分的放電循環(huán)將明顯縮短電池壽命，更---的情形是會將電池能量全部放光，中斷輸出。
英國南安普敦大學下屬perpetuum公司稱其研制的振動發(fā)電裝置pmg17是一種安全且的電池和硬線供電設(shè)備替代品。這種微型發(fā)電機利用---設(shè)計的共鳴磁鐵和線圈布置將機械振動轉(zhuǎn)化為電力，從而為整個無線傳感系統(tǒng)提供動力。此微型發(fā)電機產(chǎn)生的電力足夠通過多種無線網(wǎng)絡(luò)為幾個低能耗無線傳感器提供電力。
當perpetuum的技術(shù)經(jīng)理steveroberts于2005年加入南安普敦大學的這家下屬公司時，他面臨的挑戰(zhàn)是將一個“概念驗證”---品轉(zhuǎn)化為一個可申請并且具有市場價值的產(chǎn)品，并且使其能夠作為無線傳感器---、安全且無需維護的電力來源，使用壽命至少20年。roberts說：“雖然我們知道振動發(fā)電機的原理已經(jīng)很多年了，而在石---業(yè)無線傳感器方面的進步真正給了我們開發(fā)具有市場價值產(chǎn)品的動力。停機期間的費用--如海上石油生產(chǎn)平臺--是---的，所以操作者們廣泛利用傳感器以---及早在引發(fā)故障之前發(fā)現(xiàn)破損和潛在問題。在石---業(yè)，一般來說，安裝一個硬線傳感器大約要花費3萬美元，所以你可以正確鑒別為什么使用無線傳感器是如此大的進步。”工廠負責人利用加速表和溫度計來監(jiān)測發(fā)動機、鼓風機、泵和壓縮機等設(shè)備的軸承和轉(zhuǎn)子。溫度升高或不正常的振動表明存在終可能導致機器故障的缺陷。通過對機器的溫度和振動進行監(jiān)測，---可以了解其狀況并預測機器故障。這樣就可以采取預防措施，如有計劃的保養(yǎng)和維修，以避免因停機而產(chǎn)生的---損失。
迄今為止，大多數(shù)監(jiān)測都是通過昂貴的硬線傳感器或的維修人員利用手持監(jiān)測設(shè)備進行檢查來完成的。perpetuum的振動發(fā)電裝置可以使其能夠長期對重要生產(chǎn)線或機器進行持續(xù)的監(jiān)測并提高經(jīng)濟效益。這種微型發(fā)電機如今已經(jīng)得到了石---業(yè)的---，并在幾個加油站進行使用，包括殼牌在挪威的nyhamna工廠，它為無線震動和溫度傳感器提供電力。據(jù)殼牌稱，在挪威的試點，無線振動和溫度監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)取得成功，開辟了無線技術(shù)作為標準操作在全球應用的道路。殼牌在全球有2000萬個傳感器點，它計劃在未來的10年內(nèi)都轉(zhuǎn)換為無線傳感器。
選擇發(fā)電機機組節(jié)約成本的技巧
如上述的機---用方法，存在一個很大的問題，即認為發(fā)電機的額定容量等同發(fā)電機組的額定輸出功率，并按此進行選型，結(jié)果造成用戶投資浪費，且發(fā)電機組長期在輕載條件下工作還會對柴油發(fā)動機帶來不利，發(fā)動機一般不允許長時間工作于30%負載以下，否則將會出現(xiàn)排氣歧管漏油、運動部件磨損加劇、油耗上升、發(fā)動機壽命短等現(xiàn)象。發(fā)電機組的輸出有功功率大小取決于柴油發(fā)動機的出力，而視在功率則主要取決于發(fā)電機的容量，發(fā)電機組在帶ups負載時，只要加大發(fā)電機的容量，其瞬態(tài)特性就會---的增強，而整臺機組的輸出有功功率其實并未增加，因而不妨采用“小馬拉大車”的方式來解決，即柴油機的功率按照所有負載有功功率之和略大來選擇，發(fā)電機功率則按照上面所說的方法來配置。下面以一個案例分析一下還是以400kva的ups為例
1發(fā)電機：選用史丹福無刷永磁勵磁形式，lvi634d，其視在功率為1000kva(發(fā)電機容量較大，可耐受---的諧波沖擊)
2發(fā)動機有功功率需要是ups有功功率1.2-1.5倍左右，才可---機組的正常工作：選用瑞典富豪tad1631ge，其有功功率為：440kw，如下計算
400x0.8=320kwx1.2倍=384kw
由于發(fā)動機占有機組整個成本的70%以上，僅僅提高發(fā)電機的容量而降低發(fā)動機的容量，首先會節(jié)省用戶成本，另外也可---用戶設(shè)備的正常使用，而且按上述計算，此時發(fā)動機工作好的工作狀態(tài)，負載值約為發(fā)動機容量的87%384/440=51%，而如選用1000kva左右的機組，負載值約為384/1000*0.8=48%。
所以我們合理分析我們的ups和發(fā)電機的合理匹配后就會節(jié)約不少的成本了。
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