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柴油發(fā)電機(jī)的性能等級(jí)和功率分類 |
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組》GB/T 2820-2009的規(guī)定，柴油發(fā)電機(jī)的性能等級(jí)分為G1\G2\G3\G4四個(gè)等級(jí)，柴油發(fā)電機(jī)組功率種類主要分為連續(xù)功率、基本功率、限時(shí)運(yùn)動(dòng)功率和應(yīng)急備用功率的四種類型。
一、應(yīng)急電源（安全設(shè)施電源）
用作應(yīng)急供電系統(tǒng)組成部分的電源。
當(dāng)工業(yè)與民用建筑處于火災(zāi)應(yīng)急狀態(tài)時(shí)，為了保證火災(zāi)撲救工作的成功，擔(dān)負(fù)向消防用電設(shè)備供電的獨(dú)立電源稱為應(yīng)急電源。《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》明確規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致受到損壞；一級(jí)負(fù)荷的電源形式有二路高壓電源和一路高壓電源及一路低壓電源、柴油發(fā)電機(jī)組或蓄電池組；一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。
二、備用電源
當(dāng)正常電源斷電時(shí)，由于非安全原因用來(lái)維持電氣裝置或其某些部分所需的電源。
供電級(jí)別較高的建筑， 在正常情況下要能夠提供充足的電源， 在正常使用的電源出現(xiàn)故障時(shí)也要有足夠的備用電源， 當(dāng)建筑遇到緊急情況時(shí)( 如: 火災(zāi)、 地震等) ，也必須有應(yīng)急電源保證救災(zāi)和人員疏散。任何建筑都需要消耗大量電能才能得以正常使用和運(yùn)轉(zhuǎn)，建筑消耗的電能，主要來(lái)源是國(guó)家或地區(qū)的電網(wǎng)， 在電網(wǎng)不能保證供電或自身有特殊條件時(shí)也會(huì)以自備小型電廠作為主要電源或補(bǔ)充電源; 在很多情況還會(huì)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組和蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備作為備用和應(yīng)急電源。
三、柴油發(fā)電機(jī)的性能等級(jí)分類
為了覆蓋各供電系統(tǒng)（負(fù)載）的不同要求，性能等級(jí)劃分為∶
G1∶連接的負(fù)載只規(guī)定基本的電壓和頻率參數(shù)，適用于照明和簡(jiǎn)單的電氣負(fù)載。
G2∶電壓特性與電網(wǎng)類似，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，允許暫時(shí)的然而是允許的電壓和頻率的偏差。適用于照明、水泵、風(fēng)機(jī)等。
G3∶連接的設(shè)備對(duì)發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率和波形有嚴(yán)格要求。適用于電信負(fù)載和晶閘管控制的設(shè)備。
G4∶連接的設(shè)備對(duì)發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率和波形有特別嚴(yán)格要求。適用于數(shù)據(jù)處理設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
四、柴油發(fā)電機(jī)組功率種類
1、持續(xù)功率（COP）（恒定負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行）
在商定的運(yùn)行條件下并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，機(jī)組以恒定負(fù)載持續(xù)運(yùn)行，且每年運(yùn)行時(shí)間不受限制的最大功率，見圖1持續(xù)功率。
● 持續(xù)功率特性：
無(wú)運(yùn)行時(shí)間限制，為恒定負(fù)載持續(xù)供電的最大功率。通常用于負(fù)荷變化不大，需持續(xù)供電的場(chǎng)所（比如金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心）。
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圖1 柴油發(fā)電機(jī)組持續(xù)功率圖示 |
圖2 柴油發(fā)電機(jī)組基本功率圖示 |
2、基本功率（PRP）（變負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行）
在商定的運(yùn)行條件下并按康明斯發(fā)電機(jī)組制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，機(jī)組以可變負(fù)載持續(xù)運(yùn)行，且每年運(yùn)行時(shí)間不受限制的最大功率。24h運(yùn)行周期內(nèi)允許的平均功率輸出（Ppp）應(yīng)不超出PRP的70%，除非與制造商另有規(guī)定。但在要求允許的平均功率輸出（Ppp）較規(guī)定值（應(yīng)不超出PRP的70%）高的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)使用持續(xù)功率；在確定某一可變功率序列的實(shí)際平均功率輸出（Ppα）時(shí)，功率小于30%PRP時(shí)按30%計(jì)，停機(jī)時(shí)間不包括在內(nèi)，見圖2基本功率。
● 實(shí)際平均功率(Ppα)按下式計(jì)算：
式中，Ppα-實(shí)際平均功率；
Ppp-允許平均功率；
總負(fù)載因數(shù)=Ppα/P（額定功率）
● 基本功率特性∶
通常用于負(fù)載經(jīng)常變化，且需要連續(xù)供電的場(chǎng)所（比如生產(chǎn)不能停止的工廠）。
3、 限時(shí)運(yùn)行功率（LTP）
在商定的運(yùn)行條件下并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，機(jī)組每年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)500h的最大功率，見圖3限時(shí)運(yùn)行功率。但按100%限時(shí)運(yùn)行功率每年運(yùn)行的最長(zhǎng)時(shí)間為500h。
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圖3 柴油發(fā)電機(jī)組限時(shí)運(yùn)行功率圖示 |
圖4 柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急備用功率圖示 |
● 限時(shí)運(yùn)行功率特性∶
通常用于負(fù)荷變化不大，無(wú)需長(zhǎng)期持續(xù)供電的場(chǎng)所（如B級(jí)數(shù)據(jù)中心）。
4、 應(yīng)急備用功率（ESP）（變負(fù)荷限時(shí)運(yùn)行）
在商定的運(yùn)行條件下并按制造商的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，在市電一旦中斷或在試驗(yàn)條件下，機(jī)組以可變負(fù)載運(yùn)行且每年運(yùn)行時(shí)間可達(dá)200h（按100%ESP運(yùn)行，每次運(yùn)行一般不超過(guò)1h）的最大功率。24h運(yùn)行周期內(nèi)允許的平均功率輸出（Ppp）應(yīng)不超出70%ESP。實(shí)際平均功率輸出（Ppα）應(yīng)不大于按ESP定義的允許平均功率輸出（Ppp）。在確定某一可變功率序列的實(shí)際平均功率輸出（Ppα）時(shí)，功率小于30%ESP時(shí)按30%計(jì)，停機(jī)時(shí)間不包括在內(nèi)。見圖4應(yīng)急備用功率。
● 應(yīng)急備用功率特性∶
通常用于市電供電可靠的場(chǎng)合，提供短時(shí)供電和照明（比如消防負(fù)荷）。
五、柴油機(jī)標(biāo)定功率
根據(jù)柴油機(jī)的特性、用途和使用特點(diǎn)，而確定的有效功率的最大使用界限，叫做柴油機(jī)的標(biāo)定功率。目前我國(guó)試行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中將標(biāo)定功率分為下述四種。
● 15min
功率柴油機(jī)允許運(yùn)行15min的最大功率。短時(shí)間內(nèi)可能超負(fù)荷運(yùn)行和要求具有加速性能的標(biāo)定功率，適用于汽車、艦艇、坦克等用途的內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定。
● 1h 功率
柴油機(jī)允許持續(xù)運(yùn)行1h的最大有效功率。適用于工業(yè)用拖拉機(jī)、工程機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)車、船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定。
● 12h 功率
柴油機(jī)允許持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h的最大有效功率，即我們常說(shuō)的額定功率。適用于農(nóng)用拖拉機(jī)，工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)排灌，內(nèi)燃機(jī)車，內(nèi)河船舶等用途的內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定。
● 持續(xù)功率
柴油機(jī)允許長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行的最大有效功率。適用于農(nóng)業(yè)灌溉、遠(yuǎn)洋輪船及電站等用途的內(nèi)燃機(jī)功率標(biāo)定。
柴油發(fā)電機(jī)的功率不僅僅是所有用電設(shè)備的功率，還需要考慮用電設(shè)備的啟動(dòng)模式。一般啟動(dòng)方式分為直接啟動(dòng)、降壓?jiǎn)?dòng)或變頻啟動(dòng)。前者的啟動(dòng)電流約為工作電流的6倍，瞬時(shí)功率為額定功率的6倍；后者的啟動(dòng)電流約為3倍，瞬時(shí)功率也是額定功率的3倍。因此，在選擇柴油發(fā)電機(jī)功率時(shí)，不僅要考慮所有用電設(shè)備的總和，還要考慮每個(gè)用電設(shè)備的啟動(dòng)功率。
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