柴油发电机作为备用电源的负载计算公式
发布时间：2023-10-04 点击：176
柴油发电机作为备用电源的负载计算公式
康明斯公司建立以柴油发电机组为备用电源的供电负荷数学模型，在本文中仅以消防负荷计算为例。为便于编程，多处进行了适当的简化和假设，不另说明。若需更详细的技术数据，请与康明斯公司销售部和售后服务站联系。
一、负荷要求
发电机容量大小须满足稳定计算负荷需要
pjs=kc·pe=pe prg=k·pjs=1.2pe
式中：prg 待求发电机持续功率（kw）。编程中考虑为单台机。
pjs 消防设备稳定计算负荷（kw）。
pe 建筑物内任一防火分区发生火灾时，最大可能开启消防设备之总安装功率（kw）。
为已知量，运行程序时直接键入。编程中pe≤800kw。kc 消防设备总需用系数，取kc=1。k 可靠系数，取k=1.2。
二、电压要求
发电机容量大小须满足电动机端子容许电压降
1、启动负荷
发电机母线上的启动负荷等于已接负荷与单台电动机启动容量之和，即
sqg=sfh+sq
此时，考虑最极端的情况，即认为除待启电动机外，其它负荷已全部投入，则有
pfh+prm=pe
从而
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、关联电压
电动机端子电压uwm与发电机母线电压（uwg）存在关联，即
uwg=kp·sqm·uwm/sq
3、稳态电压
如前所述，对于不同励磁及调压方式的发电机，其允许启动负荷亦不同，进而对机组容量选择产生影响。若认为所选发电机带自动调整励磁装置，则对应于不同启动负荷相对值，发电机母线上稳态电压相对值满足表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数据拟合方程，则当 uwg=0.75~0.95时，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)
又因上述推导均为临界值，故实际工程中取：
prg≥0.8sqg/(5uwg2-11uwg+6.9375)
编程中以此作为发电机容量校验公式。
4、符号说明
sqg——发电机启动时发电机母线上的起动负荷（kva）；
srg——发电机的额定容量（kva），为待求量；
sq——电动机启动时，启动回路的额定输入容量（kva）；
sfh——电动机启动时，发电机母线上已接负荷（kva）;
urg——发电机的额定电压（kv），取urg=0.4kv;
uwg——电动机启动时，发电机母线上的稳态电压相对值；
uwm——电动机启动时，其端子上所要求的稳态电压相对值, 程序中取uwm=0.8; c 电动机全压启动之电流倍数。程序中取c=7;
kp——电动机的启动系数，见表2：
表2
启动方式
全压启动
y-△启动
自耦变压器65%抽头启动
kp
1.0
0.3333
0.4225
sqm——电动机额定启动容量（kva）；
srm——电动机额定容量（kva）；
prm——电动机额定功率（kw）。编程中，取prm=0.8srm,且0<prm≤150kw。
xl——电动机至发电机配线线路（铜芯）之阻抗（千欧）；
l——电动机至发电机配线线路（铜芯）之长度（千米）。编程中，0<l≤0.1千米。
s——电动机至发电机配线线路（铜芯）之导线截面(mm2)。编程中，s值按表3自动取值。
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康明斯公司建立以柴油发电机组为备用电源的供电负荷数学模型，在本文中仅以消防负荷计算为例。为便于编程，多处进行了适当的简化和假设，不另说明。若需更详细的技术数据，请与康明斯公司销售部和售后服务站联系。
一、负荷要求
发电机容量大小须满足稳定计算负荷需要
pjs=kc·pe=pe prg=k·pjs=1.2pe
式中：prg 待求发电机持续功率（kw）。编程中考虑为单台机。
pjs 消防设备稳定计算负荷（kw）。
pe 建筑物内任一防火分区发生火灾时，最大可能开启消防设备之总安装功率（kw）。
为已知量，运行程序时直接键入。编程中pe≤800kw。kc 消防设备总需用系数，取kc=1。k 可靠系数，取k=1.2。
二、电压要求
发电机容量大小须满足电动机端子容许电压降
1、启动负荷
发电机母线上的启动负荷等于已接负荷与单台电动机启动容量之和，即
sqg=sfh+sq
此时，考虑最极端的情况，即认为除待启电动机外，其它负荷已全部投入，则有
pfh+prm=pe
从而
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、关联电压
电动机端子电压uwm与发电机母线电压（uwg）存在关联，即
uwg=kp·sqm·uwm/sq
3、稳态电压
如前所述，对于不同励磁及调压方式的发电机，其允许启动负荷亦不同，进而对机组容量选择产生影响。若认为所选发电机带自动调整励磁装置，则对应于不同启动负荷相对值，发电机母线上稳态电压相对值满足表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数据拟合方程，则当 uwg=0.75~0.95时，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)
又因上述推导均为临界值，故实际工程中取：
prg≥0.8sqg/(5uwg2-11uwg+6.9375)
编程中以此作为发电机容量校验公式。
4、符号说明
sqg——发电机启动时发电机母线上的起动负荷（kva）；
srg——发电机的额定容量（kva），为待求量；
sq——电动机启动时，启动回路的额定输入容量（kva）；
sfh——电动机启动时，发电机母线上已接负荷（kva）;
urg——发电机的额定电压（kv），取urg=0.4kv;
uwg——电动机启动时，发电机母线上的稳态电压相对值；
uwm——电动机启动时，其端子上所要求的稳态电压相对值, 程序中取uwm=0.8; c 电动机全压启动之电流倍数。程序中取c=7;
kp——电动机的启动系数，见表2：
表2
启动方式
全压启动
y-△启动
自耦变压器65%抽头启动
kp
1.0
0.3333
0.4225
sqm——电动机额定启动容量（kva）；
srm——电动机额定容量（kva）；
prm——电动机额定功率（kw）。编程中，取prm=0.8srm,且0<prm≤150kw。
xl——电动机至发电机配线线路（铜芯）之阻抗（千欧）；
l——电动机至发电机配线线路（铜芯）之长度（千米）。编程中，0<l≤0.1千米。
s——电动机至发电机配线线路（铜芯）之导线截面(mm2)。编程中，s值按表3自动取值。
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