Calcularea capacității de putere
1. GENERALITĂȚI
2. ASOCIAT CU MEDIU LIMITĂRI
2.1. specificații de mediu pentru putere normală de funcționare
2.1.1. motoare diesel
În conformitate cu standardul ISO 3046/1 puterea nominală în staționare condițiile de funcționare a motorului diesel corespunde următorilor parametri ai mediului:- Temperatura de 25 ° C;
- presiune de 0,1 MPa (750 mmHg);
- umiditate relativă de 30%.
2.1.2. generatoare sincrone
În conformitate cu cerințele standardului IEC 34-1, ISO 8528-3 și CEI 2-3 pentru funcționarea normală a generatoarelor sincrone următorii parametri corespund mediului înconjurător într-un spital:- Temperatura de 40 ° C;
- altitudinea de 1000 m (presiune de 0,09 MPa, 674 mm Hg. ecartament).
2.2. putere de operare pentru alți parametri de mediu
În cazul în care modificarea parametrilor actuali de mediu în raport cu menționate la punctul 2.1, este necesară pentru a reduce puterea de ieșire a motorului și a generatorului.
Valorile de bază ale parametrilor de mediu în care va funcționa instalația, trebuie indicată în mod clar la plasarea comenzii pentru achiziționarea de DES. În acest caz, trebuie să se stabilească orice modificare a condițiilor de funcționare cât mai curând posibil.
În special, clientul trebuie să acorde o atenție deosebită următorilor parametri de mediu:- limitează temperatura mediului ambiant;
- Înălțimea deasupra nivelului mării, ci mai degrabă de limitare a presiunii atmosferice. Pentru putere mobil ar trebui să se acorde altitudinea maximă și minimă.
- umiditatea relativă la diferite temperaturi și presiunea ambiantă, în particular - umiditatea relativă la temperatura maximă;
- Valori limită pentru centralele electrice de temperatură a lichidului de răcire, echipate în locul unui schimbător de radiator (la cerere);
- orice alte condiții tehnice speciale, ceea ce poate duce la o reducere a intervalelor de întreținere, de exemplu:
- atmosferă de praf;
- parametrii mediului marin pentru grupuri electrogene marine;
- prezența în mediu a poluării chimice;
- prezența unor niveluri ridicate de radiație;
- sarcini mari externe sau vibrații (de exemplu, cauzate de activitatea seismică sau de vibrație echipamentelor aflate în apropiere).
Modificări caracteristicile nominale de funcționare ale motoarelor diesel sunt prevăzute cu standardul ISO 3046/1. Măsuri speciale pentru schimbare nominală. performanța realizată în conformitate cu condițiile reale de funcționare ale centralei electrice. Modificarea caracteristicilor nominale de funcționare ale generatorului sincron, în comparație cu motoarele diesel este mai puțin critică. Prin urmare, ca regulă, face modificări în motorul diesel.
Următoarele tabele și grafice pot fi folosite ca informații suplimentare:- performanță nominală schimbare de masă pentru motoarele cu sistem de aspirație a aerului atmosferic (Tabelul 2-B.);
- Motoarele de selectare program supraalimentate (figura 2-A.);
- Selecția centrală electrică program cu supraalimentării și răcire (Fig. 2-B).
Cifrele din tabelul 2-A, constituie informații de referință pentru determinarea scăderii valorilor nominale. generatoare sincrone caracteristici de lucru. Consultați producătorul centralei electrice documentația pentru a obține valori mai precise.
Tabel. 2-A. Coeficienții de variație a puterii ilustrativi de auto-ventilate Generator sincron IP2I aircooled schimbare în condiții de mediu corespunzătoare.
Temperatura mediului ambiant, ° C
Pentru a obține o putere nominală în diferite condiții exterioare în conformitate cu standardul, este necesar ca în calculul generatorului diesel necesar utilizat coeficienți K1 și K2.
generator diesel Mobil-Strom IS-85 68 kW (85 kW), cu condițiile standard de operare: temperatura ambiantă de 25 ° C, presiunea atmosferică este de 100 mm Hg, umiditate relativă de 30%.
Instalația se compune din:- motor Iveco NEF45 TM1 supraalimentate de putere la aceiași parametri, 77 kW;
- alternator (Sr) de 85 KW la 40 ° C și presiune atmosferică de 1000 mm Hg; eficiență Alternatorul luat egal cu 89%.
Trebuie să verificăm posibila puterea maximă a DES la presiunea atmosferică de 1500 mm. Hg, temperatura ambiantă de 45 ° C
Rata de schimbare a caracteristicilor nominale de funcționare ale motorului, din Fig. 2 B este 0, 74. Prin urmare, nominal puternic. motor în condițiile de mai sus vor fi: 0, 75 x 77 = 57 kW. Luând în considerare eficiența Alternatorul putere maximă de ieșire nominală va fi: 57 x 0, 89 = 51 kW.
Pentru a determina dacă alternatorul îndeplinește aceste cerințe, alternator Subîncărcarea cantitate este determinată de valorile coeficienților K1 și K2 a tabelului. 2-A. Puterea aparentă este definită ca: K1 x K2 x Sr.
Acest lucru înseamnă că, dacă K1 = 0, 96, și K2 = 0, 97 putere maximă aparentă va fi egală cu: 0 96 x 0 97 x 85 = 79, 2 KW și activ, la o valoare de cos cp = 0, 8 va fi egal cu 74, 0 4 x 8 = 63, 4 kW. De aceea, este selectat generatorul de curent alternativ la o putere de ieșire predeterminată (51 kW).
Figura 2-A.
Rata de schimbare supraalimentat motoare în funcție de caracteristicile mediului.
Figura 2-B.
Rata motoarelor de schimbare supraalimentat și intercooler în conformitate cu conv. mediu.
2.3. limite de funcționare
2.3.1. Prezentare generală
În etapa propunerii tehnice utilizator sau client trebuie să raporteze orice situație de funcționare care pot afecta performanța generatorului diesel. În plus față de informații cu privire la condițiile externe, așa cum este descris în Sec. 2.2, trebuie specificate caracteristicile de sarcină, adică putere, tensiune și factorul de putere. O atenție deosebită trebuie acordată informațiilor furnizate de sarcina secvențiere conectată la linia de alimentare, așa cum este descris în Sec. 2.3.7.
2.3.2. putere nominală
Nominal centralei - este puterea activă măsurată în terminalele electrice kW pentru parametrii de tensiune și frecvență la nominale și condițiile de mediu predeterminate (vezi și secțiunea 2.1.1 ..). Acesta trebuie să respecte ISO 8528/1 și 3046/1 standarde. Definițiile relevante prezentate mai jos.
2.3.2.1. centrală electrică continuă (standardul ISO 8528-1 p. 13.3.1)
- o putere diesel de putere livrată (DES), în mod continuu pentru un număr nelimitat de ore pe an, cu întreruperi de întreținere, astfel cum sunt definite de către producător, în condiții de mediu predeterminate (a se vedea, de asemenea, secțiunea 2.1.1 ..). Suprasarcina de 10% este permisă numai în timpul reglării (sarcină intermitentă și schimbările bruște), dar nu și în modul normal, alimentarea cu energie electrică a consumatorilor.
2.3.2.2. Puterea principală DES (PRP / standardul ISO 8528/1 p. 13.3.2)
- această valoare maximă dată la putere generator diesel, pentru fiecare ciclu de un număr nelimitat de ore specificate de intervalele producătorului între puterea de întreținere în condiții predeterminate externe (a se vedea, de asemenea, secțiunea 2.2.1.1 ..). Puterea medie a primit timp de 24 de ore, nu trebuie să depășească 80% din puterea nominală a centralei. Supraîncărcarea 10% este permisă numai în timpul ajustării.
2.3.2.3. Centrala electrică cu o perioadă limitată de funcționare (LTP / ISO 8528-1 p. 13.3.3)
- aceasta este puterea maximă în condiții externe predeterminate, nu mai mult de 500 de ore pe an, cu nu mai mult de 300 de ore de pauză de fabrică pentru întreținere ECT. Se crede că funcționarea centralelor electrice cu o putere de ieșire afectează durata de viață a instalației. Supraîncărcarea 10% este permisă numai în timpul ajustării.
2.3.2.4. Puterea maximă de mers în gol (sau în conformitate cu standardul ISO 3046 puterea volantului)
- o putere maximă admisibilă atunci când generatorul diesel cu sarcină variabilă în timpul unui număr limitat de ore pe an (500 ore), în condiții de mediu predeterminate (a se vedea, de asemenea, secțiunea 2.2.1.1 ..)
În următoarele limite maxime de operare:- încărcare 100% în operațiune timp de 25 de ore pe an;
- încărcare de 90% în operarea timp de 200 de ore pe an.
2.3.3. frecvență
generatoare diesel sunt de obicei proiectate pentru funcționare atunci când numărul de rotații pe minut, în 1500 și 1800 la o frecvență de 50 Hz și 60 Hz (generator 4 poli) respectiv.
Motoarele respective echipate cu regulatoare mecanice sunt dispuse pe pompa de injecție și se reglează, de obicei, astfel încât atunci când abaterea consumului de sarcină de la viteza dorită nu depășește 5%. Frecvența curentului de ieșire, cu toate acestea, trebuie să fie la 52,5 Hz în modul de mers în gol și 50 Hz la sarcină maximă.
La regulator de viteză standard, funcționează cu o sarcină constantă în limita a ± 0,5%. Aceste caracteristici operaționale corespund standardului ISO 3046 / IV - Clasa A1 și 8528-5 G2 clasă. Pentru specificații speciale este posibilă utilizarea unui controler electronic, care asigură funcționarea izocrone în intervalul ± 0,25%, în conformitate cu standardul de clasa 8528-5, G3 / G4.
2.3.4. voltaj
În tipul regulator electronic de tensiune generator capabil de a controla tensiunea de ieșire, în conformitate cu standardul 8528-5. În cazul supraalimentate de aplicare a sarcinii instantanee motopropulsor de 80% de reducere a vitezei nominale, poate temporară până la 10% dintr-o valoare dată.
Este evident că valorile specificate pentru ambele motoare cu sistem de admisie a aerului atmosferic și supraalimentate poate varia în funcție de tipul utilizat și viteza regulatorului generatorului.
2.3.5. factor de putere
După cum sa menționat mai sus, capacitatea centralei - este puterea activă la bornele de ieșire ale generatorului exprimată în kW. Nominal coeficientul său de - 0,8. Prin urmare, nominală puterea aparentă de 1,25 ori mai activ nominal. Magnitudinea factorului de putere depinde de parametrii electrici ai sarcinii. Centrale electrice Diesel, echipate cu generatoare sincrone, în conformitate cu cerințele de sarcină sunt capabile să producă atât puterea activă și reactivă. Cu toate acestea, în timp ce ambele active - depinde de puterea motorului diesel (transformarea energiei mecanice în energie electrică de către generatorul de energie), reactivă - depinde de parametrii generatorului sincron.
Prin urmare, în cazul în care factorul de putere cos diferă de f = 0,8, pentru a lua în considerare următoarele:
2.3.5.1. Load la valoarea cos f între 0,8 și 1
Că nu a existat nici suprasolicitarea motorului nu trebuie să fie depășită nominală. Energia electrică activă exprimată în kW. Puterea aparentă, exprimată în kVA, este invers proporțională cu cos Wed. Când cos = 0,8 f putere aparentă este egală cu 1,25 din activ, și dacă cos f = 1, putere egală. Generator sincron funcționează perfect cu nominală. putere activă la cos f = 0,8 până la 1.
2.3.5.2. Sarcina la cos f <0,8
La o putere nominală dată mai mică decât cos f, cu atât mai mult crește suprasarcina sistemului de excitație. De fapt, o scădere cos f crește puterea reactivă de ieșire. Prin urmare, în conformitate cu instrucțiunile producătorului generatorului trebuie să funcționeze la capacitate redusă. De obicei, în astfel de condiții, motorul diesel produce exces de putere.
Tabel. 2-C prezintă coeficienții de reducere a puterii. Pentru mai multe informații, consultați documentația puterii de proiectare.
2.3.6. Sarcina monofazată DES
Centrala electrică poate funcționa cu sarcină dezechilibrată, până când curentul nominal maxim al fiecărei faze. Aceasta înseamnă că nu mai mult de w3 / 3 = 0,58 nominal. setarea puterii de ieșire cu trei faze poate fi consumat de către cele două faze (de exemplu, între L1 și L2). De asemenea, nu mai mult de o treime (adică 33%) din puterea nominală faze poate fi consumat de către o singură fază (de exemplu, între L3 și neutru).
Trebuie amintit că, în timpul funcționării generatorului diesel cu o singură fază sau atunci când sarcina nesimetrice, regulatorul de tensiune nu este în măsură să mențină tensiunea în limitele indicate în cap. 2.3.4.
2.3.7. Percepția de încărcare DES
2.3.7.1. Prezentare generală
Atunci când energia bateriei este conectat la sarcina generate salturi de tensiune și frecvență. Amplitudinea acestor șocuri depinde de puterea activă (în kW), puterea reactivă (kVA), modificările de sarcină și caracteristicile de instalare (ște. Și caracteristici dinamice). Caracteristicile generatorului diesel - este o combinație a caracteristicilor motorului diesel și un generator sincron.
În cazul în care capacitatea de încărcare a percepției este o cerință tehnică importantă, aceasta ar trebui să fie clar definite de către utilizator sau clientul trebuie să furnizeze toate informațiile cu privire la diferitele tipuri de sarcină la care se aplică o tensiune, posibilă divizarea în grupuri, și prioritatea relativă a percepției instalației. Acest lucru face posibilă optimizarea parametrilor DES.
Tabelul 2-C. Exemple de electrice schimbarea coeficientului de putere în funcție de cos f.
puternic factor. - cos f
2.3.7.2. Porniți motoarele asincrone de la DSU
La pornirea motoarelor electrice asincrone de la centrala electrică se produce probleme de greutate, mai ales cu motoare cu rotor în colivie de veveriță având un curent de pornire mare (pornesc) și de opt ori nominală. curent (I) la factorul de putere redus.
În aceste condiții, cantitatea de curent consumată de un motor asincron (sau mai multe, în același timp a început-up motor) în timpul pornirii nu trebuie să depășească curentul maxim pe care generatorul este capabil să producă într-un timp scurt, prin căderea de tensiune admisă, fără a depăși temperatura admisibilă.
pot fi luate următoarele soluții pentru a preveni creșterea excesivă a curentului de pornire:- În cazul în care alimentarea cu energie a mai multor motoare, este necesar să se împartă în grupuri le cu o secvență de timp predeterminată de pornire în 30-60 secunde.
- În cazul în care alimentarea cu energie la un singur motor, atunci, în cazul în care permite unității de comandă atașat, folosiți sistemul de pornire cu tensiune redusă (la trecerea de la stea la triunghi sau cu autotransformator) sau, în cazul motoarelor de utilizare de mare putere, cu rotor bobinat sau cu demaror rezistență .
La trecerea de circuit de comutare de la stea la triunghi, tensiunea la fiecare fază este redusă, iar curentul de pornire (I start) este redusă în raport de 1 / d /
Astfel, în cazul pornirii motorului cu curentul de pornire am început = 6 În în conexiune stea, același motor cu un triunghi de legătură va fi anclanșare curent I este de aproximativ 3,5 ori din curentul nominal (3,5 inch), astfel încât în end Genset trebuie să producă mai puțin puternic. = 6 / 3.5.
În orice caz, indiferent de modul în termen, trebuie să fie controlate fie direct, fie cu echipamente de tensiune redusă și consumatorii electrice conectate la rețeaua de clienți pentru a evita problemele (de exemplu, contactoare de deschidere) cauzate de căderea de tensiune temporar la bornele de ieșire ale DES.
