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柴油发电机容量应该如何选择?
1 设置原则
一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16—92 3.1条规定:一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源应不致同时受到损坏;二级负荷条件允许时,也宜采用二路电源来供电,特别是消防用的二级负荷,更应该按两个回路要求供电;一级负荷中的特别重要负荷,除上述两个电源外,还必须增设应急电源。根据这些规定,笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则: (1)当民用建筑需按一级负荷要求供电时,若城市电网能提供二路独立电源(一用一备或相互备用),则可不设柴油发电机组;但当一级负荷中有特别重要的负荷时,则一般应设柴油发电机组作为应急电源。
(2)当电网只能提供一路电源时,为满足对一、二级负荷的供电要求,一般应设置柴油发电机组,此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。
(3)大、中型商业建筑中为确保市电中断时不造成较大的经济损失,也宜设柴油发电机组。由于城市电网不可能完全独立,有时一个电源故障或检修时,另一电源有可能同时故障,因此,即使有两路或以上电源供电,为确保民用建筑中消防及其他重要设备(如智能化设备、通讯设备等)的可靠供电,一般都设置柴油发电机组。
2 容量选择
自备柴油发电机组容量的选择,目前 尚无统一的计算公式:有的简单地按电力变压器容量的10%-20%确定;有的按消防设备的容量相加;有的则根据投资者的意愿选择,造成了自备发电机组容量选择的不准确性,若容量选择太大造成一次投资浪费,选择太小则在事故时满足不了使用要求。那么,如何选择自备发电机组的容量呢?
(一)方案或初步设计阶段
自备发电机的容量按供电变压器总容量的10%-20%计算。 (二)施工图阶段
(1)建筑物的用电负荷可分为三类: 类为保安型负荷,即保证大楼内人身及设备和可靠运行的负荷,如消防水泵、消防电梯、防排烟设备、应急照明、通讯设备、重要的计算机及相关设备等;第二类为保障型负荷,即保障大楼运行的基本设备负荷,主要是工作区照明、部分电梯、通道照明;第三类为一般负荷,即除了上述负荷以外的其它负荷,例如:空调、水泵及其他一般照明、动力设备。计算自备发电机组的容量时, 类负荷必须考虑在内,即必须采用柴油发电机组:第二类负荷则根据大楼功能及电网情况来定,若大楼功能要求较高或城市电网供电不稳定,则应将第二类负荷考虑在内,但若将 类、第二类负荷简单相加来选择柴油发电机容量,则所选容量偏大,因为在消防状态时,只需保证消防设备的运行,第二类负荷不使用;而在非消防状态下电网停电时,消防设备不使用。可以选择两者中较大者作为柴油发电机组的容量。
设备容量统计出来后,根据实际情况选择需要系数Kx(一般取0.85-0.95),计算出计算容量Pj=KxP∑,自备柴油发电机组的功率按下式计算P=kPj/η式中: P—自备柴油发电机组的功率kw; Pj—负荷设备的计算容量kw; P∑—总负荷kw;
η—发电机并联运行不均匀系数一般取0.9,单台取1; k—可靠系数,一般取1.1。
(2)按 的单台电动机或成组电动机起动的需要,计算发电机容量P=(P∑-Pm)/η∑+ PmKCcosψm(KW)
Pm—起动容量 的电动机或成组电动机的容量(kw); η∑一总负荷的计算效率,一般取0.85;
cosΨm —电动机的起动功率因数,一般取0.4; K—电动机的起动倍数; C—全压起动C=l.0,Y—△起动C=0.67,自耦变压器起动50%抽头C=0.25,65%抽头C==0.42,80%抽头C=0.64。
(3)按起动电动机时母线容许电压降计算发电机容量P=PnKCXd″(1/△E-1)(kw)
Pn一造成母线压降 的电动机或成组起动电动机组的容量(kw) K—电动机的起动电流倍数;
Xd″—发电机的暂态电抗,一般取0.25;
E—母线允许的瞬时电压降,有电梯时取0.20,无电梯时取0.25.在实际工作中,也可用系数法估算柴油发电机组的起动能力
工程实例:以某工程为例,该工程建筑面积10000m2,12层,为二类高层,保安性负荷主要为消防负荷,其容量为191kw, 一台电动机为喷淋泵37kw,采用自耦降压80%抽头降压起动。
(1)按计算负荷计算P=kPj/η=1.1×191/1kw=210.1 kw
(2) 的单台电动机起动的需要计算P=(P∑-Pm)/η∑ +PmKCcosΨm =(191—37)/0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
(3)按起动电动机时发电机母线允许电压降计算P=PnKCXd″(1/△E-1) =37×6×0.64×0.25(1/0.20-1) =142.08 kw
根据以上计算,应选择≥238.0 kw的柴油发电机组一台,因此可选一台250kw机组。
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柴油机故障分析判断原则
柴油机出现故障时,操作人员应仔细、及时地分析故障的特征,判断其产生的原因,一般按如下原则进行:
1)判断故障要有整体性,排除故障要有性。进行故障检修作业是一项系统工程,要把柴油机看成一个整体(一个系统),而不能当做一组组件。一个系统、机构或零部件有故障,必然要涉及其他系统、机构或零部件。因此,对于各个系统、机构或零部件的故障不能 孤立地对待,而必须考虑对其他系统的影响及本身所受到的影响,从而以整体观念来分析故障原因,并进行的检查排除。
故障发生的整个情况,应向操作者了解,并作出必要的检查和分析。柴油机分析故障的一般程序为:了解故障现象→了解柴油机的使用状况→了解维修史→现场观察→故障分析与排除。
2)查找故障应尽可能减少拆卸。拆卸只能作为在经过缜密分析后采取的 手段。在决定采取这一步骤时,一定要以结构和机构原理等知识作为指导,并建立在科学分析的基础上。在有把握恢复正常状态和确信不会因此引起不良后果的情况下才能进行。否则不仅会拖长排除故障的时间,而且可能是发动机遭到不应有的损坏或产生新的故障。
3)切忌存侥幸心理和盲目蛮干。当柴油机突然发生故障或一般已判定出故障的原因,而且故障将影响柴油机正常工作时,应及时停机检查。当判断是较大故障或柴油机突然自行停机时,应及时地拆检和修理。
对不能立即查明原因的故障,可以先将柴油机低速空载运转,再观察分析找出原因,以避免发生更大的事故。
当遇到较严重的、可能造成破坏性损坏的故障征兆时,切忌存侥幸心理,盲目蛮干。在没有查找到故障原因并予以排除时,不能轻易地起动发动机,否则会进一步扩大故障损坏程度,甚至造成重大事故。
4)注重调查、研究、和合理分析。应将每次出现的故障特别是大的故障原因排除方法,记录在柴油机的运行簿上,供下次检修参考。
调查、研究和了解柴油机的使用管理和维修方面的过程和现状,主要看该机常出些什么故障、发生在什么部位;检修中更换了哪些机件;检验和装配的间隙数据等。对现状的了解,主要是在柴油机在故障出现前后观察到哪些现象,已经采取过哪些措施、效果如何等。通过对这些问题的了解,把思路引导到产生故障可能性大的方向上去,便于作出正确的分析和判断。
5)遵循“从简到繁、由表及里、按系分段、推理检查”的原则,“从简到繁、由表及里”的含义比较明确,要求查找判断故障时不要将故障看得很复杂,分析排除故障与一般的工作方法一样,总是从简到繁、由近及远、由表及里地进行。“按系分段、推理检查”则要求有层次、符合机理地去分析判断故障。例如柴油机排气冒黑烟的故障,主要与两个系统有关,一是进、排气系统,二是燃油系统。进、排气系统是供气不足,还是泄露太多?燃油系统是油量过多,还是雾化质量、喷油压力和喷油时间方面的原因。然后按系统逐一检查,检查一项排除一个疑点,逐步缩小故障范围, 找出故障的真正原因。
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如何识别发电机的机械故障
发电机的一些小故障通常是可以通过定期的自检和日常养修发现的,前人的研究中也总结出了很多柴油发电机组故障检查的小窍门,为了方便广大柴油发电机组的用户,在这里就将变速法这个小窍门介绍给大家。
如果内燃机有故障,在升高或降低内燃机转速的瞬间,故障现象可能有变化。在观察故障现象的时候,应选择适宜的转速,使故障现象表现得更为突出。一般而言,多采用低速运转,因为,内燃机转速低。故障现象持续时间长,便于观察。比如:内屠C机配气机构由于气门间隙过大而引起“哒鞑哒”的敲击声,采用这种方法就可以很快加以排除。
对发电机各系统各部位的故障进行分析判断时,还可根据各自的特点.采取许多具体办法。例如对柴油机燃油供给系统的油路或电气设备的电路查找故障部位时,可按系分段逐节地进行检查,以便将故障孤立在尽可能小的范围。检查时应首先检查容易产生故障的零部件及其相应部位,然后再检查其他零部件。故障部位确定后,应根据故障的具体情况,正确细致地做到彻底排除。故障排除后应进行试机,对柴油机工作情况进行对照检查,以判明故障是否彻底排除。