新聞主題	柴油發(fā)電機組額定功率與輸出功率

 

摘要：對于一臺柴油發(fā)電機組而言，柴油機輸出功率是指它的曲軸輸出的機械功率。柴油機允許使用的最大功率受零部件的機械負載和熱負載的限制，因此需規定允許連續運轉的最大功率，稱(chēng)為柴油機標定功率。柴油機不能超過(guò)標定功率使用，否則會(huì )縮短使用壽命，甚至可能造成事故。

 

一．柴油機的標定功率

 

按國家標準規定，柴油機銘牌上的標定功率分為下列4類(lèi)：

1、15min 功率：

即柴油機允許連續運轉15min時(shí)能輸出的最大有效功率。是短時(shí)間內可能超負載運轉和要求具有加速性能的標定功率，如汽車(chē)、摩托車(chē)等柴油機的標定功率。

2、1h功率：

即柴油機允許連續運轉1h能輸出的最大有效功率。如輪式拖拉機、機車(chē)、船舶等柴油機的標定功率。

3、12h功率：

即柴油機允許連續運轉12h能輸出的最大有效功率。如發(fā)電機組、工程機械用的柴油機標定功率。

4、持續功率：

即柴油機允許長(cháng)時(shí)間連續運轉的最大有效功率。

電站用柴油機的功率標定為12h功率。即柴油機在大氣壓力為101.325kPa，環(huán)境溫度為20℃，相對濕度為50％的標準工況下，柴油機以額定轉速連續12h正常運轉時(shí)，達到的有效功率為柴油機的持續功率，用符號Ne表示。

一般來(lái)說(shuō)，柴油機允許連續運行的時(shí)間越長(cháng)，其標定功率相對要小。柴油機按規定的時(shí)間在標定工況下工作之后，立即可以發(fā)出的最大功率為超負載功率，其大小以額定功率的百分數表示。一般情況下，標定功率為12h功率的柴油機或具有持續功率的柴油機具有超負載功率，其數值可以分別規定為這兩種額定功率的110％，并可在12h運行期間連續運行1h。

 

圖1 康明斯柴油發(fā)電機組設備銘牌

 

 

二、交流同步發(fā)電機的標定功率

 

交流同步發(fā)電機的標定功率是指在額定轉速下長(cháng)期連續運轉時(shí)輸出的額定電功率，用PH表示。發(fā)電機的額定功率類(lèi)別，通常用工作制類(lèi)別表示。

GB755（idtlEC34-1）對旋轉電機規定了10種工作制。

ISO8528-3（GB/T2820.3）規定，對RIC發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)的發(fā)電機組用發(fā)電機，應規定持續定額（工作制S1）或離散恒定負載定額（工作制S10）。

1、S1工作制-連續工作制

保持在恒定負載下運行至熱穩定狀態(tài)；

2、S10工作制-離散恒定負載工作制

包括不多于4種離散負載值（或等效負載）的工作制。每一種負載的運行時(shí)間應足以使電機達到熱穩定。在一個(gè)工作周期中的最小負載可為0。

 

圖2 斯坦福交流發(fā)電機銘牌

 

 

三、柴油發(fā)電機組的功率標定和修正

 

在考慮了往復式內燃（Reciprocating Internal Combustion，RIC）機、交流（AC）發(fā)電機、控制裝置和開(kāi)關(guān)裝置制造商規定的維修計劃及維護方法后，發(fā)電機組制造商應按如圖1-7和圖1-10所示確定機組的輸出功率。

在使用時(shí)，如果與輸出功率有關(guān)的條件不能滿(mǎn)足，發(fā)電機組的壽命將縮短。

GB/T 2820.1規定的柴油發(fā)電機組4種功率標定描述如下：

（1）持續功率（COP）

持續功率（Continuous Power，COP）定義：在規定的運行條件下并按制造商規定的維修間隔和方法實(shí)施維護保養，發(fā)電機組每年運行時(shí)間不受限制地為恒定負載持續供電的最大功率，如圖3所示。

 

圖3 柴油發(fā)電機組持續功率（COP）圖解

 

（2）基本功率（PRP）

基本功率（Prime Power，PRP）定義：在規定的運行條件下并按制造商規定的維修間隔和方法實(shí)施維護保養，發(fā)電機組能每年運行時(shí)間不受限制地為可變負載持續供電的最大功率，如圖4所示。

在24h周期內允許的平均輸出功率（P_pp）應不大于PRP的70％，除非往復式內燃（RIC）機制造商另有規定。

注：當要求允許的P_pp大于規定值時(shí)，可使用持續功率（COP）。

當確定某一變化的功率序列的實(shí)際平均輸出功率P_pa如圖1-8所示時(shí)，小于30％PRP的功率應視為30％，且停機時(shí)間應不計。

實(shí)際的平均功率（P_pa）按下式計算：

 

式中 P1、P2、P；是時(shí)間t₁、t₂、t₃、···t_i時(shí)的輸出功率。

 

圖4 柴油發(fā)電機組基本功率（PRP）圖解

 

（3）限時(shí)運行功率（LTP）

限時(shí)運行功率（Limeitet-time running Power）定義：在規定的運行條件下并按制造商規定的維修間隔和方法實(shí)施維護保養，發(fā)電機組每年供電達500h的最大功率，如圖5所示。

注：按100％限時(shí)運行功率（LTP）每年運行時(shí)間最多不超過(guò)500h。

 

圖5 柴油發(fā)電機組限時(shí)運行功率（LTP）圖解

 

（4）應急備用功率（ESP）

應急備用功率（Emergeucy Spare Power，ESP）定義：在規定的運行條件下并按制造商規定的維修間隔和方法實(shí)施維護保養，當公共電網(wǎng)出現故障或在試驗條件下，發(fā)電機組每年運行達200h的某一可變功率系列中的最大功率，如圖6所示。

在24h的運行周期內允許的平均輸出功率（P_pp）如圖1-10所示，應不大于ESP的70％，除非往復式內燃（RIC）機制造商另有規定。

實(shí)際的平均輸出功率（P_pa）應低于或等于定義ESP的平均允許輸出功率（P_pp）。

當確定某一可變功率序列的實(shí)際平均輸出功率（P_pa）時(shí)，小于30％ESP的功率應視為30％，且不計停機時(shí)間。

實(shí)際的平均功率（P_pa）按上式計算。

 

圖6 柴油發(fā)電機組應急備用功率（ESP）圖解

 

 

對于同一種發(fā)電機組，額定功率類(lèi)別不同，其大小也不同。所有國家標準以及ISO8528-5（GB/T 2820.5）均規定制造商在產(chǎn)品標牌上額定功率前必須標明功率類(lèi)別，即加詞頭：COP、PRP或LTP。這樣表示，既能反映發(fā)電機組的實(shí)際情況，又便于用戶(hù)使用。同樣，用戶(hù)在選購機組時(shí)，也務(wù)請注意功率類(lèi)別。

 

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