发电机组合理配置取决于对参数及负载的分析结果「发电机的负荷与什么有关」

今天带来发电机组合理配置取决于对参数及负载的分析结果「发电机的负荷与什么有关」，关于发电机组合理配置取决于对参数及负载的分析结果「发电机的负荷与什么有关」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

尽管绝大多数的评估实践在评估程序或者厂商代表的帮助下已经做的很好，理解影响发电机组运行的因素仍然很重要，因为可以让你知道你的应用配置了正确的设备。

一、项目参数

计算及选择发电机装置的第一步就是建立项目参数。

1、最小发电机装置负载/容量：轻载下运行发电机装置会损害发动机，降低可靠度。康明斯电力不推荐发电机运行在低于30%负载的情况下。负载低于推荐值时应该增加负载。

2、最大允许的阶梯电压降（起动及运行时）：如果降低起动时最大允许的电压降，当负载在自动控制下循环运行或者在尖锋负载运行时，需要提高发电机组的容量。选择较低的可接受的电压降，意味着需要较大的发电机容量。最大允许的阶梯频率降：如果降低最大允许的频率降，需要提高发电机组的容量。

3、海拔和温度：基于安装位置，随着海拔高度和环境温度的增加，需要配置大于总负载的发电机组的容量。

4、工作时间：采用备用功率，主用功率或者与市电并联，发电机的容量也有所不同。备用功率通常没有过载能力。主用功率通常有大于10%的过载能力。发电机工作在稳定持续负载状态时，不应该超过其持续功率。

5、燃料：天然气，柴油或者液化气会影响对发电机的选择。通常，使用天然气或者液化气的发电机因为要降功率使用，因此要加大其容量。紧急电源系统必须由储存在本地的燃料来供应。

6、相数：选择单相或者三相。三相发电机可以为单相负载供电，但是要尽量保证三相负载的平衡。

7、频率：50HZ或者60HZ可选。

8、电压：通常与选择的频率有关。

二、负载

发电机选型的下一步也是最重要的一步是确认发电机带载的类型及功率。通常来说，发电机如果带非线性负载，需要增加发电机组的容量。接下来讨论一下各种负载及电气因素如何影响发电机的选型。

1、功率因数（PF）：通常交流负载电路中的电感和电容会导致正弦波电流经过零点的时间滞后或者超前电压波型的过零点。容性负载，过激的电动机等会导致超前的功率因数（PF），即电流超前电压。由于电路中电感的存在，滞后功率因数，即电流滞后电压的负载更为更为普遍。功率因数是kW和kVA的比值，用小数（0.8）或者百分数（80%）来表示。三相发电机标称为PF是0.8的负载，而单相发电机标称为PF是1.0的负载。功率因素越低，给负载供电时对发电机的容量要求越高。任何时候用发电机给功率因数为超前的负载供电时应特别小心。很轻的超前功率因数负载会导致电压失控。发电机组带超前功率因数的负载时，在不被损害或者不会造成电压失控的前提下，可以带标称无功功率的10%的负载。最常见的超前功率因数的负载是带输入滤波器的轻载的UPS系统和带功率因数校正装置的马达。先启动滞后功率因数的负载，再启动超前功率因数的负载，可以提高稳定性。

2、单相负载和负载平衡：为了充分发挥发电机组的容量及限制电压的失衡，三相发电机组的三相负载应该尽可能的平衡。

3、峰值负载：循环开启关闭的负载会形成峰值负载，比如电焊机，医疗影像设备或者马达。考虑到周期负载的因素，如果不认真设计启动顺序，会明显加大对发电机容量的需求。

4、马达负载：估算软件可以完成对马达类负载的计算，能够将各种马达计算出对应的启动及运行功率的需求。然而，为了估算启动及加速马达所需的发动机的功率，通常将负载归类为低惯性和高惯性负载更准确。

5、低惯性负载：包括风扇，离心式风机，旋转压缩机，旋转离心泵等。

6、高惯性负载：包括电梯，单缸和多缸泵，单缸和多缸压缩机，碎石机及传送带等。

7、50马力以上的马达：大的马达在转子静止或者刚启动时相当于一个低阻抗的负载，因此有很高的浪涌电流，通常是马达标称（运行）电流的6倍。该电流会导致可能会影响其它系统的电压下降。发电机恢复至正常电压取决于发电机，马达，发动机功率（kW容量）以及发电机强制励磁的能力。根据负载的情况，在不循环启动时，对发电机的配置应该使其在几秒钟内恢复至标称电压值。在对马达的启动转矩要求不高时，为了降低马达的启动功率（kVA），可以选用多种降压启动器。降低马达起动功率可以减少电压降，发电机容量，并提供温和的机械启动。然而这些启动方法只能用在低惯性马达上，除非可以确认启动时能够产生足够的加速转矩。

8、许多因素会影响发电机的容量：决定发电机装置容量的参数包括发电机最小负载，最大允许的阶梯电压降和阶梯频率降；高度及温度，工作方式，燃料，相数，频率以及电压。评估软件，如康明斯电力的GenSize软件，很大的简化了这个过程，并且提出了可供了优化发电机配置的方案分析。了解手动计算方法可以帮助工程师理解每个因素对发电机的配置有多大的影响。

9、变频驱动（VFD）马达：用以控制感应电机速度的变频驱动（或者变速）设备是非线性负载，这些负载会导致发电机组的输出电压畸变。大的发电机需要防止VFD设备产生的谐波电流引起的过热，以及通过降低发电机的电抗来降低电压畸变。例如，VFD负载必须小于机组容量的50%，以限制总的谐波电波在15%以内。

三、其它负载

1、UPS（不间断电源）：UPS系统使用可控硅整流器或者其它静态装置，将交流电转换丹田直流电并且给电池充电，是另一种非线性负载。大的发电机需要防止由整流器产生的谐波电流引起的过热，以及通过降低发电机的电抗来降低电压畸变。过去存在的发电机与静态UPS设备的兼容性问题会导致发电机带此类负载时的容量评估存在一些误解。多数UPS厂商认识到期此问题。事实上要求UPS设备与发电机组兼容比单纯加大发电机组的容量更节省成本。这样使用UPS的标称功率来决定发电机组的容量，就可以满足机组对电池充电的需求，以及UPS满载情况下的需求。

2、电池充电器类负载：电池充电器是一种非线性负载，发电机容量的需要根据整流器（脉冲）的数量来决定。3脉冲需要配置标称运行功率的2.5倍的发电机容量，12脉冲需要配置标称运行功率的1.15倍的发电机容量。这些负载在电信系统中最为常见。

3、医疗影像类负载：包括CAT扫描，MRI及X光设备。为了保证影像质量，在此类负载运行时发电机组的电压降不应超过10%。照明类负载：除了灯泡的功率外，还应该考虑到镇流器的功率，以及起动及正常运行时的功率因数。

4、再生类负载：如电梯，起重机及升降机，通常在制动时电源要吸收一部分能量，在市电供电时并不会成为问题，因为市电可以认为可以带很多负载的不受限制的能源。与之相比，发电机组能够吸收的能量会小的多，特别是不带其它负载时。通常再生问题可以通过带其它可以吸收再生能量的负载来解决。大量的再生类负载会导致发电机组超速和停机。

5、负载顺序：多数场合下发电机组被设计成可以同时带动所有负载。一些场合下，先起动会导致大电流的负载，然后按步骤启动其它负载—即大马达优先原则。通常负载的起动顺序是10秒钟内起动紧急及救生类负载，其它负载的起动时间可以长一些。总之，按一定顺序起动在负载固定时可以减小发电机的容量。当存在循环类马达负载时，应该按照先起动其它负载，最后起动大的马达负载的原则来评估发电机组的容量。

四、未来需求

发电机组评估需要考虑到未来的需求。对电源的需求不是固定的，可能趋于增加。因此，对发电机组的评估需要考虑到未来的系统扩容。即使是用成熟的软件来计算，仍需要对发电机组的容量根据判断而作出调节。您对影响发电机组容量的参数知道的越多，作出的判断就会越合理。