新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)組額定功率與輸出功率

 

摘要：對于一臺柴油發(fā)電機(jī)組而言，柴油機(jī)輸出功率是指它的曲軸輸出的機(jī)械功率。柴油機(jī)允許使用的最大功率受零部件的機(jī)械負(fù)載和熱負(fù)載的限制，因此需規(guī)定允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大功率，稱為柴油機(jī)標(biāo)定功率。柴油機(jī)不能超過標(biāo)定功率使用，否則會縮短使用壽命，甚至可能造成事故。

 

一．柴油機(jī)的標(biāo)定功率

 

按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，柴油機(jī)銘牌上的標(biāo)定功率分為下列4類：

1、15min 功率：

即柴油機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)15min時能輸出的最大有效功率。是短時間內(nèi)可能超負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)和要求具有加速性能的標(biāo)定功率，如汽車、摩托車等柴油機(jī)的標(biāo)定功率。

2、1h功率：

即柴油機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)1h能輸出的最大有效功率。如輪式拖拉機(jī)、機(jī)車、船舶等柴油機(jī)的標(biāo)定功率。

3、12h功率：

即柴油機(jī)允許連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)12h能輸出的最大有效功率。如發(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械用的柴油機(jī)標(biāo)定功率。

4、持續(xù)功率：

即柴油機(jī)允許長時間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最大有效功率。

電站用柴油機(jī)的功率標(biāo)定為12h功率。即柴油機(jī)在大氣壓力為101.325kPa，環(huán)境溫度為20℃，相對濕度為50％的標(biāo)準(zhǔn)工況下，柴油機(jī)以額定轉(zhuǎn)速連續(xù)12h正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，達(dá)到的有效功率為柴油機(jī)的持續(xù)功率，用符號Ne表示。

一般來說，柴油機(jī)允許連續(xù)運(yùn)行的時間越長，其標(biāo)定功率相對要小。柴油機(jī)按規(guī)定的時間在標(biāo)定工況下工作之后，立即可以發(fā)出的最大功率為超負(fù)載功率，其大小以額定功率的百分?jǐn)?shù)表示。一般情況下，標(biāo)定功率為12h功率的柴油機(jī)或具有持續(xù)功率的柴油機(jī)具有超負(fù)載功率，其數(shù)值可以分別規(guī)定為這兩種額定功率的110％，并可在12h運(yùn)行期間連續(xù)運(yùn)行1h。

 

圖1 康明斯柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)備銘牌

 

 

二、交流同步發(fā)電機(jī)的標(biāo)定功率

 

交流同步發(fā)電機(jī)的標(biāo)定功率是指在額定轉(zhuǎn)速下長期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時輸出的額定電功率，用PH表示。發(fā)電機(jī)的額定功率類別，通常用工作制類別表示。

GB755（idtlEC34-1）對旋轉(zhuǎn)電機(jī)規(guī)定了10種工作制。

ISO8528-3（GB/T2820.3）規(guī)定，對RIC發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)組用發(fā)電機(jī)，應(yīng)規(guī)定持續(xù)定額（工作制S1）或離散恒定負(fù)載定額（工作制S10）。

1、S1工作制-連續(xù)工作制

保持在恒定負(fù)載下運(yùn)行至熱穩(wěn)定狀態(tài)；

2、S10工作制-離散恒定負(fù)載工作制

包括不多于4種離散負(fù)載值（或等效負(fù)載）的工作制。每一種負(fù)載的運(yùn)行時間應(yīng)足以使電機(jī)達(dá)到熱穩(wěn)定。在一個工作周期中的最小負(fù)載可為0。

 

圖2 斯坦福交流發(fā)電機(jī)銘牌

 

 

三、柴油發(fā)電機(jī)組的功率標(biāo)定和修正

 

在考慮了往復(fù)式內(nèi)燃（Reciprocating Internal Combustion，RIC）機(jī)、交流（AC）發(fā)電機(jī)、控制裝置和開關(guān)裝置制造商規(guī)定的維修計(jì)劃及維護(hù)方法后，發(fā)電機(jī)組制造商應(yīng)按如圖1-7和圖1-10所示確定機(jī)組的輸出功率。

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

GB/T 2820.1規(guī)定的柴油發(fā)電機(jī)組4種功率標(biāo)定描述如下：

（1）持續(xù)功率（COP）

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

 

圖3 柴油發(fā)電機(jī)組持續(xù)功率（COP）圖解

 

（2）基本功率（PRP）

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

在24h周期內(nèi)允許的平均輸出功率（P_pp）應(yīng)不大于PRP的70％，除非往復(fù)式內(nèi)燃（RIC）機(jī)制造商另有規(guī)定。

注：當(dāng)要求允許的P_pp大于規(guī)定值時，可使用持續(xù)功率（COP）。

當(dāng)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，小于30％PRP的功率應(yīng)視為30％，且停機(jī)時間應(yīng)不計(jì)。

實(shí)際的平均功率（P_pa）按下式計(jì)算：

 

式中 P1、P2、P；是時間t₁、t₂、t₃、···t_i時的輸出功率。

 

圖4 柴油發(fā)電機(jī)組基本功率（PRP）圖解

 

（3）限時運(yùn)行功率（LTP）

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

注：按100％限時運(yùn)行功率（LTP）每年運(yùn)行時間最多不超過500h。

 

圖5 柴油發(fā)電機(jī)組限時運(yùn)行功率（LTP）圖解

 

（4）應(yīng)急備用功率（ESP）

應(yīng)急備用功率（Emergeucy Spare Power，ESP）定義：在規(guī)定的運(yùn)行條件下并按制造商規(guī)定的維修間隔和方法實(shí)施維護(hù)保養(yǎng)，當(dāng)公共電網(wǎng)出現(xiàn)故障或在試驗(yàn)條件下，發(fā)電機(jī)組每年運(yùn)行達(dá)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(yùn)行周期內(nèi)允許的平均輸出功率（P_pp）如圖1-10所示，應(yīng)不大于ESP的70％，除非往復(fù)式內(nèi)燃（RIC）機(jī)制造商另有規(guī)定。

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

當(dāng)確定某一可變功率序列的實(shí)際平均輸出功率（P_pa）時，小于30％ESP的功率應(yīng)視為30％，且不計(jì)停機(jī)時間。

實(shí)際的平均功率（P_pa）按上式計(jì)算。

 

圖6 柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)急備用功率（ESP）圖解

 

 

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

 

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