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新聞主題 |
發(fā)電機(jī)基本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)知識 |
發(fā)電機(jī)的通用國際和國家陸用標(biāo)準(zhǔn)有IEC34-1國際電工技術(shù)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、GB755中國旋轉(zhuǎn)電機(jī)通用技術(shù)條件、BS5000英國標(biāo)準(zhǔn)、NEMA MG 1-22北美標(biāo)準(zhǔn)、CSA C22-2加拿大標(biāo)準(zhǔn)和VDE 0530德國標(biāo)準(zhǔn)等。英國勞氏船級社LRS、挪威船級社DNV、法國船級社BV、德國勞氏船級社GL、美國船級社ABS和R.I.N.A.意大利船級社等船用船級社標(biāo)準(zhǔn)。其他如軍用和通信計算機(jī)等相關(guān)要求。
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三相交流發(fā)電機(jī)正視圖 |
三相交流發(fā)電機(jī)左軸側(cè)圖 |
1、標(biāo)稱功率
發(fā)電機(jī)的容量一般以視在功率（kVA）的形式給出，發(fā)電機(jī)出廠一般都按額定功率因數(shù)為0.8（滯后）計算：因此額定有功功率kW＝0.8x視在功率（kVA），電機(jī)廠對每一種型號的發(fā)電機(jī)，都會提供按照IEC34和GB755標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)標(biāo)稱功率定義下的不同功率值。
2、效率
發(fā)電機(jī)的損耗包括軸承摩擦損耗和冷卻風(fēng)扇風(fēng)阻等機(jī)械損耗，鐵心磁滯損耗和渦流損耗等鐵損以及定子繞組輸出電流經(jīng)過導(dǎo)線電阻的發(fā)熱損耗等銅耗，前兩部分損耗屬于空載損耗，與輸出電流大小無關(guān)，而銅耗與輸出電流二次方成正比，因此發(fā)電機(jī)效率（柴油機(jī)輸入的功率減去以上損耗，剩下的作為有功功率輸出，其與柴油機(jī)輸入的功率的百分比，稱為發(fā)電機(jī)的效率，發(fā)電機(jī)制造廠會提供發(fā)電機(jī)的效率曲線）在輕載時較低，隨著輸出電流增大，發(fā)電機(jī)的效率也會相應(yīng)增大，在75％～80％額定容量時，效率達(dá)到最高值，當(dāng)輸出電流繼續(xù)增大到額定電流時，銅耗快速增大，發(fā)電機(jī)效率會從最高點略微下降。同一款發(fā)電機(jī)，效率在不同電壓和負(fù)載百分比下不同，具體可參見廠家的效率曲線。另外，發(fā)電機(jī)的效率和發(fā)電機(jī)組的效率是兩個概念，發(fā)電機(jī)組的效率還包括燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的效率以及柴油機(jī)附屬設(shè)備如冷卻風(fēng)扇和柴油機(jī)機(jī)帶充電發(fā)電機(jī)所消耗的功率。
3、溫升
溫度：發(fā)電機(jī)的輸出電流經(jīng)過繞組線圈內(nèi)阻產(chǎn)生銅耗發(fā)熱，鐵心中鐵心磁滯和渦流現(xiàn)象產(chǎn)生鐵耗發(fā)熱以及其他機(jī)械摩擦發(fā)熱，引起發(fā)電機(jī)繞組的溫度升高，從而引起發(fā)電機(jī)繞組的絕緣老化或損壞。
發(fā)電機(jī)的繞組溫度的升高值（相對值）為發(fā)電機(jī)的溫升?；诃h(huán)境溫度為40℃時，絕緣等級為B級的允許溫升為80K，絕緣等級為F級的允許溫升為105K，絕緣等級為H級的允許溫升為125K。一般低壓柴油發(fā)電機(jī)組配套的發(fā)電機(jī)都采用H級的絕緣材料，高壓柴油發(fā)電機(jī)
組配套的發(fā)電機(jī)采用F級或H級的絕緣材料。同樣級別的繞組絕緣等級，繞組的實際運行溫升（絕對溫度）越低，繞組壽命就越長，允許的標(biāo)稱功率會降低；反之，如果繞組的實際運行溫升（絕對溫度）越高，繞組壽命就越短，允許的標(biāo)稱功率會增大，而且溫升和壽命之間不是線性關(guān)系，可能繞組溫度在達(dá)到一定臨界值之后，雖然溫度升高不多，但繞組使用壽命將大大縮短，假設(shè)H級絕緣用H級溫升，繞組壽命為20000h，輸出功率為100kVA，H級絕緣用F級溫升，繞組壽命將延長1倍，輸出功率降低到90kVA，而H級絕緣用B級溫升，繞組壽命更是提高到原來6倍之多，輸出功率進(jìn)一步降低到80kVA。反之，如果H級溫升基礎(chǔ)上提高15K使用，繞組壽命會縮短到原來的1/3，而輸出功率上升到110kVA。廠家技術(shù)數(shù)據(jù)表中會給出發(fā)電機(jī)在不同溫升等級下的功率標(biāo)稱值，如果是備用或應(yīng)急電源應(yīng)用，設(shè)備生命周期使用的總運行小時數(shù)（使用壽命）要求不高，可以適當(dāng)提高允許溫升，換取比較高的功率標(biāo)稱值，從而降低設(shè)備體積和成本；反之，在連續(xù)運行的柴油電廠應(yīng)用中，發(fā)電機(jī)是7x24h連續(xù)運行的，負(fù)載也是比較恒定的話，就需要按照比較低的溫升，例如B級溫升，以比較小的功率標(biāo)稱值換取比較長的使用壽命。
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發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)繞組位置圖 |
4、使用環(huán)境
（1）相對濕度
濕度主要指空氣中水分的含量，通常以相對濕度來表示，標(biāo)準(zhǔn)中一般以60％作為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境工況濕度。對于高濕度的地區(qū)，必須仔細(xì)選擇發(fā)電機(jī)的絕緣和浸漆系統(tǒng)，以使發(fā)電機(jī)適應(yīng)高濕度的環(huán)境。
（2）海拔（ASL）
海拔超過1000m后，空氣會變得稀薄，而發(fā)電機(jī)是靠風(fēng)扇進(jìn)行空氣冷卻的，故發(fā)電機(jī)的冷卻效果將會變差，所以對超過1000m的海拔要求發(fā)電機(jī)降功率使用，以避免發(fā)電機(jī)過熱。但這并不表示海拔低于1000m時，發(fā)電機(jī)功率可以增加。
對海拔超過1000m時，發(fā)電機(jī)的實際輸出功率修正系數(shù)：1000～4500m，每升高500m降低3％，例如海拔為4500m時，實際輸出功率降低21％；海拔超過4500m時，需要咨詢廠家。
（3）環(huán)境溫度
按照國際通用的設(shè)計及功率標(biāo)稱技術(shù)要求，一般定義發(fā)電機(jī)的使用環(huán)境溫度為40℃，由于發(fā)電機(jī)是與柴油機(jī)一起工作，柴油機(jī)的發(fā)熱可能會使機(jī)房溫度升高，因此發(fā)電機(jī)的實際冷卻進(jìn)風(fēng)溫度會高于環(huán)境溫度，那么此時應(yīng)該以實際冷卻進(jìn)風(fēng)溫度為準(zhǔn)，如果超過40℃，那么發(fā)電機(jī)應(yīng)該降功率運行，若低于40℃，則發(fā)電機(jī)的允許輸出功率可以比額定功率大。當(dāng)實際冷卻進(jìn)風(fēng)溫度超過40℃但不超過60℃時，發(fā)電機(jī)的功率修正系數(shù)：溫度超過40℃部分每升高5℃，輸出功率下降3％。當(dāng)實際冷卻進(jìn)風(fēng)溫度超過60℃時，需要咨詢廠家。
（4）特殊氣候及環(huán)境
前面我們討論了濕度。海拔及溫度等對發(fā)電機(jī)的影響，但這都是獨立討論的，在實際運用時情況要復(fù)雜得多，并且如下所列的另外一些因素也會影響發(fā)電機(jī)的正常工作：空氣中含有其他氣體為化學(xué)性質(zhì)的腐蝕氣體，（在海邊）有鹽水（霧），灰塵或風(fēng)沙或雨水，對于前述比較復(fù)雜的特殊氣候及環(huán)境，可以通過選用浸漆及發(fā)電機(jī)表面涂裝標(biāo)準(zhǔn)提高的船用標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)電機(jī)或者提高發(fā)電機(jī)的防護(hù)等級來應(yīng)對。故必須全面考慮各種復(fù)雜的氣候?qū)Πl(fā)電機(jī)的影響，保證發(fā)電機(jī)的正常工作。防冷凝加熱器用于空氣中濕度較大且溫差變化較大的易發(fā)生冷凝的環(huán)境中，當(dāng)發(fā)電機(jī)待機(jī)時，接通加熱器，使發(fā)電機(jī)的機(jī)身溫度大于環(huán)境溫度約5K，發(fā)電機(jī)運行時切斷加熱器電源。
（5）防護(hù)等級
IP22為防垂直下滴的雨水進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部，斯坦福發(fā)電機(jī)是IP23在IP22基礎(chǔ)上還能防止傾角為60°的雨水進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部。
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同步發(fā)電機(jī)機(jī)座外殼防護(hù)等級 |
空氣過濾器適用風(fēng)沙比較大或空氣中灰塵較多的使用環(huán)境，由于空氣過濾器會對發(fā)電機(jī)的冷卻空氣流量造成影響，一般輸出功率下降5％左右。
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