水庫業(yè)用柴油發(fā)電機組備載、常載和連續(xù)功率

發(fā)電機組額定功率的定義隨運行方式（備載、常載和連續(xù)基本功率）的改變而變化，并隨溫升和絕緣等的不同而變化。

備載、常載和連續(xù)基本功率

備載適用于大部分緊急/備用狀態(tài)，備載額定功率不允許過載。故在設(shè)計時，過載能力需考慮更多的設(shè)備成本，更多的運行成本和較大的維護(hù)工作。

備載功率。市電斷電時提供備用電源，市電供電可靠，80%負(fù)載運行，每年運 行時間200h。某些制造廠商用于高峰期功率補償幾乎無過載能力。

常載功率。用于無市電供電場合，可連續(xù)使用，70%負(fù)載運行，每12h允許10% 過載1h，每年運行時間，負(fù)載＞*時不允許超過500h。

連續(xù)基本功率。用于*與市電母排并聯(lián)或制造廠商和發(fā)電廠基本負(fù)載要 求，*基本額定功率可連續(xù)運行（即70%負(fù)載運行），無過載能力。

    發(fā)電機組溫升、絕緣等級和額定帶載能力

發(fā)電機組額定功率隨發(fā)電機溫升和絕緣等級不同，其額定帶載能力也將變化。

H級－155oC，備載。155oC指在環(huán)境溫度40oC基礎(chǔ)上，允許溫升130oC，即大繞組溫度為170oC。

F級－105oC，備載。105oC指在環(huán)境溫度40oC基礎(chǔ)上，允許溫升105oC。

B級－80oC，備載。80oC指在環(huán)境溫度40oC基礎(chǔ)上，允許溫升80oC。

較高環(huán)境溫度下，發(fā)電機額定功率衰減，傳統(tǒng)絕緣等級為H。

溫升定義為繞組溫度高于環(huán)境溫度極值。

水庫業(yè)用柴油發(fā)電機組備載、常載和連續(xù)功率

康明斯電力系統(tǒng)柴油發(fā)電機組絕緣等級為H級，備載溫升為125oC，常載為105oC。

機房冷卻/通風(fēng)系統(tǒng)

機房冷卻/通風(fēng)系統(tǒng)考慮不佳將影響發(fā)電機組額定功率，冷卻系統(tǒng)可限制發(fā)動機功率輸出，把可變?yōu)橛行Чβ瘦敵龅臒崃客ㄟ^冷卻液釋放出去。通風(fēng)系統(tǒng)可增加燃燒空氣的溫度，減少冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。

發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)

發(fā)電機組為機電設(shè)備，將化學(xué)能（燃料）轉(zhuǎn)換為電能。機房通風(fēng)應(yīng)進(jìn)出平衡，否則溫度將越來越高，壓力將越來越大。散熱水箱式冷卻系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)考慮：冷卻溫度、預(yù)期運行溫度、功率衰減、冷卻液膨脹體積。為保證正常起動和帶載的低冷卻液溫度、監(jiān)視/安全停機、發(fā)動機制造商數(shù)據(jù)正確、散熱水箱/冷卻風(fēng)扇數(shù)據(jù)正確、運行參數(shù)、對環(huán)境散熱、機體加熱器、冷卻液流速等。

機組散熱量的計算

假定柴油產(chǎn)生140 000Btu/Gal熱量，轉(zhuǎn)換效率為35%。燃油消耗快速估算方法：

發(fā)動機燃油消耗＝使用額定功率（kW）×0.07（U.S.gal）＝（kW）×0.0185（L）（1）式中，使用額定功率（kW）轉(zhuǎn)換為

Btu.min-1=(kW)×(57)Btu.min-1

通常發(fā)動機散熱通過液體空氣熱交換冷卻系統(tǒng)，大約為燃油消耗產(chǎn)生熱量的25%（如需要，請經(jīng)過精確計算確認(rèn)）。液體－空氣熱交換（散熱水箱）為普通散熱器。

其他散熱量快速計算法：排氣系統(tǒng)30%、幅射散熱10%、功率輸出35%。

通風(fēng)系統(tǒng)空氣計算

通風(fēng)系統(tǒng)提供發(fā)動機燃燒空氣，帶走機房熱量，提供發(fā)電機冷卻空氣，冷卻發(fā)動機（通過散熱水箱）。

空氣流過系統(tǒng)時，產(chǎn)生較大的溫升。發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)的設(shè)計要求實際測算，制造廠商的數(shù)據(jù)僅供參考。不佳的設(shè)計難以使發(fā)電機組在高溫環(huán)境下進(jìn)行滿負(fù)載運行。

Q=MCP （2）

式中Q－排放熱量
m－流體質(zhì)量
CP－在恒定的溫度T和壓力下允許機房的溫度變化

空氣需求量（cfm）=（58）（散熱量）/（溫升） （3） 空氣需求量（cfm）=(58)(B.min-1)/（Fo） （4）

式（3）和式（4）要注意單位統(tǒng)一。

快速估算。有效排風(fēng)口通風(fēng)面積約等于散熱水箱面積；有效進(jìn)風(fēng)口面積約等 于1.5倍的散熱水箱面積。

排風(fēng)回流循環(huán)系統(tǒng)。在低溫環(huán)境下，冷空氣進(jìn)入機房前，允許排風(fēng)回流，使機組訊速升溫。一般設(shè)計為常閉（防止外面冷空氣回流過機組），由發(fā)電機組交流（AC）輸出或直流（DC）供給電源。

通風(fēng)系統(tǒng)小結(jié)。機房通風(fēng)系統(tǒng)直接影響發(fā)電機組額定功率輸出和*安全、可靠運行。足夠的進(jìn)排風(fēng)面積，避免進(jìn)排風(fēng)短路，理順空氣流向，排風(fēng)回流地方，直進(jìn)直出設(shè)計機房其他熱源（即無隔熱的排煙管、鍋爐）。

*：需要檢查好柴油和潤滑油，因為柴油發(fā)電機*處于靜態(tài)，機組本身各種材料會與機油、冷卻水、柴油、空氣等發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)、物理變化，從而將對發(fā)電機組產(chǎn)生隱性但持續(xù)的損害。那么如何對柴油及潤滑油進(jìn)行管理呢？

1）注意柴油保存地點：柴油油箱應(yīng)放置在密閉的房間內(nèi)，一方面是出于消防安全制度的考慮，另一方面，也為了保證柴油不會發(fā)生變質(zhì)。因為空氣中的水蒸氣會因溫度的變化而冷凝，冷凝后聚在一起的水珠會掛附在油箱內(nèi)壁，若流入柴油中，將導(dǎo)致柴油含水量超標(biāo)，含水量超標(biāo)的柴油進(jìn)入柴油機高壓油泵，會逐漸銹蝕機組中的部件，這種銹蝕將對精密耦合件的性能產(chǎn)生重要影響，若影響嚴(yán)重將損壞整個機組。

2）注意潤滑油保存期：發(fā)電機潤滑油是有保存期的，長時間存放會使其物理化學(xué)性質(zhì)將發(fā)生改變，變質(zhì)后的潤滑油會使機組工作時潤滑狀態(tài)惡化，從而產(chǎn)生發(fā)電機機件損壞的風(fēng)險。

第二：檢查啟動電磁閥

電機組在運行時，可通過看、聽、摸、嗅來對機組運行時進(jìn)行檢查。在啟動時通過聽的方法，以原裝華全康明斯發(fā)電機組為例，按下啟動按鈕三秒鐘之后，即可啟動。在三秒的啟動過程中，正常情況下可聽到兩次的咔嗒聲。若只聽到*響而聽不到第二響，就需要檢查啟動電磁閥是否正常工作。

第三：檢查電池組

柴油發(fā)電機組并非在日常經(jīng)常投入使用，發(fā)電機的正常啟動，電池的維護(hù)保養(yǎng)是關(guān)鍵性的決定因素。電池組出問題時會有
有電壓無電流

的故障。出現(xiàn)此情況能聽到啟動電機內(nèi)電磁閥吸合聲音，但無帶動連軸。電池組出現(xiàn)問題導(dǎo)致無法停機，是因為在試機時采用了停止為電池充電的方式，而導(dǎo)致電池電量不足。同時，若采用機械油泵由皮帶傳動，額定轉(zhuǎn)速時的泵油量很大，但電池組供電不足，會導(dǎo)致停機時截流閥里的彈簧由于電磁閥吸力不夠而不能封死從四個出油孔噴出的燃油，造成不能停機。也有一種情況可能會被忽略的是，國產(chǎn)電池壽命較短，大概在兩年左右，如忘記定期更換，也會出現(xiàn)這種情況。

以上三點基本的維護(hù)保養(yǎng)法是柴油發(fā)電機組在使用過程中必須注意的，因此對于使用者更加需要注意，有可能一次細(xì)小的失誤就會引起柴油發(fā)電機組出現(xiàn)故障，因此要到防患于未然。