同一電站的常用柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)盡量選用同型號(hào)、同容量的機(jī)組，以便備用相同的零部件，方便維修與管理。負(fù)荷變化大的工程，也可以選用同系列不同容量的機(jī)組。機(jī)組輸出標(biāo)定電壓一般為400V,個(gè)別用電量大，輸電距離遠(yuǎn)的工程可選用高壓發(fā)電機(jī)組。
-般而言，常用柴油發(fā)電機(jī)組容量的估算按機(jī)組長(zhǎng)期持續(xù)運(yùn)行輸出功率能滿足全工程最大計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行選擇，并應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要性確定備用機(jī)組的容量。柴油機(jī)持續(xù)運(yùn)行的輸出功率，一般為標(biāo)定功率的0.9倍。若機(jī)組容量選擇得過小，則無法帶動(dòng)全部負(fù)載或者在啟動(dòng)大功率負(fù)載時(shí)導(dǎo)致突然停機(jī)的現(xiàn)象;若機(jī)組容量選擇得過大，則投資及維修成本高，造成資源浪費(fèi)。而且根據(jù)柴油機(jī)的特性，當(dāng)其長(zhǎng)期在小負(fù)荷工作時(shí)，將造成發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)、噴油嘴等處積炭嚴(yán)重，氣缸磨損加劇等損壞機(jī)組的不良后果。另外，在容量估算時(shí)需考慮多方面的因素，包括使用環(huán)境、負(fù)載類型和預(yù)留裕量等方面。
(1)使用環(huán)境不同的使用環(huán)境會(huì)影響機(jī)組的輸出功率。使用環(huán)境主要包括:環(huán)境溫度、海拔高度和空氣相對(duì)濕度。當(dāng)環(huán)境溫度、海拔高度過高時(shí)，空氣密度則降低，機(jī)組運(yùn)行時(shí)燃燒所需氧氣的供應(yīng)量減少，機(jī)組的輸出功率應(yīng)作相應(yīng)下調(diào)。換言之，選用的機(jī)組功率要比負(fù)載的功率值高，即當(dāng)機(jī)組在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下工作時(shí)，應(yīng)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行功率校正。
值得注意的是:電子噴油柴油機(jī)采用了電子噴油控制技術(shù)，通過安裝在柴油機(jī)上的電子控制單元對(duì)進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣壓力、燃油溫度等參數(shù)的精確測(cè)量，以控制每個(gè)噴油器的噴油正時(shí)和噴油量，是機(jī)組在非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下功率下降比較少。
(2)負(fù)載類型不同類型的負(fù)載對(duì)發(fā)電機(jī)組容量的要求相差很大。負(fù)載類型一般分為電阻性負(fù)載、電感性等線性負(fù)載與內(nèi)含整流電路的非線性負(fù)載(又稱整流性負(fù)載)。阻性負(fù)載如燈泡、電爐和烤箱等;感性負(fù)載如空調(diào)、機(jī)床和水泵等;非線性負(fù)載如UPS、電子計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)和PLC設(shè)備等。其中阻性負(fù)載的特性是電阻基本保持不變，電流隨電壓按比例下降，帶這種負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)組的容量只要略大于負(fù)載功率即可。但是在帶感性負(fù)載和非線性負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)組的容量就需要重新計(jì)算。
①電感性負(fù)載對(duì)容量的影響電感性負(fù)載 (如籠型三相異步電動(dòng)機(jī))的特性是，當(dāng)啟動(dòng)時(shí)有很大的電流，而且功率因數(shù)大大低于正常運(yùn)轉(zhuǎn)值。如果直接啟動(dòng)，其啟動(dòng)電流為正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的5~7倍，這就要求機(jī)組容量足夠大以滿足其啟動(dòng)要求。但是隨之而來的問題就是機(jī)組的功率選大了，而正常運(yùn)行時(shí)功率又遠(yuǎn)小于機(jī)組的額定功率，這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。
例如:機(jī)組帶-一 臺(tái)額定功率P=60kW,滿載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的電壓U=380V、功率因數(shù)cosφ=0.88、效率7=93%、啟動(dòng)電流值為額定時(shí)6倍的三相異步電動(dòng)機(jī)時(shí):
額定電流值為
I= P/(v3Uηcosq)= 112A
若根據(jù)額定電流值選擇機(jī)組，只要機(jī)組的最大輸出電流值大于112A即可。
由于其啟動(dòng)電流為額定電流值的6倍(112X6=672A)， 為了滿足啟動(dòng)要求，不得不選擇最大輸出電流大于672A的機(jī)組。顯然，機(jī)組的功率變大了，而正常運(yùn)行時(shí)其功率又遠(yuǎn)小于標(biāo)定功率，非常不經(jīng)濟(jì)。為了減小電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的影響，往往采用減壓?jiǎn)?dòng)的方法，就是在啟動(dòng)時(shí)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近穩(wěn)定時(shí)，再把電壓恢復(fù)到正常值。常用的減壓方法有以下幾種:
a. 星形-三角形(Y-△)換接啟動(dòng);
b.自耦減壓?jiǎn)?dòng);
c.電抗減壓?jiǎn)?dòng);
d.延邊三角形啟動(dòng)。
其中星形三角形(Y-△)換接啟動(dòng)法的啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)時(shí)的1/3;自耦減壓?jiǎn)?dòng)法備有抽頭，可根據(jù)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求得到不同電壓;電抗減壓?jiǎn)?dòng)的啟動(dòng)電流按其端電壓的比例降低;延邊三角形啟動(dòng)的啟動(dòng)電流般為直接啟動(dòng)時(shí)的 1/2。具體的操作方法可由有關(guān)的電工手冊(cè)查得。
②非線性負(fù)載對(duì)容量的影響非線性 負(fù)載設(shè)備都有啟動(dòng)沖擊電流、諧波反饋、電流突變等干擾，而且往往對(duì)機(jī)組電壓降值有很高的要求。由于柴油發(fā)電機(jī)組所送出的電源本身不但電壓畸變率大，而且隨著機(jī)組額定輸出功率容量的減小，其內(nèi)阻增大的矛盾會(huì)顯得更加突出。當(dāng)帶電阻性負(fù)載時(shí)，這種影響不易覺察。然而帶像計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備這種整流濾波型負(fù)載或UPS等非線性負(fù)載時(shí)，會(huì)影響負(fù)載的正常運(yùn)行乃至使用壽命，出于安全方面的考慮應(yīng)把機(jī)組容量選大一一些。
在計(jì)算發(fā)電機(jī)組容量時(shí)，應(yīng)明確各個(gè)負(fù)載的性能，以作出正確的選擇，常用負(fù)載的參考特性參數(shù)如表1-8所示。
(3)其他考慮因素根據(jù)現(xiàn)有負(fù)載進(jìn)行機(jī)組容量計(jì)算后，還要考慮其他因素，如今后是否有擴(kuò)充負(fù)載的可能，有些負(fù)載是否可能發(fā)生過載現(xiàn)象等。建議根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加大機(jī)組的容量。另外，在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，建議采用兩臺(tái)或多臺(tái)發(fā)電機(jī)組，其中一些發(fā)電機(jī)組用于敏感負(fù)載(如電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其他電子設(shè)備)，另一些發(fā)電機(jī)組用于不敏感的負(fù)載(如電阻性負(fù)載和電動(dòng)機(jī))，以防止由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)造成機(jī)組電壓波形畸變對(duì)敏感性負(fù)載的影響。
