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选型高海拔地区柴油发电机选型容量修正计算策略

收藏本文 2024-02-26 点赞:22578 浏览:97958 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:按照设计手册的要求,当所设计的项目不是手册中规定的典型设计环境时,需要根据项目环境的实际情况,对设计结果进行修正,使我们设计所选设备适应当地环境变化的要求,确保相关电气系统正常运行。
关键词:问题;高海拔地区;柴油发电机
Abstract: In accordance with the requirements of the design manual, when a typical design environment specified in the project design is not a manual, according to the actual situation of the project environment, the design results corrected, so we designed the selected device to adapt to changes in the local environment requirements to ensurerelated electrical system uptime.
Key words:; high altitudes; diesel generator
中图分类号:TK4
高海拔地区由于大气环境的变化,会造成电气设备的参数特性下降,如柴油发电机的出力下降,为保证柴油发动机的轴头功率达到发电机额定功率值的要求,需要对常规条件下的柴油发动机的功率由海拔条件的变化进行修正。我们设计过程中,参照内燃机台架试验国家标准GB1105.1-1987对柴油发电机进行海拔功率的修正计算,求得当地实际使用的柴油发电机功率,实际应用状况比较理想。现将本方法呈现给读者。
问题的提出
某五星级酒店项目位于我国西南地区某市,依照项目需求,该高档酒店强电系统设计时配置了应急柴油发电机作为特别重要负荷的备用电源,初步估算柴油发电机的容量为740kW,(详见附表一)。国家标准规定对柴油机的标定功率也是柴油机名牌商标注的功率,是在标准大气压状况下连续运行12小时的最大功率,持续长期运行的功率是标定功率的90%。超过标定功率10%时可超载1h(包括在内12h)。国家标准GB1105.1~-1987规定的标准大气状况为,大气压力100kPa、环境温度25oC(298K)、相对湿度30% 。但由于项目所在地区是高海拔地区,海拔高度为2910米,当地大气压远低于标准规定的数值,严重影响柴油机的功率,为确保选定的柴油发电机能够满足初步设计应急负荷的要求,需要对柴油机的海拔功率进行修正。

二、高海拔地区柴油发电机的功率选型的计算

标准大气压下应急柴油发电机的容量计算
首先,我们采用常规的备用电源——柴油发电机的负荷计算方法计算出本项目在正常条件下,柴油发电机的容量,所示见表一

一、某项目常规条件下柴油发电机容量的计算


最终发电机负荷选取消防负荷和重要负荷的大者:740 kW
当地海拔条件下大气压值的计算
我们通过大气压随海拔升高而下降的公式(1)求出当地的大气压值:
(1)
(kPa)
其中
P——当地大气压值,单位:kPa
Po——标准大气压值,取值100 kPa
Kx——每百米高度,大气压变化系数,取值0.674kPa/百米;
H——当地海拔高度,单位:米。
柴油发动机的指示功率比的计算
尔后,我们可以通过计算利用功率比公式(2)计算出柴油机指示功率比,当我们使用一般非增压柴油机时,其计算公式如下:
(2)

其中
大气状况修正系数k的计算中
P——当地大气压值,单位:kPa,其中注脚“o”的为标准大气压状况下的数值,
即Po=100 kPa;
T——环境温度,绝对温度,单位:K, 其中注脚“o”的为标准大气压状况下的数值,
即To=273+25=298K ;
Ф——相对湿度;
P——饱和蒸汽压力,单位:kPa;
Фx Psw——不同环境温度t(℃)和环境温度的水蒸气分压,单位:kPa,改制可通过下表表二查得:

二、不同环境温度t(℃)和环境温度的水蒸气分压Фx Psw值


4、柴油机大气功率修正系数的计算并求得修订后的柴油发电机功率

接着我们可以求得柴油机大气功率修正系数,具体按照下列公式(3):
(3)
其中,——柴油发电机的效率,这里ηm=0.8;
4、最后,我们通过单台机组的柴油发电机在不同大气压下的实际输出功率公式(4) 来求得当地大气压状况下需要选择发电机的修正值,由公式:
(4)
得出,
(4-1)
(kW)
其中,
N——柴油机的标定功率,这里,也就是我们设计选定的标准大气压下柴油发电的计算功率,单位:kW;
C1——进、排气阻力影响输出功率的修正系数,对于地面电站,一般C1取1.0;
Np——柴油发电机冷却风扇消耗的功率,单位:kW;
ηF——发电机的效率;
最后,通过查柴油发电机技术规格表,套档选择柴油发电机的规格为1100kW。
三、总结
电气设备使用地点的环境条件与正常使用条件不符时,应按特殊使用条件进行修正。高海拔地区随着海拔高度的增加,由于空气稀薄,气压降低,单位体积空气中的含氧量下降,就会影响到柴油发电机的出力。因此,不能直接使用我们常规变压器容量的计算结果,而是需要结合当地环境情况进行必要的修正。本文参照国家标准《内燃机台架性能试验方法》GB1105.1-1987中的规定的方法,并对其中的计算公式进行了适当的简化,给出了一种针对海拔高度和其他环境因素(温度,相对湿度等)对柴油发电机容量进行修正的计算方法,对于不同环境条件下,电气容量计算中柴油发电机容量的计算是一个补充。
参考书
工业与民用建筑设计

源于:标准论文www.udooo.com

手册(第三版) 任元会 主编
《内燃机台架性能试验方法》GB110

5.1-1987

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