柴油发电机容量选择计算知识讲解
柴油发电机负荷计算及设备容量选择
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柴 油 发 电 机 负 荷 计 算 及 设 备 容 量 选 择
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该项 目总 建 筑 面 积 为 ４ ． ５ ６万 Ｉ ｎ ， 地上 ２ ３ 层， 地下 ４层 ， 建筑 屋 面高度 为 ９ ８ ． ７ Ｉ ＇ ｌ ｌ 。地 下 １～ ４层 为 地下 机械停 车库 、 设 备 配套 用 房 ， 地 上 为 办 公 用房 。根据 工 程 用 电量 及 当地 供 电情 况 ， 该项 目由 电业 部 门引 人 两 路 １ ０ ｋ Ｖ市 电 电源 。１ ０ ｋ Ｖ 高压 侧采 用单 母 线 分段 运 行 ， 并 设 联 络 开关 的 主 接线 方式 。０ ． ４ ｋ Ｖ低压 侧 采用 单 母 线 分段 ， 并 设
０ 引 言
随着 民用建 筑 规 模 日趋 扩 大 、 建 筑 高度 不 断 增加 ， 供 电可靠 性 也 愈加 成 为 一 个 被 高 度关 注 的 问题 。根据 规范 ， 一级 负荷 应 由双重 电源供 电 ， 当
一
（ １ ）当应急发电机仅为一级负荷中特别重要 负荷 供 电时 ， 应 以一 级 负荷 中特 别 重 要 负荷 的计
及 向消 防负荷 、 非 消 防～ 级 负 荷 及 一 级 负荷 中 的 特别 重要 负荷 供 电 时 ， 应 以三 者 的计 算 负荷 之 和 作 为选 用 自备发 电机 容量 的依据 Ｊ 。
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算在规模较大的数据中心机房,数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。
在市电中断时,柴油发电机除在最快的时间内能自起动外,还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求,若容量选择小,电动机起动时电压降过大,容量选得过大,则运行经济效益差。
文中探讨了该如何选择单台柴油发电机的容量,选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求,又不造成容量的浪费的问题。
柴油发电机是内燃发电机的一种,它以柴油为一次能源,柴油机为原动机,它有如下几个特点：①燃料价格便宜,容易保存②构造简单,辅助设备少③起动迅速,带负荷和停机的动作时间短④操作维护简单、方便。
正是因为上述特点,柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。
随着数据中心机房规模的逐步扩大,高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的增加,由于A级机房要求供电系统不能中断,所以,在规模较大的数据中心机房,数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。
在市电中断时,除在最快的时间内能自起动外,还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量的要求,若容量选择小,电动机起动时电压降过大。
容量选得过大,则运行经济效益差。
那么,该如何选择单台柴油发电机的容量呢?选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求,又不造成容量的浪费呢?1、柴油发电机的功率（1）持续功率（COP）（恒定负荷持续运行）COP为在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养,机组以恒定负载持续运行,且每年运行时间不受限制的最大功率。
（2）基本功率（PRP）（变负荷持续运行）PRP为在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养,机组以可变负载持续运行,且每年运行时间不受限制的最大功率。
（3）限时运行功率（LTP）LTP为在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养,机组每年运行时间可达500h 的最大功率。
（4）应急备用功率（ESP）（变负荷限时运行）ESP为在商定的运行条件下并按照制造商的规定进行维护保养,在市电中断或在试验条件下,机组以可变负载运行且每年运行时间可达200h的最大功率。
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算
数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算柴油发电机是内燃发电机的一种，它以柴油为一次能源，柴油机为原动机，它有如下几个特点：1、燃料价格便宜，容易保存；2、构造简单飞，辅助设备少；3、起动迅速，带负荷和停机时间短；4、操作维护简单、方便。
正是因为上述特点，柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。
随着数据中心机房规模的逐步扩大，高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的提高，由于A级机房要求供电系统不能中断，所以，在规模较大的数据中心机房，数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。
在市电中断时，除在最快的时间内能自起动外，还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求，若容量选择小，电动机起动时电压降过大，容量选得过大，则运行经济效益差。
那么，该如何选择单台柴油发电机的容量，选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求，又不造成容量的浪费呢？本文就将对此问题进行探讨。
一、柴油发电机的功率柴油发电机组在我们国内是用主用功率即连续功率来标称的，发电机组能够在24小时之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率，而在某一时段内，标准是每12个小时之内有1个小时可在连续功率的基础上超载10%，此时的机组功率就是我们平时所说的最大功率，即备用功率。
在数据机房的配电系统中，我们都是按照连续功率来选择发电机的容量的。
二、选择柴油发电机的必备条件选择柴油发电机的必要条件如下：1、安装现场的环境温度、湿度和海拔高度，当使用环境的温湿度和海拔高度超过发电机的额定值时，发电机需要降容使用；2、柴油发电机供电负荷总容量。
需要所有柴油发电机供电负荷的容量，包括装机容量，负荷系数，功率因数。
电动机负荷还要给出台数、效率、起动电流倍数等参数；3、起动顺序。
⑴按照负荷的重要性分出起动的先后顺序；⑵按照负荷大小及起动电流大小，同样重要的电动机容量大、起动电流大的优先。
⑶系统允许的电压降，常用电气设备端子的电压偏差允许值见下表名称允许值（%）名称允许值（%）电动机照明正常情况下+5~-5 一般工作场所+5~-5少数远离变电所+5~-10 远离变电所的小面积工作场所+5~-10应急照明、安全特低电压供电的照明+5~-10道路照明+5~-5电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：①电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85%（数据中心机房在柴油发电机供电时，电动机属于不频繁起动的情况）；②配电母线上未接照明或其他对电压下降敏感的负荷时，不应低于标称电压的80%；③配电母线上只有电动机时，可按照保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈电压不低于释放电压（从产品样本中可以查到，查不到样本时，可按照70%考虑）。
柴油发电机选型计算公式
柴油发电机选型计算公式
柴油发电机的选型计算主要涉及功率、负载、工作时间等方面的考虑。
以下为一种常见的柴油发电机选型计算公式：
发电机容量（kW）= 载荷功率（kW）/ 功率因数
其中，载荷功率（kW）= 额定负载功率 ×预计的负载率
其中，负载率可以根据实际需求进行估算，一般为0.7-0.8之间。
同时，在进行选型计算时，还需考虑工作时间和备用容量。
备用容量（kW）= 预计的备用率 ×载荷功率
其中，备用率一般为10-20%之间。
最终选型计算结果还需综合考虑柴油发电机生产商提供的技术数据和建议，以确保选型满足实际需要并具备足够的可靠性和经济性。
因此，在具体选型时建议咨询专业人士以获得准确的计算及选型建议。
柴油发电机容量的选择
有一工程，消防计算总负荷为200kva，其中最大一台设备为消防水泵，其电动机为55kw，380v，98a，直接启动电流倍数为7倍。
试问，如果该水泵采用（1）全压启动，（2）星-三角降压启动，那么柴油发电机的容量分别选择多大？答1：S=(P-Pm)/n+PmkCcosφm(1/cosφ)（1）S=(200X0.8-55)/0.75+55X7X1X0.4X(1/0.8)=332.5选350KV A发电机（2）S=(200X0.8-55)/0.75+55X7X0.67X0.4X(1/0.8)=269选300KV A发电机答2：Sg=(S*cosφ-Pe)/tgφ+1.732*Uq*Iq其中：Sg—发电机容量(kV A);S—总负荷(kV A);cosφ—功率因数,取0.8;Pe—最大一台电动机额定容量(kW);Uq—最大一台电动机起动电压(kV);全压起动时,Uq=Un;星-三角起动时,Uq=0.58*Un.Un为系统额定电压(kV);Iq—最大一台电动机起动电流(A);全压起动时,Iq=kq*Ie;星-三角起动时,Iq=0.33*kq*Ie.kq为电动机全压起动倍数,Ie为电动机额定电流(A);(1)全压起动时,Sg=(200*0.8-55)/0.75+1.732*0.38*7*98=591.51kV A(2)星-三角起动时,Sg=(200*0.8-55)/0.75+1.732*0.58*0.38*0.33*7*98=226.89kV A*Sg=(S*cosφ-Pe)/tgφ+1.732*Uq*Iq？？？这个公式不太正确，因为：一、(S*cosφ-Pe)/tgφ显然不对头，tgφ应为COSφ。
二、星-三角起动时，应该取消“1.732*0.58*0.38*0.33*7*98”中的系数0.58。
答3：Sed=Sjs+1.732U*Ied*(Kqd*k-1)（1）全压：Sed=200+1.732*0.38*98*(1*7-1)=587KV A选用应为劳斯莱斯机组：S=587/0.9=652KV A,选型为P625E（2）星三角：Sed=200+1.732*0.38*98*(0.33*7-1)=284KV A选用应为劳斯莱斯机组：S=284/0.9=316KV A,选型为P330E出题者解答：（1）水泵全压启动时，Sf=Sy+Sq=（200-1.732*0.38*98）+1.732*(1*0.38)*(7*98)=587KV A。
发电机之容量选择
1?引言现代高层建筑中，选择柴油发电机组作为备用电源，已属司空见惯；关于其容量确定的理论文章，也屡见于报刊。
但在实际工程应用中，许多设计人员仍有茫然无序、颇费周折之感。
到底如何快而准地计算发电机容量，一直都是值得探讨的重要课题。
本文将着重以一段QBASIC电脑编程，较简便地解决这一问题。
2?基本原理2．1发电机容量首先要满足稳定计算负荷需要，这包括消防负荷和保证负荷两部分。
在民用建筑中，设置柴油发电机组，通常首先是作为消防用电设备的备用电源。
市电停电，即联锁开启发电机组。
但市电停电概率远大于火灾概率，开启机组并不就意味着火灾发生。
非消防时，开启的发电机组仅仅负担应急照明等小部分负荷，若对其他非消防的重要负荷（属三类负荷时的生活泵、客梯、裙房照明等，称为保证负荷）无法顾及，则必将造成机组空置、资源浪费。
为此，进行低压配电系统图设计时，在满足火灾时消防负荷需要的前提下，还必须考虑停电而非火灾时，发电机对保证负荷的供电。
一种做法是，将保证负荷集中挂接在发电机应急母线段上，消防时，由火灾信号将保证负荷的总开关分励脱扣。
总之，应分别计算消防负荷和保证负荷，以二者较大值作为确定发电机组容量的依据，从而同时满足消防部门及建设方的相应要求。
消防负荷如何正确计算应引起重视。
大中型民用建筑，往往由地下室、裙房及数个塔楼组成，包含了多个防火分区。
确定发电机容量、进行消防负荷计算时，显然不能盲目地将所有消防用电设备同时计入。
推荐的计算原则是，只考虑一个防火分区发生火灾（正如水消防一样），亦即，不认为两个及以上的防火分区同时发生火灾。
通常，消防泵作为固定负荷必须计入，而消防电梯、防排烟风机、应急照明等负荷计入多少，则要视其在某防火分区火灾时投入服务的负荷大小而定。
显然，确定发电机容量，应以最不利的一个防火分区发生火灾时，同时投入运行的消防负荷为准。
2．2柴油发电机组的容量大小，除要满足上述稳定计算负荷需要外，还必须进行电动机启动时的电压降校验，即启动任一电动机时，其端子容许电压降应在规定范围之内。
浅析柴油发电机容量计算及选择
浅析柴油发电机容量计算及选择摘要：本文简述了柴油发电机计算容量的选择，并用实例探讨了容量选择时应注意的事项。
关键词：发电机容量计算;稳定负荷;母线压降;容量选择;暂态电抗;电动机启动倍数一、引言随着我国城市化进程的推进，城市必将出现越来越多的高层建筑，柴油发电机作为重要的自备应急电源之一，也必将得到更广泛的使用。
如何选择发电机，就显得至关重要。
二、柴油发电机组选择的基本规定及柴油发电机组容量的确定根据《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）第6.1.2条，柴油发电机组的选择应符合下列规定：1机组容量与台数应根据应急负荷的大小和投入顺序以及单台电动机最大启动容量等因素综合确定。
当应急负荷较大时，可以采用多机并列运行，机组台数宜为2~4台。
当受并列条件限制，可实施分区供电。
当用电负荷谐波较大时，应考虑其对发电机的影响。
2在方案及初步设计阶段，柴油发电机的容量可按配电变压器总容量的10%~20%进行估算。
在施工图设计阶段，可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要的二级负荷容量，按下列方法计算的最大容量确定：1）按稳定负荷计算发电机容量；2）按最大的单台电动机或成组电动机启动的需要，计算发电机容量；3）按启动电动机时，发电机母线允许电压降计算发电机容量。
3当存在电梯负荷时，在全压启动最大容量笼型电动机情况下，发电机母线电压不应低于额定电压的80%；当无电梯负荷时，其母线电压不应低于额定电压的75%。
当条件允许时，电动机可采用降压启动的方式。
4多台机组时，应选择型号、规格和特性相同的机组及配套设备。
5宜选用高速柴油发电机组及无刷励磁交流同步发电机，配自动电压调整装置，选用的机组应装设快速自启动装置及电源自动切换装置。
但笔者在翻阅《工业与民用配电设计手册》第三版时，发现其对柴油发电机组容量的选择略有不同。
《工业与民用配电设计手册》在第二章第六节中提到：（1）应急电源一般只设一台机组，其容量按应急负荷大小和启动大的电动机容量等因素综合考虑确定。
柴油发电机选择计算
0.30 0.2全部负荷正常工作时的计算容量 PG1 （kVA）
大容量负荷起动时符合发电机的过 负荷能力的计算容量 PG2 （kVA）
400kW电机予接其它一，二级负荷时直接起动
计算条件
计算公式
PG1=√(Kd∑P/η)2+(Kd∑Ptgφ/η)2
予接负荷 P0（kVA） 予接负荷
COSφ0 予接负荷
SINφ0 起动时 COSφs 起动时 SINφs
β'
起动电流 系数 Ki
发电机过 负荷倍数
KG
PG2
（kVA）
P0=√(Kd∑P/η)2+(Kd∑Ptgφ/η)2 β'=β/ηcosφ
PG2=√(P0COSφ0+PCOSφsβ'Ki)2+(P0SINφ0+PSINφSβ'Ki)2/KG
计算结果 1639
1191
0.80 0.60 0.40 0.92 1.60 1.00
1.5
1187
最大电机直接起动时
允许最大起动电压降的计算容量 PG3 （kVA）
备注：1、根据 计算发电机容 量确定柴油发 电机组。
2、电 动机应优先按 容量大小顺序 起动.
发电机电 抗 Xd
起动时允 许压降 ΔV
PG3
（kVA）
Xd=(Xd'+Xd")/2 发电机暂态电抗Xd'和次暂态电抗Xd"的算术平均值
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柴油发电机容量选择
计算
柴油发电机容量如何选择
1、设置原则一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。
《民用建筑电气设计规范》JGJ／T16—92 3.1条规定：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏；二级负荷条件允许时，也宜采用二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应该按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。
根据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则：（1）当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能提供二路独立电源（一用一备或相互备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源。
（2）当电网只能提供一路电源时，为满足对一、二级负荷的供电要求，一般应设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。
（3）大、中型商业建筑中为确保市电中断时不造成较大的经济损失，也宜设柴油发电机组。
由于城市电网不可能完全独立，有时一个电源故障或检修时，另一电源有可能同时故障，因此，即使有两路或以上电源供电，为确保民用建筑中消防及其他重要设备（如智能化设备、通讯设备等）的可靠供电，一般都设置柴油发电机组。
2、容量选择自备柴油发电机组容量的选择，目前国家尚无统一的计算公式：有的简单地按电力变压器容量的10％-20％确定；有的按消防设备的容量相加；有的则根据投资者的意愿选择，造成了自备发电机组容量选择的不准
确性，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在事故时满足不了使用要求。
那么，如何选择自备发电机组的容量呢？
（一）方案或初步设计阶段自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20％计算。
（二）施工图阶段（1）建筑物的用电负荷可分为三类：第一类为保安型负荷，即保证大楼内人身及设备安全和可靠运行的负荷，如消防水泵、消防电梯、防排烟设备、应急照明、通讯设备、重要的计算机及相关设备等；第二类为保障型负荷，即保障大楼运行的基本设备负荷，主要是工作区照明、部分电梯、通道照明；第三类为一般负荷，即除了上述负荷以外的其它负荷，例如：空调、水泵及其他一般照明、动力设备。
计算自备发电机组的容量时，第一类负荷必须考虑在内，即必须采用柴油发电机组：第二类负荷则根据大楼功能及电网情况来定，若大楼功能要求较高或城市电网供电不稳定，则应将第二类负荷考虑在内，但若将第一类、第二类负荷简单相加来选择柴油发电机容量，则所选容量偏大，因为在消防状态时，只需保证消防设备的运行，第二类负荷不使用；而在非消防状态下电网停电时，消防设备不使用。
可以选择两者中较大者作为柴油发电机组的容量。
设备容量统计出来后，根据实际情况选择需要系数Kx（一般取0.85-0.95），计算出计算容量Pj=KxP∑，自备柴油发电机组的功率按下式计算P=kPj／η式中： P—自备柴油发电机组的功率kw； Pj —负荷设备的计算容量kw； P∑—总负荷kw；η—发电机并联运
行不均匀系数一般取0.9，单台取1； k—可靠系数，一般取1.1。
（2）按最大的单台电动机或成组电动机起动的需要，计算发电机容量P=（P∑-Pm）／η∑+ PmKCcosψm（KW） Pm—起动容量最大的电动机或成组电动机的容量（kw）；η∑一总负荷的计算效率，一般取0.85； cosΨm —电动机的起动功率因数，一般取0.4； K—电动机的起动倍数； C—全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头C==0.42，80％抽头
C=0.64。
（3）按起动电动机时母线容许电压降计算发电机容量
P=PnKCXd″（1／△E-1）（kw） Pn一造成母线压降最大的电动机或成组起动电动机组的容量（kw） K—电动机的起动电流倍数；Xd″—发电机的暂态电抗，一般取0.25； E—母线允许的瞬时电压降，有电梯时取0.20，无电梯时取0.25.在实际工作中，也可用系数法估算柴油发电机组的起动能力工程实例：以某工程为例，该工程建筑面积10000m2，12层，为二类高层，保安性负荷主要为消防负荷，其容量为191kw，最大一台电动机为喷淋泵37kw，采用自耦降压80％抽头降压起动。
（1）按计算负荷计算P=kPj／η=1.1×191／1kw=210.1 kw （2）最大的单台电动机起动的需要计算P=（P∑-Pm）／η∑ +PmKCcosΨm =（191—37）／0.85+37×6×0.64×0.4
=238.0 kw （3）按起动电动机时发电机母线允许电压降计算
P=PnKCXd″（1／△E-1） =37×6×0.64×0.25（1／0.20-1） =142.08 kw 根据以上计算，应选择≥238.0 kw的柴油发电机组一台，因此可选一台250kw机组。