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康明斯柴油发电机分别降低其高频和低频段的噪

作者:九州体育平台    发布时间:2020-08-23 16:06    浏览量:59

2020年8月21日康明斯柴油发电机组将涡轮增压空气管理与排放后处理整合为单紧耦合系统,并搭载新型旋转涡轮控制(RTC)技术。及其配套产品(以下简称机组)在现代已赋予高科技和环保的内涵。本选型细则旨在提供现代机组选型和使用的综合解决方案,以求达到选择性能价格比最佳,高可靠性使用及满足的目的。

(1)性能齐全的高集成控制将传统的简单性能的分离元件控制发展成广泛应用现代高科技的模块化高集成控制。一方面增加控制性能,包括机组的、运转参数的显示、历史记录及其远程电脑、负载的优化管理等;另一方面实现少触点甚至无触点控制,提高运行的可靠性。

防护型机组应用于对噪声没有特殊要求的户外场所。主要由规范机组、防护罩壳、排烟系统等组成。由于防护罩壳没有设置降噪装置,只要满足通风和防雨雪条件即可,故其外形体积较小,成本较低。机组运转时开门开窗通风。防护型电站可以单台,也可以多台并联使用,多台并联使用特别适用于负载变化较大、连续运行可靠性要求较高及低成本经济使用的场合,如配套油田钻机等。

防音型机组广泛应用于对有特殊要求的户外或室内需要防护降噪的场所,主要由规范机组、防音罩壳、进排风降噪装置和排气降噪装置等组成,其主要特点是防音罩壳设置降噪和吸音层、进排风通道做降噪处理、排气引用工业型和住宅型消声器的组合,分别降低其高频和低频段的噪声。规范防音型机组噪声一般在78~85Db(A),超级防音型机组噪声一般在70~78Db(A)。超级防音型机组是在规范防音型机组的基础上对噪声排放采取更加严格的控制措施,如引用迷宫式进排风通道设计等来实现的。

低噪声方舱电站和集装箱电站一般应用于对有特殊要求的户外使用场所,可以直接放置在户外露用,省去建造机房,同时具有机动性强和投入使用周期短等特质。低噪声方舱电站和集装箱电站的噪声一般在75~85Db(A),可以在方舱和机厢内进行使用、和检修。

挂车电站分两轮拖卡和四轮拖挂两种,70千伏安以下机组用两轮拖卡,70千伏安~500千瓦机组用四轮拖挂。挂车电站由规范挂车和防音型机组组成,具有防音型机组的全部性能和特点,适宜于野外作业及机动性供电。挂车设置有转向机构、交通警示灯和刹车装置,配有机械支腿,减震以及缓冲装置等。牵引装置可调节高度,适应交通安全行驶要求。挂车电站可预装电缆架和动力电缆,以实现快速供电。在城市道和二级以上公,两轮拖卡拖行速度可达30km/h,四轮拖挂拖行速度可达50km/h。

车载电站广泛应用于通信、电视转播、高速公、抢险、供电和等对于快速、机动性和可靠性要求较高的电源紧急场合。主要将机组安装在柴油发电机的车厢内,并可以配备电动电缆绞盘、多输出插座和机械(或液压)支腿,也可以很方便的实现多辆车载移动发电机组并联使用。车载移动发电机组一般噪声在70~80Db(A)。

功率选型是机组选型的最核心内容,其原则是在最少投资的前提下,满足使用要求。首先应明确理解各种功率的定义、解析机组的工况性质,确定功率条件;然后根据机组的现场条件和负载的特性,计算和修正并确定所需的机组输出功率。

在ISO8528一1:1993及G132820.1一1997对交流发电机组的类型、定额和性能作了明确。该规范将交流发电机组的输出功率分为三种,即限时运行功率(LTP)、基本功率(PRP)和持续功率(COP);而该规范同时也对机组运行的现场条件做出,现场条件由用户确定,在现场条件未知且未另作的情况下,应采取下列额定现场条件:

在商定的运转条件下并按制造商的进行,发电机组以可变负荷持续运转,且每年运转时数不受的最大功率。24h运转周期内允许的平均功率输出(Ppp)应不超过PRP的70%,除非与RIC引擎制造商另有商定。在要求允许的平均功率输出Ppp较值高的应用场合,应使用持续功率COP。

在商定的运转条件下并按照制造商的进行,在市电一旦中断或在试验条件下,发电机组以可变负荷运转且每年运行时数可达200h的最大功率。24h运转周期内允许的平均功率输出(Ppp)应不超过70%ESP,除非与RIC引擎制造商另有商定。实际平均功率输出(Ppp)应小于等于按ESP定义的允许平均功率输出(Ppp)。在确定某一可变功率序列的实际平均输出(Ppp)时,功率小于30%ESP时按30%计,停机时间不包括在内。

当温度过高时,空气密度降低,引擎燃烧时氧气量减少,燃烧能效降低,因而会降低柴油机的机械输出功率;同时发电机运行时需要冷空气对绕组进行冷却,在温度过高时,冷却效果降低,发电机绕组内部温度升高,为发电机的绕组温度在允许范围内也必须降低发电机的输出功率。

各品牌引擎和发电机的输出功率受温度影响的功率修正,由于设计的不同,其修正的参数也不一致;同一品牌,不同型号、不同调速系统,其修正的参数也有区别。一般要以原引擎生产厂家的修正参数为准,通常可按照温度超过40℃时每升高5℃,输出功率下降3%一4%来进行功率损失的计算。但要注意的是有些厂家的机组标称功率是基于温度25℃时的输出功率。

当海拔高度升高时空气密度也会降低,同样影响柴油机和发电机的输出功率。不同品牌的柴油发电机组要参考厂家的功率修正曲线来计算降容后的实际功率,通常可按照海拔高度超过1000m时每升高500m输出功率下降4%-5%来进行功率损失的计算,但要注意的是有些厂家的机组标称功率是基于海拔高度300m时的输出功率。

电子喷油发动机引用了电子喷油控制技术,通过对安装在引擎上一系列的传感器检测到的发动机各种参数来精确地控制每个喷油器的喷油正时和喷油量。由于电子控制单元通过对进气岐管的进气压力、燃油温度的精密测量,并以此来控制喷油正时和喷油量,使得电子喷油发动机在高海拔地区和高温度下有更低的功率下降。所以在高海拔地区和高温度下选用电子喷油的机组能获得更大的输出功率和经济性。

非线性负载含有感性、容性等元器件的负载均为非线性负载,如机房空调、不间断电源UPS、灯具调光系统和整流滤波器设备等。这种负载通常在通信、网络参数中心、参数交换中心、金融结算中心、机场跑道的照明调光和重要系统调度中心等关键部门的应用极为广泛。

非线性负载会向柴油发电机组反射大量的高次谐波,其中以5次和7次谐波危害最严重,尤其线性负载较大而发电机组功率又较小时这种危害就更明显,其后果将出现机组的谐振、稳定时间延长和负载设备误动作,严重时会损坏AVR和负载设备。这一问题在机组的选型过程中经常未引起足够的重视(由于在用市电供电时影响不大),最终待到运行时才发现无法正常运行,造成无法的损失。

直接起动的机房空调因电动机直接起动时起动电流为正常电流的6一7倍,而且功率因数很低,电动机起动瞬间发电机的端电压会下降到低于正常值80%以下,从而影响其他负载的供电。就UPS而言,是一种应用很广的典型非线性负载,其对电源系统的影响表现为:

a.选用永磁他励式(PMG)发电机,因PMG系列发电机的电子自动调压系统AVR于发电机的机械系统,功率源从副励磁机电枢绕组取得。在发电机负载和r/min突变时,该系统不受发电机机械过渡过程的影响,将输出电压调整到额定值。因此,PMG系列发电机的的动态电压调整率远小于其他励磁发电机,并有较好的动态稳定性,可提高发电机带非线性负载能力。由于PMG系统提供一个与定子输出电压波形畸变及大小无关的恒定的励磁电源,因而能提供较高的电动机起动承受能力,并对非线性负载产生的主机定子输出电压的波形畸变具有抗干扰性。

b.在不增加引擎功率的条件下配置一台较大功率的发电机,以提高机组带非线性负载的能力。通常引擎和发电机的功率匹配关系是引擎净输出机械功率略大于发电机功率,机组的输出有功功率大小取决于发动机的出力,而视在功率则主要取决于发电机的功率。发电机组在带UPS负载时,只要加大发电机的功率,其瞬态特性就会大大的增强,而机组的输出有功功率其实并未增加,因而引用这种所谓小马拉大车的方法来解决非线性负载的问题。即柴油机的功率按照所有负载有功功率之和略大来选择,发电机功率则按照所说的方法来配置。该方案可以在满足使用要求的前提下,大幅度减少投资,同时也避免引擎产生长时间低负载运行的机率,提高其使用可靠性。

引用涡轮增压技术后,引擎的功率有了明显的提高,但突加负载的能力却有所下降。当增压比越高时,突加负载能力的下降也越明显。涡轮增压对突加负载的影响,主要是因为涡轮增压发动机的功率有相当一部分是通过涡轮增压来实现的,而涡轮增压值主要取决于柴油机发出的功率和r/min。当引擎处于空载时,增压压力很低(或者说接近非增压状态),此时,按增压机额定状态下的功率加载(或者加较大的负载),相当于对非增压机瞬态突加超过额定功率的负载,结果或是突加载荷失败,或是r/min下降超过限值,或是恢复时间较长,这都会影响机组的供电性能。

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