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國(guó)內(nèi)外柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀如何
一、湖北黃石引言
用今天的眼光看,柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的水平,國(guó)內(nèi)國(guó)外已經(jīng)不存在很大的差別,經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)從事柴油發(fā)電機(jī)組控制的科研人員多年不懈地努力,我們今天終于可以挺直腰桿,自豪地講,我們己經(jīng)看到了世界先進(jìn)水平,我們正在追趕世界先進(jìn)水平,
我們將要趕上世界先進(jìn)水平。那么,我們?cè)谀男┓矫孀龀隽诉M(jìn)步?在那些領(lǐng)域還存在不足呢?回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的成長(zhǎng)經(jīng)歷,分析中國(guó)電信的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的推動(dòng),比較國(guó)內(nèi)外同行業(yè)的差距,緊跟國(guó)際自動(dòng)化控制先進(jìn)模式的步伐;我們沿著這條主線做一淺析,希望能能起到拋磚引玉的作用,對(duì)業(yè)內(nèi)同行帶來(lái)一定的啟發(fā)。
二、湖北黃石回顧發(fā)展歷程,分析國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制現(xiàn)狀
回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的發(fā)展,大概可以劃分為四個(gè)階段:
1、湖北黃石以時(shí)間繼電器和中間繼電器為主構(gòu)成的自動(dòng)化控制系統(tǒng),這種模式當(dāng)時(shí)在同行業(yè)中非常普遍,而且也以相當(dāng)?shù)呐客断蚴袌?chǎng),突出的弱點(diǎn)是功能簡(jiǎn)單、湖北黃石結(jié)構(gòu)復(fù)雜、湖北黃石維護(hù)調(diào)試?yán)щy、湖北黃石可靠性差,終沒(méi)有得到用戶的認(rèn)可。
2、湖北黃石用分離電子元器件組成延時(shí)電路和邏輯判斷電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng),這種模式相對(duì)于 種模式,有了很大的進(jìn)步,
如果精心設(shè)計(jì),提高工藝水平,應(yīng)該能取得很好的效果。但是,在那個(gè)企業(yè)大而全的年代,每個(gè)企業(yè)各自為戰(zhàn),造成批量小、湖北黃石工藝落后、湖北黃石質(zhì)量無(wú)法保證,所以這個(gè)階段延續(xù)時(shí)間也較短。
3、湖北黃石隨著改革開(kāi)放,國(guó)外各種新鮮器件紛紛出現(xiàn)在國(guó)人面前,PLC(可編程序控制器)以性能穩(wěn)定、湖北黃石方便靈活的優(yōu)勢(shì)迅速成為機(jī)組自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主力,時(shí)至今日仍有企業(yè)在應(yīng)用。這種模式的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于前兩種較為明顯,但也逐步顯露出一些缺陷,如:外圍電路復(fù)雜,需配置轉(zhuǎn)速、湖北黃石電壓等判斷電路及供電電源、湖北黃石端口擴(kuò)展繼電器等器件;造價(jià)相對(duì)較高(帶AD轉(zhuǎn)換的PLC動(dòng)輒上萬(wàn)元)。PLC是很可靠的,但它畢竟不是專門(mén)為我們這個(gè)行業(yè)而設(shè)計(jì)的,所以以PLC為核心構(gòu)成的柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制系統(tǒng)注定是一個(gè)匆匆的過(guò)客,隨著術(shù)的飛速發(fā)展很快失去了優(yōu)勢(shì)。
4、湖北黃石控制系統(tǒng)功能模塊化思路的出現(xiàn),徹底解決了困擾發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域的難題,這即是以專用控制器為核心構(gòu)成的自動(dòng)化系統(tǒng),這些專用控制器為發(fā)電機(jī)組量身打造,集多種功能于一身,甩掉了復(fù)雜的外圍電路,使自動(dòng)化控制系統(tǒng)一下子變得簡(jiǎn)單了。
這些專用控制器大多采用了先進(jìn)的微處理器及控制技術(shù),可靠性和環(huán)境適應(yīng)能力較PLC大大提高,同時(shí),很多參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定,使用起來(lái)非常靈活。
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根據(jù)用戶的提問(wèn)結(jié)合實(shí)際為用戶計(jì)算柴油發(fā)電機(jī)組的容量
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一、湖北黃石引言 用今天的眼光…根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)容量選擇的基本原理,結(jié)合工程實(shí)例分析柴油發(fā)電機(jī)的負(fù)荷計(jì)算,分別計(jì)算消防負(fù)荷與平時(shí)重要負(fù)荷,綜合考慮選擇柴油發(fā)電機(jī)容量.現(xiàn)代社會(huì)處處需要用電,電能變得越來(lái)越不可缺少.而供電系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高,于是柴油發(fā)電機(jī)組在醫(yī)院、湖北黃石賓館、湖北黃石酒店、湖北黃石房地產(chǎn)、湖北黃石工業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也日益擴(kuò)大,并主要以主要電源、湖北黃石備用電源為存在于實(shí)際項(xiàng)目中,備受用戶青睞.作為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作者,柴油發(fā)電機(jī)組容量的正確選擇就顯得尤為重要
客戶的提問(wèn):柴油發(fā)電機(jī)的容量選擇迷茫中,師傅跟我說(shuō)按照負(fù)荷的3-4倍選就行,說(shuō)是考慮啟動(dòng)電流。消防泵房用柴油發(fā)電機(jī)。消防泵75KW*2(星三角啟動(dòng),一用一備),穩(wěn)壓泵1.1KW*2(一用一備),排污泵2.2KW,照明1KW??偣β仕愠鰜?lái)75+1.1+2.2+1=79.3KW。還有兩臺(tái)補(bǔ)水泵45KW(星三角啟動(dòng),一用一備),備注的是補(bǔ)水泵不得與消防泵同時(shí)啟動(dòng)。選擇的柴油發(fā)電機(jī)組的功率為250KW。各位前輩,這個(gè)發(fā)電機(jī)功率可以嗎?能否把補(bǔ)水泵和消防泵一起算(就是可以同時(shí)啟動(dòng)),選擇發(fā)電機(jī)?
一、湖北黃石設(shè)置原則
一類高層建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電,二類高層建筑應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電?!睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ/T16—92 3.1條規(guī)定:一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電,當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí),另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞;二級(jí)負(fù)荷條件允許時(shí),也宜采用二路電源來(lái)供電,特別是消防用的二級(jí)負(fù)荷,更應(yīng)該按兩個(gè)回路要求供電;一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷,除上述兩個(gè)電源外,還必須增設(shè)應(yīng)急電源。根據(jù)這些規(guī)定,筆者總結(jié)了自備柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置原則:
(1)當(dāng)民用建筑需按一級(jí)負(fù)荷要求供電時(shí),若城市電網(wǎng)能提供二路獨(dú)立電源(一用一備或相互備用),則可不設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組;但當(dāng)一級(jí)負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時(shí),則一般應(yīng)設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。
(2)當(dāng)電網(wǎng)只能提供一路電源時(shí),為滿足對(duì)一、湖北黃石二級(jí)負(fù)荷的供電要求,一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組,此時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。
(3)大、湖北黃石中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時(shí)不造成較大的經(jīng)濟(jì)損失,也宜設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨(dú)立,有時(shí)一個(gè)電源故障或檢修時(shí),另一電源有可能同時(shí)故障,因此,即使有兩路或以上電源供電,為確保民用建筑中消防及其他重要設(shè)備(如智能化設(shè)備、湖北黃石通訊設(shè)備等)的可靠供電,一般都設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。
二、湖北黃石容量選擇
自備柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇,目前 尚無(wú)統(tǒng)一的計(jì)算公式:有的簡(jiǎn)單地按電力變壓器容量的10%-20%確定;有的按消防設(shè)備的容量相加;有的則根據(jù)投資者的意愿選擇,造成了自備發(fā)電機(jī)組容量選擇的不準(zhǔn)確性,若容量選擇太大造成一次投資浪費(fèi),選擇太小則在事故時(shí)滿足不了使用要求。那么,如何選擇自備發(fā)電機(jī)組的容量呢?
(一)方案或初步設(shè)計(jì)階段 自備發(fā)電機(jī)的容量按供電變壓器總?cè)萘康?0%-20%計(jì)算。
(二)施工圖階段
(1)建筑物的用電負(fù)荷可分為三類: 類為保安型負(fù)荷,即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備和可靠運(yùn)行的負(fù)荷,如消防水泵、湖北黃石消防電梯、湖北黃石防排煙設(shè)備、湖北黃石應(yīng)急照明、湖北黃石通訊設(shè)備、湖北黃石重要的計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等;第二類為保障型負(fù)荷,即保障大樓運(yùn)行的基本設(shè)備負(fù)荷,主要是工作區(qū)照明、湖北黃石部分電梯、湖北黃石通道照明;第三類為一般負(fù)荷,即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷,例如:空調(diào)、湖北黃石水泵及其他一般照明、湖北黃石動(dòng)力設(shè)備。計(jì)算自備發(fā)電機(jī)組的容量時(shí), 類負(fù)荷必須考慮在內(nèi),即必須采用柴油發(fā)電機(jī)組:第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來(lái)定,若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定,則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi),但若將 類、湖北黃石第二類負(fù)荷簡(jiǎn)單相加來(lái)選擇柴油發(fā)電機(jī)容量,則所選容量偏大,因?yàn)樵谙罓顟B(tài)時(shí),只需保證消防設(shè)備的運(yùn)行,第二類負(fù)荷不使用;而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時(shí),消防設(shè)備不使用。可以選擇兩者中較大者作為柴油發(fā)電機(jī)組的容量。設(shè)備容量統(tǒng)計(jì)出來(lái)后,根據(jù)實(shí)際情況選擇需要系數(shù)Kx(一般取0.85-0.95),計(jì)算出計(jì)算容量Pj=KxP∑,自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率按下式計(jì)算P=kPj/η式中: P—自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率kw; Pj—負(fù)荷設(shè)備的計(jì)算容量kw; P∑—總負(fù)荷kw; η—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)一般取0.9,單臺(tái)取1; k—可靠系數(shù),一般取1.1。
(2)按 的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要,計(jì)算發(fā)電機(jī)容量P=(P∑-Pm)/η∑+ PmKCcosψm(KW) Pm—起動(dòng)容量 的電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)的容量(kw); η∑一總負(fù)荷的計(jì)算效率,一般取0.85; cosΨm —電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)功率因數(shù),一般取0.4; K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)倍數(shù); C—全壓起動(dòng)C=l.0,Y—△起動(dòng)C=0.67,自耦變壓器起動(dòng)50%抽頭C=0.25,65%抽頭C==0.42,80%抽頭C=0.64。
(3)按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線容許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量P=PnKCXd″(1/△E-1)(kw) Pn一造成母線壓降 的電動(dòng)機(jī)或成組起動(dòng)電動(dòng)機(jī)組的容量(kw) K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù); Xd″—發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗,一般取0.25; E—母線允許的瞬時(shí)電壓降,有電梯時(shí)取0.20,無(wú)電梯時(shí)取0.25.在實(shí)際工作中,也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)能力
三、湖北黃石工程實(shí)例:以某工程為例,該工程建筑面積10000m2,12層,為二類高層,保安性負(fù)荷主要為消防負(fù)荷,其容量為191kw, 一臺(tái)電動(dòng)機(jī)為噴淋泵37kw,采用自耦降壓80%抽頭降壓起動(dòng)。
(1)按計(jì)算負(fù)荷計(jì)算P=kPj/η=1.1×191/1kw=210.1 kw
(2) 的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要計(jì)算P=(P∑-Pm)/η∑ +PmKCcosΨm =(191—37)/0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
(3)按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算P=PnKCXd″(1/△E-1) =37×6×0.64×0.25(1/0.20-1) =142.08 kw 根據(jù)以上計(jì)算,應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機(jī)組一臺(tái),因此可選一臺(tái)250kw機(jī)組。
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