负荷与功率的计算.docVIP

柴油发电机组启动电动机选型计算 对于柴油发电机组来说，发动机是提供实际的有功功率，电动机启动时相当于对发动机一次突加负载，按GB2820及ISO8528规定，柴油发电机组一次加载其转速下降不应超过7%,恢复时间5秒，交流发电机提供电动机启动所需的视在功率，且在突加负载时需保证压降在20%以内,同时,根据电动机直接启动时的功率因数一般在0.6左右。根据鼎新机组的实际情况，初选发电机为麦格特MWL 48OE(最大功率1540kVA,选配PMG永磁励磁模块)，根据功率因数发动机可选康明斯KTA38G9(有功功率额定可达900kWe)机组，机组选用校核计算如下： 柴油发电机组启动1台电动机的校核计算: 通常柴油发电机组配套的交流发电机突加负荷可依据下式: 式中,U为额定线电压(0.4kV), Po为已带负荷功率, 为效率, 为功率因数, 分别为首次加载的功率kW,效率和电机功率因数, 为启动电流倍数,取6, 空载启动电动机时,取E’=U0=1,功率因数,已带负荷为零, 前式左边加减,经简化,得 , 即为发电机的额定突加负荷容量(即查发电机曲线,根据压降最大20%时查出的突加负荷容量值),kVA, 即为发电机组已带的计算负荷,为启动负荷的电流倍数,通常取6, 如按发电机组输出的kVA最大1540kVA(压降不大于20%时最大突加负荷容量不大于2200kVA),电动机最大功率185kW,线损5%,初始负荷为0,计算 a）当柴油发电机组直接起动0.4KV/185KW的电动给水泵， 此时,2200[6*185*1000/(0.8*400*1.732)+0] *1.05,发电机可承受185kW电动机的直接启动要求, 发动机选择：发动机配套发电机后满足启动阶段的功率因数即可,即1540kVA=924kWe, 则发动机功率kWm=kWe/发电机效率,按此,发动机选用KTA38G9(最大功率可达1089kWm)即可,电动机启动负载起动时相当于一次加载185/900=21%，频率下降可保证小于7%，恢复时间在4秒内,电动机可正常起动。 电动机启动方式简析 三相鼠笼式异步电动机,以其结构简单、运行可靠、维修方便、惯性小、价格低廉而且坚固耐用、机械特性较硬等优点,在工、农业生产中得到广泛应用,普及率是其他种类电动机无法比拟的,是现阶段机械加工的重要动力源。但由于这类电机启动电流大,对电网的影响和生产机械的冲击力都很大,因而合理的启动方式,对三相鼠笼式异步电动机尤为重要,下面就三种启动方法逐一分析。 一、直接启动 直接启动,就是将处于静止状态的电动机直接加上额定电压,使电动机在额定电压作用下直接完成启动过程。直接启动转矩大、时间短、控制方式简单,设备投资少,因此在中小型电动机的控制上得到广泛的应用。但直接启动方法也受到客观条件限制,主要表现在三个方面: 1.启动电流大 启动电流一般是额定电流的4～7倍,部分电机启动电流实测甚至高达8～12倍额定电流。过大的启动电流将造成电网电压明显下降,影响同一电网其他电气设备的正常运行,严重时将使部分设备因电压过低而退出运行,甚至使电力线路欠压保护动作,造成设备的有害跳闸。同时过大的启动电流会使电机绕组发热,从而加速绝缘老化,影响电机使用寿命。 2.启动转矩大 过大的启动转矩往往造成电机转子笼条、端环断裂和定子端部绕组绝缘磨损,导致击穿烧机;另外启动过程中的压力突变往往造成泵系统管道、阀门的损伤,传动转轴扭曲,联轴节、传动齿轮损伤,影响传动精度,甚至影响正常工作。 3.要求供电变压器/柴油发电机组容量较大 为满足电机启动要求,必须扩大输、配线路容量,增加设备投资。 因此是否能直接启动应满足以下条件:一是生产机械是否允许拖动电机直接启动,这是先决条件;二是电动机的容量应不大于供电变压器容量的10%～15%;三是启动过程中的电压降ΔU应不大于额定电压的20%。 二、降压启动 降压启动就是在电动机启动时人为地降低电机端电压进行启动。传统的方法有星形/三角形启动、定子绕组串电阻(电抗器)启动、自耦变压器降压启动及延边三角形降压启动。 星形/三角形启动器是降压启动中结构最简单、成本最低的一种,然而它的使用受到限制,只适用于正常运行时定绕组采用三角形接法的电动机,启动时采用星形接法,启动完毕后再切换成三角形。启动过程有两次电流冲击,设备故障率高,需要经常维护,不宜用于频繁启动设备上,而且由于启动电压为运行电压的1/,故启动转矩为额定转矩的1/3,只能用在空载或轻载启动设备。在电动机轻载或空载运行时,也可利用该启动设备作降压运行,以提高电动机的功率因数和效率。 自耦变压器降压启动是利用三相自耦变压器改变供电电压的启动方法,可以通过变压器抽头改变启动电压(一般有65%和80%两挡抽头),选择不同的电压比,相对应不同启动转矩的负载,