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康明斯柴油发电机组的电气性能指标
发布时间:2019-04-22 16:41:05  ▏阅读:

 康明斯柴油发电机组的电气性能指标:

主要技术性能

1. 频率降δfst 与稳态频率调整率δf在整定频率确定的条件下,额定空载频率fir 与标称功率时的额定频率fr 之间的频率差用额定频率fr 的某一百分数表示,称为频率降,用fst d  表示它等同于我国标准中的稳态频率调整率( f d )。

 

 
   

 

式中,fir 为额定空载频率(实测值);fr 为额定频率。

 

 

 
   

 

式中,f1 为负载渐变和突 f 差值)的最大值;f 为额定频率。2.稳态频率带βf 和频率波动率δfB

稳态频率带βf 是指:在恒定功率时发电机组频率围绕某一平均值波动的包络线宽度,用额定频率的某一百分数表示之值。

 
   

 

式中,f´为包络线宽度; f 为额定频率。频率波动率δfB 是指:在恒定功率时发电机组频率波动的比值,用下式表示:

 

 
   

 

式中, Bmax f 、Bmin f 分别为频率波动的最大值和最小值。

 

 

3. 相对的频率容差带αf

由于稳态频率容差带D f 是人为规定的,所以αf 也属约定值,而βf 是实际值。

规定αf(∆f)的目的是为了计算频率恢复时间tf,in(tf,de)。

 

 

 

 

4. 相对的频率整定下降范围δfs,do

用额定频率的某一百分数表示,可反映频率整定下降范围。

 

 

 

 

 

式中,fi,r 为额定空载频率;fi,min 为最低可调空载频率;fr 为额定频率。

 

 

5. 相对的频率整定上升范围δfs,up

用额定频率的某一百分数表示,可反映频率整定上升范围。


式中,fi,max 为最高可调空载频率。6.频率整定变化速率γf

频率整定变化速率γf 是指:在远距离控制条件下,用每秒相对的频率整定范围的某一百分数表示的频率整定变化速率:

 

 
   

 

7. 对初始频率的瞬态频率偏差δfd

δfd 是指:在某一突变负载出现调速的过程中,其下冲(或上冲)频率与初始频率之间的频率差,用相对于额定频率的某一百分数表示:

 

 
   

 

 

式中,fd,min 为最小瞬态频率下降;fd,max 为最大瞬态频率上升;farb 为实际功率时的频率;δ 右上角的负号表示某一负载增加后的下冲,正号表示某一负载减少后的上冲。

 

8. 对额定频率的瞬态频率偏差δfdyn

δfdyn 是指:在某一突变负载出现的调速过程中,其下冲(或上冲)频率与额定频率之间的频率差,用相对于额定频率的某一百分数表示:

 

 
   

 

式中,各符号的含义及字母δ 右上角的正负号含义与上面相同。

 

 

9. 瞬态频率调整率δfs


式中,fs(相当于fd,min 或fd,max)为负载突变时的频率最大值或最小值。

 

 

10. 频率恢复时间tf,in、tf,de 和频率稳定时间tf

频率恢复时间tf,in、tf,de 是指在规定的负载突变后,从频率离开稳态频率带至其永远地重新进入规定的稳态频率容差带的时间。 频率稳定时间指从频率突变时起至开始稳定在频率波动范围内所需的时间。

 

11. 稳态电压偏差δUst 和稳态电压调整率δU

稳态电压偏差δUst 是指对空载与额定输出之间的所有功率和在规定的功率因数下,在额定功率时考虑温升影响的稳态条件下偏离整定电压的最大偏差。稳态电压偏差δUst 用额定电压的某一百分数表示:

 
   

 

式中,Ust,max 为最高稳态电压偏差;Ust,min 为最低稳态电压偏差。 稳态电压调整率δU 与稳态电压偏差δUst 相近,但也有区别:

 

 

 

式中,U1 为负载变化后的稳定电压;U 为额定电压。12.电压不平衡度δU2,0

电压不平衡度δU2,0 是指空载下的负序或零序电压分量对正序电压分量的比值,用额定电压的某一百分数表示的:

 

 

 

式中,U0 =UA+UB + UC

U1 =(UA+  αUB  + α2UC) U2 =(UA+ α2UB + αUC)

其中,α 是模等于1 而幅角等于2p /3 的一个复数,以α 乘以某量就等于将某向量逆时针旋转120°。

 

13. 相对的电压整定范围δUs


用额定电压的某一百分数表示的电压整定范围。

(1) 电压整定下降范围: D ∆Us,do=Ur   − Us,do

(2) 电压整定上升范围: D ∆Us,up=Us,up−  Ur

(3) 相对的电压整定范围:

 

 
   

 

 

14. 电压整定变化速率γu

与频率整定变化速率的情形类似,不再重复。15.瞬态电压偏差δUdyn

按负载增加的瞬态电压偏差是指当发电机在正常励磁控制下被驱动在额定频率和额定电压时,接通额定负载,用额定电压的某一百分数表示的电压降。

 

 
   

 

 

按负载减少的瞬态电压偏差是指当发电机在正常励磁控制下被驱动在额定频率和额定电压时,突然切除额定负载,用额定电压的某一百分数表示的电压升。

 

 

 

16. 电压恢复时间与稳态电压容差带

电压恢复时间tu(tu,in,tu,de):从某一负载变化瞬时(t1)开始至当电压恢复并保持在规定的稳态电压容差带内瞬时(t2)止的时间。

17. 相对的稳态电压容差带αu

该指标与αf 一样同属约定值。

 

 
   

 

18. 电压调制

在某一稳态电压下,在低于基本的发电频率的有代表性的频率下,用在额定频率和恒定转速时平均峰值电压的某一百分数表示的准周期电压变化(峰对峰), 称为电压调制。



19. 周期不均匀度

此概念与电压调制的概念是一致的。

 

电压波动率表达式

 

电压调制和周期不均匀度这两个概念与电压波动率的概念是类似的。 电压调制与电压波动既有联系又有区别。一般对中频(400Hz)机组用电压调制考核。电压调制对用电设备的影响除了电压幅值变化外,还要考虑调制的频率。同时,各自试验仪器也不同。测量电压调制必须要示波器;测量波动率则用指针式仪表即可。

 

20. 负载电压整定范围Uz

机组的空载电压整定范围为额定电压的95%~105%,这是由于机组与用电设备之间有一定的电缆电压降,机组应保证在一定的负载下,输出电缆末端应具有正常的工作运行电压的规定值。        21.热态电压变化

热态电压变化是机组在标定工况下从冷态到热态的电压变化。对于采用可控励磁装置的发电机组,应不超过±2%标定电压;对于采用不可控励磁装置的发电机组,应不超过±5%标定电压。   22.电压正弦波形畸变率

机组要求发电机的理想波形是正弦波,但实际上发电机的感应电势中含有三次及三次以上的高次谐波,励磁发电机的三次谐波尤为严重,使发电机的电压的正弦波形产生畸变。 电压的正弦波形畸变率过大,会使柴油机(陆用发电机组驱动型)发热严重,当湿度升高时柴油机(陆用发电机组驱动型)的绝缘受到影响,同时也会对用电设备的正常工作运行有影响。 机组在空载标定电压时,线电压的正弦波形畸变率应不大于10%。

a. 电气性能指标

b. 电压整定范围

机组在空载与额定输出之间所有负载的功率因数范围内以及额定频率时,在发电机端子处的上升和下降调节电压的最大可能范围应不小于额定电压的±5%。

c. 电压和频率性能等级的运行极限值


电压和频率性能等级的运行极限值按表4-2的规定。


 康明斯发电机电压和频率等级运行极限值.png

注:(1)在用单缸或两缸柴油机(陆用发电机组驱动型)的发电机组的情况下,该值可达2.5。 (2)就不需要并联运行而言,转速和电压的整定不变是允许的。 (3)对用涡轮增压柴油机(陆用发电机组驱动型)的发电机组,这些数据适用于按GB/T2820.5的规定增加最大允许功率。 (4)对不大于10kVA的小型机组。 (5)当考虑无功电流特性时,对带同步发电机的机组在并联运行时的最低要求:频率漂移范围应不超过0.5%。 (6)对用单缸或两缸柴油机(陆用发电机组驱动型)的发电机组,该值可为±2。 (7)在并联运行的情况下,该值应减为0.5。

 

23. 冷热态电压变化

这是指机组在额定工况下从冷态到热态的电压变化。对于采用可控励磁装置发电机的机组,应不超过±2%额定电压;对于采用不可控励磁装置发电机的机组,应不超过±5%额定电压。

24. 畸变率


机组在空载额定电压时,线电压的正弦波形畸变率应不大于下列规定值: 单相机组和额定功率小于3kW的三相机组为15%;

额定功率为3~250kW的三相机组为10%;

额定功率大于250kW的三相机组为5%。

25. 不对称负载要求

对于额定功率不大于250kW的三相机组,在一定的三相对称负载下,在其中任一相(对可控硅励磁的则指接可控硅的一相)上再加25%额定相功率的电阻性负载,当该相的总负载电流不超过额定值时应能正常工作运行,线电压的最大(或最小)值与三相电压平均值之差应不超过三相电压平均值的±5%。

 


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