在非額定現(xiàn)場條件和特殊負載的情況下, 康明斯發(fā)電機組的額定功率需要修正。

1 環(huán)境溫度的功率修正

    當環(huán)境溫度過高時, 空氣密度降低, 柴油機燃燒時氧氣量減少, 燃燒效率降低, 因而會降低柴油機的機械輸出功率; 同時發(fā)電機工作時需要冷空氣對繞組進行冷卻, 在環(huán)境溫度過高時, 冷卻效果降低, 發(fā)電機繞組內(nèi)部溫度升高, 為保證發(fā)電機的繞組溫度在允許范圍內(nèi)也要降低發(fā)電機的輸出功率。

    各品牌柴油機和發(fā)電機的輸出功率受環(huán)境溫度影響的功率修正, 由于設(shè)計的不同, 其修正的參數(shù)也不一致; 同一品牌, 不同型號、不同調(diào)速系統(tǒng), 其修正的參數(shù)也有區(qū)別。一般要以原柴油機生產(chǎn)廠家的修正參數(shù)為準, 通常可按照環(huán)境溫度超過40℃時每升高5℃, 輸出功率下降3 %~ 4 % 來進行功率損失的計算。但要注意的是有些廠家的機組標稱功率是基于環(huán)境溫度25℃時的輸出功率。

2 海拔高度的功率修正

    當海拔高度升高時空氣密度也會降低, 同樣影響柴油機和發(fā)電機的輸出功率。不同品牌的柴油發(fā)電機組要參考廠家的功率修正曲線來計算降容后的實際功率, 通常可按照海拔高度超過1000m時每升高500m輸出功率下降4 %~5 % 來進行功率損失的計算, 但要注意的是有些廠家的機組標稱功率是基于海拔高度300m時的輸出功率。電子噴油柴油機采用了電子噴油控制技術(shù), 通過對安裝在柴油機上一系列的傳感器檢測到的柴油機各種數(shù)據(jù)來精確地控制每個噴油器的噴油正時和噴油量。由于電子控制單元通過對進氣岐管的進氣壓力、燃油溫度的精密測量, 并以此來控制噴油正時和噴油量, 使得電子噴油柴油機在高海拔地區(qū)和高溫度環(huán)境下有更低的功率下降。所以在高海拔地區(qū)和高溫度環(huán)境下選用電子噴油的機組能獲得更大的輸出功率和經(jīng)濟性。

3 非線性負載的功率修正

    非線性負載含有感性、容性等元器件的負載均為非線性負載, 如機房空調(diào)、不間斷電源 UPS、燈具調(diào)光系統(tǒng)和整流濾波器設(shè)備等。這種負載通常在通信、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)交換中心、金融結(jié)算中心、機場跑道的照明調(diào)光和重要系統(tǒng)調(diào)度中心等關(guān)鍵部門的應(yīng)用極為廣泛。

    非線性負載會向柴油發(fā)電機組反射大量的高次諧波, 其中以5次和7次諧波危害最嚴重, 尤其是非線性負載較大而發(fā)電機組容量又較小時這種危害就更明顯, 其后果將出現(xiàn)機組的諧振、穩(wěn)定時間延長和負載設(shè)備誤動作, 嚴重時會損壞AVR和負載設(shè)備。這一問題在機組的選型過程中經(jīng)常未引起足夠的重視( 由于在用市電供電時影響不大) , 最終待到運行時才發(fā)現(xiàn)無法正常工作, 造成無法挽回的損失。

    直接啟動的機房空調(diào)因感應(yīng)電動機直接起動時起動電流為正常電流的6~ 7 倍, 而且功率因數(shù)很低, 電動機起動瞬間發(fā)電機的端電壓會下降到低于正常值80 %以下, 從而影響其他負載的供電。

4 加負載的功率修正

    對于自然進氣的機組, 其最大允許的一次加載量等于使用功率。采用渦輪增壓技術(shù)后, 發(fā)動機的功率有了明顯的提高, 但突加負載的能力卻有所下降。當增壓比越高時, 突加負載能力的下降也越明顯。渦輪增壓對突加負載的影響, 主要是因為渦輪增壓柴油機的功率有相當一部分是通過渦輪增壓來實現(xiàn)的, 而渦輪增壓值主要取決于發(fā)動機發(fā)出的功率和轉(zhuǎn)速。當發(fā)動機處于空載時, 增壓壓力很低( 或者說接近非增壓狀態(tài)) , 此時,按增壓機額定狀態(tài)下的功率加載( 或者加較大的負載) , 相當于對非增壓機瞬態(tài)突加超過額定功率的負載, 結(jié)果或是突加載荷失敗, 或是轉(zhuǎn)速下降超過限值,或是恢復(fù)時間較長, 這都會影響機組的供電性能。