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【摘要】根据柴…根据柴油发电机容量选择的基本原理,结合工程实例分析柴油发电机的负荷计算,分别计算消防负荷与平时重要负荷,综合考虑选择柴油发电机容量.现代社会处处需要用电,电能变得越来越不可缺少.而供电系统的要求也越来越高,于是柴油发电机组在医院、辽宁沈阳宾馆、辽宁沈阳酒店、辽宁沈阳本地房地产、辽宁沈阳工业等行业领域的应用范围也日益扩大,并主要以主要电源、辽宁沈阳本地备用电源为存在于实际项目中,备受用户青睐.作为项目的设计工作者,柴油发电机组容量的正确选择就显得尤为重要
客户的提问：柴油发电机的容量选择迷茫中，师傅跟我说按照负荷的3-4倍选就行，说是考虑启动电流。消防泵房用柴油发电机。消防泵75KW*2（星三角启动，一用一备），稳压泵1.1KW*2(一用一备），排污泵2.2KW，照明1KW。总功率算出来75+1.1+2.2+1=79.3KW。还有两台补水泵45KW（星三角启动，一用一备），备注的是补水泵不得与消防泵同时启动。选择的柴油发电机组的功率为250KW。各位前辈，这个发电机功率可以吗？能否把补水泵和消防泵一起算（就是可以同时启动），选择发电机？
一、辽宁沈阳设置原则
一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。《民用建筑电气设计规范》JGJ／T16—92 3.1条规定：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏；二级负荷条件允许时，也宜采用二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应该按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。根据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则：
（1）当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能提供二路独立电源（一用一备或相互备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源。
（2）当电网只能提供一路电源时，为满足对一、辽宁沈阳二级负荷的供电要求，一般应设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。
（3）大、辽宁沈阳中型商业建筑中为确保市电中断时不造成较大的经济损失，也宜设柴油发电机组。由于城市电网不可能完全独立，有时一个电源故障或检修时，另一电源有可能同时故障，因此，即使有两路或以上电源供电，为确保民用建筑中消防及其他重要设备（如智能化设备、辽宁沈阳通讯设备等）的可靠供电，一般都设置柴油发电机组。
二、辽宁沈阳容量选择
自备柴油发电机组容量的选择，目前 尚无统一的计算公式：有的简单地按电力变压器容量的10％-20％确定；有的按消防设备的容量相加；有的则根据投资者的意愿选择，造成了自备发电机组容量选择的不准确性，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在事故时满足不了使用要求。那么，如何选择自备发电机组的容量呢？
（一）方案或初步设计阶段 自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20％计算。
（二）施工图阶段
（1）建筑物的用电负荷可分为三类： 类为保安型负荷，即保证大楼内人身及设备和可靠运行的负荷，如消防水泵、辽宁沈阳消防电梯、辽宁沈阳防排烟设备、辽宁沈阳本地应急照明、辽宁沈阳通讯设备、辽宁沈阳重要的计算机及相关设备等；第二类为保障型负荷，即保障大楼运行的基本设备负荷，主要是工作区照明、辽宁沈阳本地部分电梯、辽宁沈阳通道照明；第三类为一般负荷，即除了上述负荷以外的其它负荷，例如：空调、辽宁沈阳水泵及其他一般照明、辽宁沈阳动力设备。计算自备发电机组的容量时， 类负荷必须考虑在内，即必须采用柴油发电机组：第二类负荷则根据大楼功能及电网情况来定，若大楼功能要求较高或城市电网供电不稳定，则应将第二类负荷考虑在内，但若将 类、辽宁沈阳第二类负荷简单相加来选择柴油发电机容量，则所选容量偏大，因为在消防状态时，只需保证消防设备的运行，第二类负荷不使用；而在非消防状态下电网停电时，消防设备不使用。可以选择两者中较大者作为柴油发电机组的容量。设备容量统计出来后，根据实际情况选择需要系数Kx（一般取0.85-0.95），计算出计算容量Pj=KxP∑，自备柴油发电机组的功率按下式计算P=kPj／η式中： P—自备柴油发电机组的功率kw； Pj—负荷设备的计算容量kw； P∑—总负荷kw； η—发电机并联运行不均匀系数一般取0.9，单台取1； k—可靠系数，一般取1.1。
（2）按 的单台电动机或成组电动机起动的需要，计算发电机容量P=（P∑-Pm）／η∑+ PmKCcosψm（KW） Pm—起动容量 的电动机或成组电动机的容量（kw）； η∑一总负荷的计算效率，一般取0.85； cosΨm —电动机的起动功率因数，一般取0.4； K—电动机的起动倍数； C—全压起动C=l.0，Y—△起动C=0.67，自耦变压器起动50％抽头C=0.25，65％抽头C==0.42，80％抽头C=0.64。
（3）按起动电动机时母线容许电压降计算发电机容量P=PnKCXd″（1／△E-1）（kw） Pn一造成母线压降 的电动机或成组起动电动机组的容量（kw） K—电动机的起动电流倍数； Xd″—发电机的暂态电抗，一般取0.25； E—母线允许的瞬时电压降，有电梯时取0.20，无电梯时取0.25.在实际工作中，也可用系数法估算柴油发电机组的起动能力
三、辽宁沈阳工程实例：以某工程为例，该工程建筑面积10000m2，12层，为二类高层，保安性负荷主要为消防负荷，其容量为191kw， 一台电动机为喷淋泵37kw，采用自耦降压80％抽头降压起动。
（1）按计算负荷计算P=kPj／η=1.1×191／1kw=210.1 kw
（2） 的单台电动机起动的需要计算P=（P∑-Pm）／η∑ +PmKCcosΨm =（191—37）／0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
（3）按起动电动机时发电机母线允许电压降计算P=PnKCXd″（1／△E-1） =37×6×0.64×0.25（1／0.20-1） =142.08 kw 根据以上计算，应选择≥238.0 kw的柴油发电机组一台，因此可选一台250kw机组。
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介绍柴油发电机组调速方法
１面向Simulink数字调速系统框图
在建立了柴油发电机组调速系统的各模型后，就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常规PID控制，变速积分PID控制，不完全微分PID控制和模糊PID控制的调速系统框图。
１．１常规PID控制
首先看常规PID控制，下面是它的系统仿真框图，这是常规采用的PID控制系统图，通过对真实控制系统绘制仿真框图，观察采用常规PID控制效果。
１．２不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系统仿真框图,图２不完全微分PID控制系统仿真框图这是在常规PID基础上进行了不完全微分，这是用来改善它的控制功能，取得更好的控制效果。
１．３变速度积分PID控制
下面是变速度积分PID控制系统仿真框图。
１．４模糊PID控制
自适应模糊PID控制是将自适应控制的思想和常规PID控制器结合，吸收了自适应控制和常规PID控制的优点。首先它具备自适应能力，能够自动识辨被控过程参数、辽宁沈阳本地自动整定控制参数，能够适应被控过程模型参数的变化；其次它又具有常规PID控制器结构简单、辽宁沈阳本地鲁棒性强、辽宁沈阳本地可靠性高的优点。这使得自适应PID控制成为过程控制中一种较为理想的控制方法。
如果用模糊控制箱设计出模糊控制器，再在Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中建立系统仿真模型，把模糊控制器模块和我们设计的ＦＩＳ结构连接起来，就可以对它进行仿真研究了，系统仿真框图的建立关键是对ＰＩＤ三个参数Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的整定，这必须考虑到不同时刻三个参数的相互作用和它们之间的关系。
下面从系统的稳定性、辽宁沈阳本地响应速度、辽宁沈阳本地超调量和稳态精度等各方面来考虑Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄ的作用，建立模糊规则表。
（１）比例系数Ｋｐ的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度。Ｋｐ越大，系统的响应速度越快，系统的调节精度越高，但容易产生超调，可能会导致系统不稳定。Ｋｐ取值过小，会降低调节精度，使响应速度变慢，延长调节时间，使系统动态和静态特征变坏。
（２）积分作用系数Ｋｉ的作用是系统的稳态误差。Ｋｉ越大，系统的静态误差越快，但Ｋｉ过大，在响应过程的初期会产生积分饱和现象，从而引起响应过程的较大超调。但Ｋｉ过小会使系统的静态误差难以，影响系统的调节精度。
（３）微分的作用系数Ｋｄ的作用是改善系统的动态特征，其主要作用是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前预报。但Ｋｄ过大，会使响应过程提前制动，延长了调节时间，而且会降低系统的抗干扰性能。下面是进行模糊控制PID控制的系统仿真框图。
２对系统进行仿真研究
建立了系统的仿真框图后，就可以对系统进行仿真研究，就可以比较采用常规PID控制和变积分PID控制，不完全微分PID控制，模糊自适应PID控制的比较，并具体分析我们采用的模糊控制系统仿真框图自适应控制时的仿真效果。对系统进行仿真有助于我们对柴油发电机组调速系统的快速理解，并初步地分析出我们需要的控制参数，对系统的研究有积极作用。
系统仿真图通过ＭＡＴＬＡＢ中的模糊控制箱实现，同时根据自己控制系统的具体特点和要求来建立的，基本可以反应控制系统的基本情况，可以起到很好的仿真模拟作用。
首先，比较常规PID控制和变积分PID控制，变速积分PID通过改变积分项的累加速度，使得它和偏差大小相适应，偏差大的时候，积分慢；偏差小时，积分快，这就可以减少超调，同时更好地静差。
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运输移动柴油发电机时注意事项
在移动或者运输发电机时，一定要做好妥善的防护措施，并且遵循相关的执行要求，否则，一个不小心很容易造成发电机设备的损坏。
运输发电机时，为避免设备的意外损坏，首先要确保运输工具的载重量不低于设备及附属件的总重量的1.2倍。为避免发电机受到风吹日晒，必须给设备进行必要的包装，如加装木箱及内衬防雨布等。应将发电机牢固地固定在车厢内，以免颠簸振动导致其部件松动甚至损坏。当柴油发电机组正在运输中时，禁止任何人、辽宁沈阳当地物在机组上面，让机组受压。
从车辆上装卸发电机设备时，应使用叉车或吊装设备，要小心避免设备倾倒或掉落地面，导致摔坏。可用悬吊机车小心发电机或者用铲车在设备底座上小心地推拉。应注意悬吊钢索的承重能力及悬吊钢索的角度应尽可能垂直，保持发电机设备平衡，吊装受力位置应尽可能靠近机组的重心，铲车的叉臂承载力应大于机组重量的120~130%。
此外，还需注意的是，散热器、辽宁沈阳当地进气管、辽宁沈阳当地排气管以及电气部件是发电机中比较脆弱的部位，在运输和移动时一定要注意防止发生碰撞，避免不必要的损失。
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