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

1 環(huán)境溫度的功率修正

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

    各品牌柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)的輸出功率受環(huán)境溫度影響的功率修正, 由于設(shè)計(jì)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(jī)生產(chǎn)廠家的修正參數(shù)為準(zhǔn), 通常可按照環(huán)境溫度超過40℃時(shí)每升高5℃, 輸出功率下降3 %~ 4 % 來進(jìn)行功率損失的計(jì)算。但要注意的是有些廠家的機(jī)組標(biāo)稱功率是基于環(huán)境溫度25℃時(shí)的輸出功率。

2 海拔高度的功率修正

    當(dāng)海拔高度升高時(shí)空氣密度也會降低, 同樣影響柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)的輸出功率。不同品牌的柴油發(fā)電機(jī)組要參考廠家的功率修正曲線來計(jì)算降容后的實(shí)際功率, 通常可按照海拔高度超過1000m時(shí)每升高500m輸出功率下降4 %~5 % 來進(jìn)行功率損失的計(jì)算, 但要注意的是有些廠家的機(jī)組標(biāo)稱功率是基于海拔高度300m時(shí)的輸出功率。電子噴油柴油機(jī)采用了電子噴油控制技術(shù), 通過對安裝在柴油機(jī)上一系列的傳感器檢測到的柴油機(jī)各種數(shù)據(jù)來精確地控制每個(gè)噴油器的噴油正時(shí)和噴油量。由于電子控制單元通過對進(jìn)氣岐管的進(jìn)氣壓力、燃油溫度的精密測量, 并以此來控制噴油正時(shí)和噴油量, 使得電子噴油柴油機(jī)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(jī)組能獲得更大的輸出功率和經(jīng)濟(jì)性。

3 非線性負(fù)載的功率修正

    非線性負(fù)載含有感性、容性等元器件的負(fù)載均為非線性負(fù)載, 如機(jī)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(fù)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(jī)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(fù)載會向柴油發(fā)電機(jī)組反射大量的高次諧波, 其中以5次和7次諧波危害最嚴(yán)重, 尤其是非線性負(fù)載較大而發(fā)電機(jī)組容量又較小時(shí)這種危害就更明顯, 其后果將出現(xiàn)機(jī)組的諧振、穩(wěn)定時(shí)間延長和負(fù)載設(shè)備誤動作, 嚴(yán)重時(shí)會損壞AVR和負(fù)載設(shè)備。這一問題在機(jī)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(shí)影響不大) , 最終待到運(yùn)行時(shí)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(jī)房空調(diào)因感應(yīng)電動機(jī)直接起動時(shí)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(jī)起動瞬間發(fā)電機(jī)的端電壓會下降到低于正常值80 %以下, 從而影響其他負(fù)載的供電。

4 加負(fù)載的功率修正

    對于自然進(jìn)氣的機(jī)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(jī)的功率有了明顯的提高, 但突加負(fù)載的能力卻有所下降。當(dāng)增壓比越高時(shí), 突加負(fù)載能力的下降也越明顯。渦輪增壓對突加負(fù)載的影響, 主要是因?yàn)闇u輪增壓柴油機(jī)的功率有相當(dāng)一部分是通過渦輪增壓來實(shí)現(xiàn)的, 而渦輪增壓值主要取決于發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率和轉(zhuǎn)速。當(dāng)發(fā)動機(jī)處于空載時(shí), 增壓壓力很低( 或者說接近非增壓狀態(tài)) , 此時(shí),按增壓機(jī)額定狀態(tài)下的功率加載( 或者加較大的負(fù)載) , 相當(dāng)于對非增壓機(jī)瞬態(tài)突加超過額定功率的負(fù)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(shí)間較長, 這都會影響機(jī)組的供電性能。