摘要:本文以某污水泵站为例,介绍了柴油发电机组容量的选择。除考虑自然条件外,柴油发电机容量还要根据稳定负荷、尖峰负荷和允许母线电压降等条件进行初选,若结果相差较大时应通过综合技术经济比较来确定。
0 引言
为实现环境保护与经济建设的协调发展,针对水污染防治的污水处理基础设施的建设非常重要。污水提升泵站作为整个污水处理系统的重要一环,其供电负荷的重要性不言而喻。但是,对于规模较小或远离城区的污水提升泵站,存在难以取得第二电源或取得第二电源不经济的问题,因此一般设置柴油发电机组作为应急电源。本文探讨了柴油发电机容量的选择。
1 负荷情况
某污水泵站负责将收集的村庄污水进行提升,由于周围均为农村,只有一回10kV公用架空线路,按当地供电部门电源方案,提供第二电源的成本高,因此采用由供电部门提供一回电源,另一回电源自备的方案。因为柴油发电机组具有燃料价格便宜、易保存、构造简单、体积小、质量轻、辅助设备少、起动迅速、带负荷和停机时间短等优点,因此对于负荷为2~2000kVA、允许中断供电时间大于15s的小型污水提升泵站,可利用柴油发电机组作为应急电源。
柴油发电机机组的选择除考虑环境温度、湿度和海拔标高等自然条件外,往往重点关注发电机组容量的选择。柴油发电机作为保证负荷供电可靠的应急电源,在外电源中断供电时,除在规定时间内能自起动供电外,还应满足所有需接入应急电源的负荷供电容量要求。若容量选择过小,则会在起动时导致电压降过大,使得柴油发电机起动失败,失去备用电源。若容量选择过大,则存在初期投资大、运行经济效益差的问题。由此可知,正确计算需接入应急电源的负荷容量,确定负荷投入顺序和电机起动时允许的电压降是选择发电机容量的重要前提。
负荷的投入顺序按照“重要负荷优先、照明负荷优先及容量大的电机优先”的原则。电机起动时允许的电压降一般从电机控制设备的运行条件和保证起动电机的起动转矩及运行电机的转矩来考虑,发电机母线允许的电压降一般可按20%选择。该污水泵站的主要用电负荷见表1。
2 选择柴油发电机容量
2.1根据稳定负荷计算发电机容量
该污水泵站的稳定负荷包括照明及格栅机、输渣机、潜污泵、提砂泵、砂水分离器电机等,电机的数量、容量、效率、额定功率因数、起动功率因数、起动电流倍数等参数见表1。柴油发电机起动1min后能输出额定容量,此时发电机容量应不小于计算功率Y、Pe,故:
式中,Per为照明等负荷;kW;ηer为照明等负荷效率;tanψer为照明等负荷功率因数角的正切值;Pmn为电机的额定容量;kW ;ηmn为电机的额定效率;tanψmn为电机功率因数角的正切值;Kd为需要系数,电机3台以下时刻取1,多于3台时视情况而定。
2.2按尖峰负荷计算发电机容量
该污水泵站的潜污泵电机功率最大,要考虑它起动时发电机的过负荷情况,还要考虑照明等其它已投运的负荷,此时发电机的计算容量为: