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一起回望柴油發電機組的發展史 現代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發明的柴油機的基礎上發展起來的，1892年，德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發動機的壓縮比來提高熱效率，利用壓縮氣體的高溫來點燃進入汽缸的燃料，這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器，而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。 狄塞爾經過了5年的實驗，在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發電機，即壓燃式柴油機。與以前的柴油發電機相比，它延長了汽缸內氣體的壓縮過程，大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度，實現了不用點火系統而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發明的柴油發動機能將35％的燃料潛能轉變成動力而當時有效的柴油發動機也只能將28％的燃料潛能轉變成動力，這是柴油發電機技術第二次革命性的突破。但是，當時狄塞爾發明的柴油發動機存在著很多的缺點，比如重量重、噪聲大、冒黑煙，排出的大量廢氣會對環境影響很大，而且噴油泵還不完善，從而嚴重限制和影響了柴油機的衄。可以說，狄塞爾先生生前只看到發動機的成功的開端，卻沒有看到柴油機技術的飛躍發展，沒有看到柴油機的廣泛應用。 據資料記載，柴油機技術在1914年以前發展比緩慢，在 次世界期間，由于戰爭的需要柴油發動機開始大量生產，用于軍事目的。柴油發動機柴油發電的發展史真正得到廣泛應用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的，1899年德國工程師雨果．古爾德納制造出了二沖程柴油發動機，他把當時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60％~80％。二沖程柴油機的結構簡單，造價低廉，但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差，而且很難制造出功率較大的發動機，所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。 世界上 臺發電機是1831年由英國的物理學家邁克爾·法拉第發明的。當時法拉第在試驗中發現，當磁鐵在線圈中移動時，線圈會產生電流，即今天我們大家所熟知的電磁感應現象。法拉第發現了電磁感應現象之后不久，便利用電磁感應原理發明了世界上 臺發電機，即法拉第圓盤發電機。這臺發電機的構造與現代的發電機不同，在磁場中轉動的不是線圈，而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄，圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼，用導線把電刷與電流表連接起來；紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當法拉第轉動搖柄使紫銅圓盤旋轉起來的時候，電流表的指針偏向一邊，這說明電路中產生了持續的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發電機。當年法拉第曾在英國皇家學會上表演他的發電機。當時，有一位貴夫人問法拉第：“這玩藝兒有什么用呢？”法拉第非常有禮貌地回答道：“夫人，新生的嬰兒又有什么用處呢？”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。 當拉第發明的圓盤發電機雖然非常簡單，它產生的電流甚至不能讓一只小燈泡發光，但是，這是世界上 臺發電機，是它首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。后來，人們在此基礎上將馬蹄形 磁鐵改為能產生強大磁場的電磁鐵，用多股導線繞制的線框代替紫銅圓盤，對電刷也進行了改進，終于制成了功率的可供實用的發電機。目前，即使功率為IGW、10GW的特大型發電機，也是根據法拉第圓盤發電機的基本原理一電磁感應原理制成的。 1866年，德國的電工學家、實業家恩斯脫．韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發電機的基礎上研制出自激勵式發電機，1870年，比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發電機。在經過不斷改進之后，電機技術已經走向成熟，1877年真正實用的發電機開始進入商業化生產階段。 100多年過去了，正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發電機人類帶入了電氣時代，為人類利用電能做出了重大貢獻。 21世紀是科學技術飛躍發展的時代，特別是電腦技術等高科技成果在柴發電機組上的應用，使柴油發電機組有了更廣闊的發展前景。以柴油機為動力用的柴油發電機組己經是通信等企業必不可少的重要設備。
柴油發電機容量應該如何選擇？ 1 設置原則 一類高層建筑應按一級負荷要求供電，二類高層建筑應按二級負荷要求供電。《民用建筑電氣設計規范》JGJ／T16—92 3.1條規定：一級負荷應由兩個電源供電，當一個電源發生故障時，另一個電源應不致同時受到損壞；二級負荷條件允許時，也宜采用二路電源來供電，特別是消防用的二級負荷，更應該按兩個回路要求供電；一級負荷中的特別重要負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源。根據這些規定，筆者總結了自備柴油發電機組的設置原則： （1）當民用建筑需按一級負荷要求供電時，若城市電網能提供二路獨立電源（一用一備或相互備用），則可不設柴油發電機組；但當一級負荷中有特別重要的負荷時，則一般應設柴油發電機組作為應急電源。 （2）當電網只能提供一路電源時，為滿足對一、二級負荷的供電要求，一般應設置柴油發電機組，此時柴油發電機組將作備用電源及應急電源使用。 （3）大、中型商業建筑中為確保市電中斷時不造成較大的經濟損失，也宜設柴油發電機組。由于城市電網不可能完全獨立，有時一個電源故障或檢修時，另一電源有可能同時故障，因此，即使有兩路或以上電源供電，為確保民用建筑中消防及其他重要設備（如智能化設備、通訊設備等）的可靠供電，一般都設置柴油發電機組。 2 容量選擇 自備柴油發電機組容量的選擇，目前 尚無統一的計算公式：有的簡單地按電力變壓器容量的10％-20％確定；有的按消防設備的容量相加；有的則根據投資者的意愿選擇，造成了自備發電機組容量選擇的不準確性，若容量選擇太大造成一次投資浪費，選擇太小則在事故時滿足不了使用要求。那么，如何選擇自備發電機組的容量呢？ （一）方案或初步設計階段 自備發電機的容量按供電變壓器總容量的10％-20％計算。 （二）施工圖階段 （1）建筑物的用電負荷可分為三類： 類為保安型負荷，即保證大樓內人身及設備和可靠運行的負荷，如消防水泵、消防電梯、防排煙設備、應急照明、通訊設備、重要的計算機及相關設備等；第二類為保障型負荷，即保障大樓運行的基本設備負荷，主要是工作區照明、部分電梯、通道照明；第三類為一般負荷，即除了上述負荷以外的其它負荷，例如：空調、水泵及其他一般照明、動力設備。計算自備發電機組的容量時， 類負荷必須考慮在內，即必須采用柴油發電機組：第二類負荷則根據大樓功能及電網情況來定，若大樓功能要求較高或城市電網供電不穩定，則應將第二類負荷考慮在內，但若將 類、第二類負荷簡單相加來選擇柴油發電機容量，則所選容量偏大，因為在消防狀態時，只需保證消防設備的運行，第二類負荷不使用；而在非消防狀態下電網停電時，消防設備不使用。可以選擇兩者中較大者作為柴油發電機組的容量。 設備容量統計出來后，根據實際情況選擇需要系數Kx（一般取0.85-0.95），計算出計算容量Pj=KxP∑，自備柴油發電機組的功率按下式計算P=kPj／η式中： P—自備柴油發電機組的功率kw； Pj—負荷設備的計算容量kw； P∑—總負荷kw； η—發電機并聯運行不均勻系數一般取0.9，單臺取1； k—可靠系數，一般取1.1。 （2）按 的單臺電動機或成組電動機起動的需要，計算發電機容量P=（P∑-Pm）／η∑+ PmKCcosψm（KW） Pm—起動容量 的電動機或成組電動機的容量（kw）； η∑一總負荷的計算效率，一般取0.85； cosΨm —電動機的起動功率因數，一般取0.4； K—電動機的起動倍數； C—全壓起動C=l.0，Y—△起動C=0.67，自耦變壓器起動50％抽頭C=0.25，65％抽頭C==0.42，80％抽頭C=0.64。 （3）按起動電動機時母線容許電壓降計算發電機容量P=PnKCXd″（1／△E-1）（kw） Pn一造成母線壓降 的電動機或成組起動電動機組的容量（kw） K—電動機的起動電流倍數； Xd″—發電機的暫態電抗，一般取0.25； E—母線允許的瞬時電壓降，有電梯時取0.20，無電梯時取0.25.在實際工作中，也可用系數法估算柴油發電機組的起動能力 工程實例：以某工程為例，該工程建筑面積10000m2，12層，為二類高層，保安性負荷主要為消防負荷，其容量為191kw， 一臺電動機為噴淋泵37kw，采用自耦降壓80％抽頭降壓起動。 （1）按計算負荷計算P=kPj／η=1.1×191／1kw=210.1 kw （2） 的單臺電動機起動的需要計算P=（P∑-Pm）／η∑ +PmKCcosΨm =（191—37）／0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw （3）按起動電動機時發電機母線允許電壓降計算P=PnKCXd″（1／△E-1） =37×6×0.64×0.25（1／0.20-1） =142.08 kw 根據以上計算，應選擇≥238.0 kw的柴油發電機組一臺，因此可選一臺250kw機組。
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