论安哥拉洛比托港集装箱码头工程发电机设计选型

论文导读：
摘要：本文从发电机的负荷、设备、系统等若干方面为着眼点，结合安哥拉洛比托港集装箱码头工程的实际情况，对发电机的优化设计与选型策略进行分析与探讨。
关键词：发电机 功率 选型
Abstract: In view of the load, equipments, system and other several aspects of generator, the paper analyzes and discusses the optimization design and selection strategies of generator combining with the practical situatin of container wharf project of Lobito port of Angola.
Key words: generator; power; selection
2095-2104（2012）
安哥拉洛比托港集装箱码头扩建工程位于洛比托湾内，按现代化集装箱码头标准建设。但由于现阶段无市电供应，需采用发电机自行发电。市面上的发电机根据不同的燃料可分为重油发电机，柴油发电机，汽油发电机等，考虑到安哥拉当地的柴油便宜，采用柴油发电机。码头的主要用电设备有：台集装箱装卸桥、台门机、2台轨道吊RMG、冷藏箱堆场、十几个建筑物用电等。现有两种供电方案可供选择，方案一，采用3台2000kW发电机组并网发电；方案

二、采用4台1600kW发电机组并网发电。本文对于选择何种方案进行简单的分析。

一、从负荷要求考虑

通过分析不同工况可知：
第一种工况：所有装卸设备作业时，需3台持续功率0.4KV，2000KW发电机运行或4台1600KW发电机运行；
第二种工况：码头前沿1台门机和1台装卸桥作业，RMG作业时，需2台2000KW机组运行或3台1600KW机组运行；
第三种工况：码头前沿1台门机和2台装卸桥停止作业，RMG作业时，需1台2000KW机组运行或2台1600KW机组运行；
第四种工况：不考虑生产作业，只考虑生活用电，需1台2000KW机组运行或1台1600KW机组运行。
因此可以得到结论，在正常工况下，2000kW机组都比1600kW少开一台机。

二、从对设备要求考虑

根据GB-T 2820.1-2009（等同ISO8528）规范对各种功率的定义。持续功率COP：在商定的运行条件下按制造商规定的维修间隔和方法实施维护和保养，发电机组每年运行时间不受限制地为恒定负载持续供电的最大功率；基本功率PRP：在商定的运行条件下按制造商规定的维修间隔和方法实施维护和保养，发电机组每年运行时间不受限制地为可变负载持续供电的最大功率；在24h周期内的允许平均输出功率（P）不应大于PRP的70%，除非往复式内燃机制造商另有规定。
限时运行功率LTP: 在商定的运行条件下按制造商规定的维修间隔和方法实施维护和保养，发电机组每年供电达500小时的最大功率；应急备用功率ESP.当公共电网出现故障或在试验条件下，发电机组每年运行达200小时的某一可变功率系列中的最大功率。
以上是规范对各种功率的定义。除此以外,不同的发动机生产商都有自己的一套“标准状态”时的功率输出,如主用功率、连续功率等说法，因此在比较不同生产商发电机组输出功率时，应在同一个标准状态下比较. 本工程统一采用规范的标准定义。因为项目需要发电机组长期发电，所以必须选用持续功率COP的机组，必须防止用主用功率或常用功率或备用功率等参数混淆持续功率。从以上分析可以看出，不同品牌的机组应在同一标准状态下比较功率才有意义。

三、从系统稳定性、可靠性考虑

根据中国行业标准JGJ16-2008第6.1.2条，柴油发电机组的选择应符合以下规定：当负荷较大时，可采用多机并列运行，机组台数宜为2~4台。当受并列条件限制时，可实施分区供电。从规范得知，发电机并机数量是受到控制的，最优的并机台数是2~4台。发电机组数量增加，相应要增加开关柜、并机柜、变压器等设备，而设备越多，故障点也越多，系统的稳定性就越低，管理难度越大，后期的维护成本越高。在电气设计中，越简单的系统就越是可靠。本工程因是15KV电压，而市面上没有15KV的发电机，为了降低成本，改成了0.4KV发电机组配升压变压器，高压并机后再降压分配，复杂的电气系统已经大大降低了系统的稳定性。如果机组数量增加，相应增加很多电气环节，系统稳定性将进一步下降。因此可以得到结论，越简单的系统越稳定。

四、从抗冲击能力考虑

因为用电设备中有多台大功率设备（装卸桥、门机、轨道吊），相应选择大功率的发电机组，可以提高发电系统的抗冲击能力。当大功率设备启动时，因为负荷自动分配系统反应的滞后性，瞬间负荷会累积到单台机组上，所以单台机组的功率越大，则抗冲击能力越强。也就是说，采用2000kw机组比1600kw机组的系统抗冲击能力要强25%。这是设备选型首要考虑的因素。也可以看出，大容量机组的抗冲击能力更强。

五、从平面布置考虑

在相同面积的发电机房内，方案二和方案一相比，增加发电机组台数，就一定会缩小发电机间距，机组需要长期发电，机组的热辐射严重，机房的散热要求很高。缩小机组间距，不利于热量的散发。如果温升严重，还会影响到机组的功率。按照经验计算，温度每上升10度，功率将折损4%；若取消功能性房间（控制室、备品备件间、值班室、卫生间），会导致设计不完整，按根据中国行业标准JGJ16-2008第6.1.7条单机容量小于或等于500kW的单台机组可不设控制室，单机容量大于500Kw的多台机组宜设控制室，控制室的作用是便于观察、操作和调度，在这种多台大型发电机并机运行的情况下，常规设计是需要设计控制室的。备品备件间是考虑发电机的备品存放和小修，本发电站变电所需要人24小时值班，所以配备值班室和卫生间，是考虑人性化设计。可以得到结论：2000kW机组的平面布置比1600KW机组的平面布置更合理。
论文导读：备是轮流运行的，因此采用1600KW机组并不会提高设备的运行寿命。七、从经济性考虑考虑经济性应从相同档次的品牌的机组采用同一种功率标准进行比较，不同档次的品牌或不同功率标准是无可比性；考虑经济性还需要考虑除机组本身差异外，源于：大学毕业论文范文www.7ctime.com其他配套设备的差异。因此也可以看出，
　

六、从机组寿命考虑

根据第一点，相同的负荷，1600KW需要更多机组同时运行，设备是轮流运行的，因此采用1600KW机组并不会提高设备的运行寿命。

七、从经济性考虑

考虑经济性应从相同档次的品牌的机组采用同一种功率标准进行比较，不同档次的品牌或不同功率标准是无可比性；考虑经济性还需要考虑除机组本身差异外，源于：大学毕业论文范文www.7ctime.com
其他配套设备的差异。因此也可以看出，不同档次的品牌或不同功率标准是无可比性。
八、从售后服务考虑
因发电机需要长期运行，若经常故障，会给港口运营及其他设备带来损失，同时也影响项目的质量评价，所以建议采用国际一线品牌的发电机厂家，保证产品质量及售后服务，其维修服务网点遍布全球，尤其是当地有维修点的厂家，以便后期维修保养。同时采用国际一线品牌更易于获得港务局的认可。若采用国内厂家采购发动机自行组装的发电机，售后服务要国内厂家负责，发电机维护保养是三个月小修，一年一大修，维修容易出现滞后不到位。所以，应选用国际一线品牌的发电机长家。
九、从机组常规性考虑
从公开的资料来看，持续2000kw的机组是卡特彼勒、康明斯、MTU的常规机型，不存在特殊性。常规机组科勒（采用MTU）可做到最大机组的主用功率为2400kW，卡特可做到最大机组的持续功率COP为2000Kw,康明斯可做到最大机组的基本功率PRP为2400kW应急备用功率ESP为2660kW。从工程业绩考虑：各大品牌在做1600kW和2000kW都有不少运行成功的工程实例。从货期来看，1600kW和2000kW都不是厂家长期存货产品，需要订货后生产。所以，两种机组均为非常规产品。
综上所述，该项目采用3台持续功率2000KW的发电机方案优于4台持续功率1600KW的发电机方案。