柴油發電機組
柴油發電機組與其負載之匹配
要正確地選用柴油發電機組,瞭解負載使用的特性是非常重要的。以直接啟動方式啟動的電動機(如馬達或風扇),一般啟動電流是額定電流的4-7倍,如果採用變頻軟啟動(如冷氣或冷凍櫃),啟動電流一般是額定電流的2-3倍。對於220V三相電動機,它的啟動電流約為額定電流的3.5倍,當電動機的功率在2KW以下時,可按4倍考慮。
例如:
停電時養殖魚塭需使用單相/220V/3HP的水車馬達四台,那須租用多大的發電機?如果萬一是三相220V/3HP的馬達,那須多大的發電機?
解答:
單相概算746w*3(hp)=2238(w)每台功率
2238w*4(台)=8952(w)四台功率(不考慮功率因數)
8950(w)/220V=40.6A(四台額定電流)
40.6A*啟動電流4倍=162.4A
對照單相交流同步發電機滿載電流表(問題四),所以最少需30KW的機組才夠使用。
三相概算
746w*3(hp)=2238(w)每台功率
2238w*4(台)=8952(w)四台功率(不考慮功率因數)
8950(w)/220V/1.73=23.5A(四台額定電流)
23.5A*啟動電流4倍=94A
對照三相交流同步發電機滿載電流表(問題四),所以最少需30KW的機組才夠使用。
一般電器或用電設備都會標明其功率與耗電量,通常可以請水電合格技師為您計算或自行計算,換算的單位與公式如下:
常用電功率單位換算
1 HP(馬) = 746 W(瓦)
1000 W(瓦) = 1 kw(千安)
1度電 = 1000w = 1kw
1 kw(千安) =1.25 kva(千伏安)
1 kva(千伏安)=0.8 kw(千安)
出力標示值
Kwm = 引擎機械功率
Kwe = 發電機功率
Kwm*電頭效率 = kwe
功率單位換算 | |||||||
單位 | KW | HP | kg-m/sec | kcal/sec | PS | ft-lb/sec | BTU/SEC |
KW | 1 | 1.34104 | 101.97 | 0.2389 | 1.3596 | 737.6 | 0.948 |
HP | 0.7457 | 1 | 76.1035 | 0.1781 | 0.0138 | 550.055 | 0.707 |
kg-m/sec | 0.009807 | 0.01314 | 1 | 0.002343 | 0.01333 | 7.233 | 0.009297 |
kcal/sec | 4.186 | 5.61331 | 426.9 | 1 | 5.91 | 3087 | 3.968 |
PS | 0.7355 | 0.98635 | 75 | 0.1757 | 1 | 542.5 | 0.6973 |
ft-lb/sec | 0.001356 | 0.001818 | 0.1383 | 0.033239 | 0.001843 | 1 | 0.001285 |
BTU/SEC | 1.055 | 1.41442 | 107.6 | 0.252 | 1.434 | 778 | 1 |
電壓(伏特)、電流(安培)與功率(瓦數)換算公式
電壓 (伏特 V、E)
電壓 (V) = 瓦數 (W) / 電流 (A)
電流量 (安培 A、I)
電流 (A) = 瓦數 (W) / 電壓 (V)
電功率 (瓦數 W、P)
電功 (W) = 電壓 (V) x 電流 (A)
三相電
電流 (A) = 瓦數 (W) / 電壓 (V) / 1.73
一般馬達規格表 MOTOR SPECIFICATION SHEET | |||||||||||
OUTPUT 輸出 | 2 極 2-Pole | 4 極 4-Pole | |||||||||
千瓦 (k.w.) | 馬力 (H.p.) | 軸徑 Shaft Dia (mm) | 50HZ | 60Hz | 軸徑 Shaft Dia (mm) | 50HZ | 60Hz | ||||
扭力 (kgm) | 轉速 (rpm) | 扭力 (kgm) | 轉速 (rpm) | 扭力 (kgm) | 轉速 (rpm) | 扭力 (kgm) | 轉速 (rpm) | ||||
0.20 | 0.25 | 11 | 0.07 | 3000 | 0.06 | 3600 | 11 | 0.13 | 1500 | 0.11 | 1800 |
0.40 | 0.50 | 14 | 0.13 | 0.11 | 14 | 0.25 | 0.21 | ||||
0.75 | 1.00 | 19 | 0.24 | 0.20 | 19 | 0.49 | 0.41 | ||||
1.50 | 2.00 | 24 | 0.49 | 0.41 | 24 | 0.97 | 0.81 | ||||
2.20 | 3.00 | 24 | 0.71 | 0.59 | 24 | 1.40 | 1.20 | ||||
3.70 | 5.00 | 28 | 1.20 | 1.00 | 28 | 2.40 | 2.00 | ||||
5.50 | 7.50 | 38 | 1.80 | 1.50 | 38 | 3.60 | 3.00 | ||||
7.50 | 10.00 | 38 | 2.40 | 2.00 | 38 | 4.90 | 4.10 | ||||
11.00 | 15.00 | 42 | 3.60 | 3.00 | 42 | 7.10 | 6.00 | ||||
15.00 | 20.00 | 42 | 4.90 | 4.10 | 42 | 9.70 | 8.10 | ||||
18.50 | 25.00 | 42 | 6.00 | 5.00 | 42 | 12.00 | 10.00 | ||||
22.00 | 30.00 | 48 | 7.10 | 6.00 | 48 | 14.30 | 11.90 | ||||
30.00 | 40.00 | 55 | 9.70 | 8.10 | 55 | 19.50 | 16.20 |
三相感應電動機 220V/60Hz | ||||||||
二極 2-Pole | 四極 4-Pole | 六極 6-Pole | ||||||
HP | kW | 電流 | HP | kW | 電流 | HP | kW | 電流 |
0.25 | 0.18 | 1 | 0.25 | 0.18 | 1.1 | 0.25 | 0.18 | 1.3 |
0.5 | 0.37 | 1.5 | 0.5 | 0.37 | 1.9 | 0.5 | 0.37 | 2.2 |
1 | 0.75 | 2.9 | 1 | 0.75 | 3.4 | 1 | 0.75 | 3.6 |
2 | 1.5 | 5.5 | 2 | 1.5 | 6.1 | 2 | 1.5 | 6.8 |
3 | 2.2 | 8 | 3 | 2.2 | 8.7 | 3 | 2.2 | 9.3 |
5 | 3.7 | 12.9 | 5 | 3.7 | 13.5 | 5 | 3.7 | 15.1 |
7.5 | 5.5 | 19.2 | 7.5 | 5.5 | 20.1 | 7.5 | 5.5 | 22.3 |
10 | 7.5 | 25.1 | 10 | 7.5 | 25.1 | 10 | 7.5 | 28.1 |
15 | 11 | 27.1 | 15 | 11 | 36.7 | 15 | 11 | 39.1 |
20 | 15 | 48.1 | 20 | 15 | 50.3 | 20 | 15 | 51.2 |
25 | 18.5 | 60.8 | 25 | 18.5 | 62.9 | 25 | 18.5 | 64.4 |
30 | 22 | 72.1 | 30 | 22 | 72.9 | 30 | 22 | 76.8 |
40 | 30 | 95.1 | 40 | 30 | 96.7 | 40 | 30 | 100 |
50 | 37 | 121 | 50 | 37 | 124 | 50 | 37 | 126 |
60 | 45 | 143 | 60 | 45 | 144 | 60 | 45 | 148 |
75 | 55 | 174 | 75 | 55 | 185 | 75 | 55 | 195 |
100 | 75 | 229 | 100 | 75 | 244 | 100 | 75 | 264 |
125 | 90 | 285 | 125 | 90 | 295 | 125 | 90 | 314 |
150 | 110 | 343 | 150 | 110 | 358 | 150 | 110 | 383 |
175 | 132 | 412 | 175 | 132 | 414 | 175 | 132 | 424 |
200 | 160 | 489 | 200 | 160 | 495 | 200 | 160 | 513 |
單相交流同步發電機滿載電流表(單相功率因數一般為1) | |||||
輸出 KW/KVA | 電流 (A) (參考值) | 頻率 (Hz) | |||
110 V | 115 V | 220 V | 230 V | ||
1/1.25 | 11.4 | 10.9 | 5.7 | 5.4 | 60 |
2/2.5 | 22.7 | 21.7 | 11.4 | 10.9 | |
3/3.75 | 34.1 | 32.6 | 17.0 | 16.3 | |
5/6.25 | 56.8 | 54.3 | 28.4 | 27.2 | |
7.52/9.4 | 85.5 | 81.7 | 42.7 | 40.9 | |
10/12.5 | 114 | 109 | 56.8 | 54.3 | |
14.96/18.7 | 170 | 163 | 85.0 | 81.3 | |
20/25 | 227 | 217 | 114 | 109 | |
25.04/31.3 | 285 | 272 | 142 | 136 | |
30/37.5 | 341 | 326 | 170 | 163 |
當您的用電設備是三相220V或380V時,可參考下表去考慮需選用多大功率的柴油發電機組
三相交流同步發電機滿載電流表(三相功率因數一般為0.8) | |||||||||
輸出 KW/KVA | 電流 (A) (參考值) | 頻率 (Hz) | |||||||
120 V | 208 V | 220 V | 240 V | 380 V | 416 V | 440 V | 480 V | ||
1/1.25 | 6.0 | 3.5 | 3.3 | 3.0 | 1.9 | 1.7 | 1.6 | 1.5 | 60 |
2/2.5 | 12.0 | 6.9 | 6.6 | 6.0 | 3.8 | 3.5 | 3.3 | 3.0 | |
3/3.75 | 18.0 | 10.4 | 9.8 | 9.0 | 5.7 | 5.2 | 4.9 | 4.5 | |
5/6.25 | 30.0 | 17.3 | 16.4 | 15.0 | 9.5 | 8.7 | 8.2 | 7.5 | |
7.52/9.4 | 45.2 | 26.0 | 24.7 | 22.6 | 14.3 | 13.0 | 12.3 | 11.3 | |
10/12.5 | 60.0 | 34.7 | 32.8 | 30.0 | 19.0 | 17.3 | 16.4 | 15.0 | |
14.96/18.7 | 90.0 | 52.0 | 49.0 | 45.0 | 28.4 | 26.0 | 24.5 | 22.5 | |
20/25 | 120 | 69.4 | 65.6 | 60.0 | 38.0 | 34.7 | 32.8 | 30.0 | |
25.04/31.3 | 151 | 86.9 | 82.0 | 75.3 | 47.6 | 43.4 | 41.0 | 37.6 | |
30/37.5 | 180 | 104 | 98.4 | 90.2 | 57.0 | 52.0 | 49.2 | 45.1 | |
40/50 | 241 | 139 | 131 | 120 | 76.0 | 69.5 | 65.5 | 60.0 | |
50/62.5 | 301 | 173 | 164 | 150 | 95.0 | 86.7 | 82.0 | 75.0 | |
60/75 | 361 | 208 | 197 | 180 | 114 | 104 | 98.4 | 90.2 | |
75.04/93.8 | 451 | 260 | 246 | 226 | 143 | 130 | 123 | 113 | |
100/125 | 601 | 347 | 328 | 301 | 190 | 173 | 164 | 150 | |
124.8/156 | 751 | 433 | 409 | 375 | 237 | 217 | 205 | 188 | |
149.6/187 | 900 | 519 | 491 | 450 | 284 | 260 | 245 | 225 | |
175.2/219 | 1054 | 608 | 575 | 527 | 333 | 304 | 287 | 263 | |
200/250 | 1203 | 694 | 656 | 602 | 380 | 347 | 328 | 301 | |
249.6/312 | - | 866 | 821 | 751 | 475 | 434 | 411 | 376 | |
300/375 | - | 1040 | 985 | 903 | 570 | 521 | 493 | 451 | |
350/438 | - | 1220 | 1149 | 1053 | 665 | 609 | 575 | 527 | |
400/500 | - | 1390 | 1313 | 1203 | 760 | 695 | 657 | 602 | |
500/625 | - | 1735 | 1641 | 1504 | 950 | 868 | 821 | 752 | |
600/750 | - | 2080 | 1969 | 1805 | 1140 | 1041 | 985 | 903 | |
700/875 | - | 2430 | 2298 | 2104 | 1330 | 1215 | 1149 | 1052 | |
800/1000 | - | 2780 | 2625 | 2405 | 1520 | 1390 | 1313 | 1203 | |
900/1125 | - | 3120 | 2953 | 2709 | 1710 | 1562 | 1477 | 1354 | |
1000/1250 | - | 3470 | 3281 | 3008 | 1900 | 1735 | 1641 | 1504 | |
1200/1500 | - | 4164 | 3937 | 3608 | 2279 | 2082 | 1968 | 1804 |
當然安全最重要,除了要找專業的水電技師來現場勘驗與配線外,選用適合的線材也很重要喔!
用電安全小常識
電器標示 100V ~ 240V 表示 100V ~ 240V 都是可用範圍。電器標示 70W 表示最大消耗 70W,但不表示使用耗電都是 70W。
如:風扇有強中弱,強 70W ;中、弱就低於 70W。
插座 或 電線若有異常發熱或發燙,建議要查看是否有問題。
插座標示 20A 若超過負載,就有可能會有危險。
電線品質與粗細決定可負載的電流 (A),過載會發熱,嚴重會起火。
電流(A) | 線徑mm | 電流(A) | 線徑mm |
15A | 1.6mm | 50A | 14mm |
20A | 3.5mm | 75A | 22mm |
30A | 5.5mm | 80A | 30mm |
40A | 8mm | 100A | 38mm |
發電機使用功率標準 備用功率(Standby Power): 定義為發電機組在商定的運行條件下並製造商規定進行維護保養的維修週期之間和固定的環境條件下,在市電一旦中斷或在實驗條件下發電機組可以變負載運行,且每年最多能夠運行200小時的最大功率。
24h運行週期內允許的平均功率輸出應該不超過最大功率的70%,除非與製造商另有商定。一般適用於工廠消防、通信設備、大樓緊急用電等…負載變化較多的偶然應急工作狀況。
常用功率(Prime Power): 定義為在商定的運行條件下規定的維修週期之間和規定的環境條件內,每年可運行的時數能達500h的某一可變功率序列內存在的最大功率。一般適用於沙石廠、礦場、隧道工程或戶外大型工程等負荷變化較少的經常運行工作狀況。
連續功率(Continuous Power): 定義為在商定的維修週期之間和規定內的環境條件下,發電機組每年可運行的時間不受限制的某一恆定功率序列內存在的最大功率。一般適用於作為離島電站或與市電併網使用等負載變化極小的連續運行工況。
當然在高山(空氣稀薄)或極寒冷之處一定會影想柴油發電機組的效能,一般常態的環境標準如下
發電機組運行環境條件
該標準同時也對發電機組運行的現場條件作出規定,現場條件由用戶確定。在現場條件未知且未另做規定的情況下,應採取下列額定現場條件。
A.絕對大氣壓力:89.9kPa(或海拔高度為1000m)。
B.環境溫度:40℃。
C.相對濕度:60%。
關於機組功率修正
發電機組在工廠時按照ISO3046標準大氣條件設定功率。
如果現場條件與標準條件不同,則必須按照相應的發電機組功率修正程式修正其輸出功率。
修正功率就是考慮到實際條件如海拔高度、相對濕度和環境溫度等的負面影響,來降低相對於標準大氣狀態下的柴油引擎最大輸出功率。
如果不根據實際環境條件對機組的輸出功率作出修正,就可能導致以下結果:
排氣溫度升高(氣門和渦輪增壓器承受更大的熱應力)
排煙量增加
渦輪增壓器轉速升高
一般來說,柴油發電機耗油跟以下兩個個因素有關:
A.燃油消耗率,不同品牌的柴油發電機組,其燃油消耗率不同,消耗油量就不同。
B.用電負載的大小,負載大了油門大耗油就大些,反之負載小了相對油耗也就要小些。
柴油發電機組耗油量的計算方式
h/g/kw(每小時耗油量) × kw (機組總出力)÷ 0.85(柴油比重) ÷ 1000 (公升)= 100%負載/時油耗/升
發電機組的省油方式
發電機輸出功率變化
額定功率:指12小時可連續運行的功率,一般銘牌上就是標示此功率。
最大功率:指額定功率的110%,但12小時內僅容許使用1小時。
經濟功率:是額定功率的75%,是柴油發電機組不受時間限制可長期運行的輸出功率。在該功率運行時,燃油最省、故障率最低。
首先須先確認柴油發電機組在銘牌上所標示的是備用機組、常用機組或連續機組中的何種機組,
此時銘牌所標示的功率就是該機組的額定功率,發電機組在12個小時之內有1個小時可在額定功率的基礎上超載10%,
此時的機組功率就是我們平時所說的最大功率,即備用功率。
也就是說,如果您購買的是額定功率400kw的常用或連續機組,那麼您12個小時之內有1個小時可以運行到440kw,
但如果您所購買的是備用400kw的機組,假如您不超載平時都使用在400kw,
其實該機組一直都開在超載狀態(因為該機組實際額定功率只有360KW),這對機組是非常不利的,
將會縮短機組的壽命和造成故障率增高。
所以柴油發電機組最佳功率的正確選擇是在使用者的總負載基礎上加10%功率儲備,這樣既經濟又可以延長機組壽命。
運轉前檢查
外觀檢查:
- A.引擎外部是否有損壞、缺件及固定螺絲是否鬆動,確認發電機輸出線路或控制線組是否破損鬆動。
- B.機組四週不可存放易燃物及雜物。
- C.閒雜人等勿隨意進入機房。
燃料系統:
燃油量是否足夠,配線配管是否有沒有漏油或管件鬆動(等),排除燃油系統中的空氣。
潤滑系統:
引擎潤滑油是否足夠?新引擎或大修後重裝的引擎在最初運轉 50小時必須實施下列各項保養:
- A.引擎潤滑機油更換。
- B.引擎機油濾清器更換。
- C.引擎柴油濾清器更換。
- D.氣門閥間隙的檢查調整。
- F.引擎外部螺絲的檢查
冷卻系統:
- A.水冷式冷卻散熱器的水量是否足夠?添加防鏽劑。
- B.氣冷式散熱風扇之葉輪外觀及馬達功能?
- C.蓄電池:蓄電池的電解液是否在正常液面?電壓是否正確?接頭有無鬆動?
- D.自動充電器:使用電錶量測充電機是否正常運作?
- E.排氣系統:消音器有無破損、排氣管按裝是否牢固? 發電機室之通風是否良好?
一般注意事項
- A.發電機組開動前的檢查必需每次確實做到。
- B.檢查和維護保養間隔可依積時表紀錄,可是必要時可提前實施檢查保養。
- C.在檢查保養前請熟讀原廠說明書。日常檢查以外的保養檢查請指定服務公司。
- D.檢查表請每次紀錄,每隔較長期間檢查保養的事項與短期間檢查項目的時期重疊時一併實施。例:500小時保養時,「每月保養」及「250小時」保養也可合併實施。
- E.引擎運轉中不要做任何保養。
- F.依作業的性質請著用安全鞋、防護眼鏡及合適的服裝,同時請正確的使用適合工具。
- G.保養電氣系統請切斷電力開關。
- H.使用汽油或其他可燃性油來洗淨零件時,請特別的注意火花。
燃油與氫氣容易引燃,請小心處理
- A.除非燃油箱與引擎分置不同室內隔間,否則勿在引擎運轉中添加燃油,燃油接觸發熱之引擎本體或排氣系統很容易自行引燃。
- B.嚴禁在引擎發電機組或燃油箱附近吸煙、點燃火苗或引發電氣火花。
- C.防止燃油管線滲漏,採用彈性防震管,並避免採用銅管。
- D.燃油供應系統必須設置油栓開關。
- E.蓄電池會排出可燃性氫氣,請勿在附近吸煙、點燃火苗或引發電氣火花。
引擎排氣對人體有害,須適當疏導
- A.排氣要經過適當管線排出引擎發電機組室外,銅管容易腐蝕,所以不可以使用銅管。
- B.定期檢查排氣系統,防止排氣滲出管線。
- C.勿使用排氣之廢熱加熱其它物品。
- D.保持引擎發電機組內通風良好。
機組轉動時會對接近之人體產生危險
- A.不可以身體之任何部位、衣服、或首飾靠近機組之轉動體。
- B.維修機組時,必須先將蓄電池之負極電纜線拆下,以防止引擎突然起動。
- C.確認機組之所有鎖緊部位沒有鬆動,風扇與皮帶的防護罩保持定位。
- D.勿穿著寬鬆之衣物或穿戴首飾靠近機組,寬鬆之衣服容易被捲入轉動體內,首飾容易導電而觸電。
- E.在機組運轉中進行調整作業時,必須特別留意發熱之管線、轉動體與導電等部位。
導電部份容易產生觸電危險
- A.要拆卸導電體之護罩或絕緣部位前,須先切斷所有電源通路。
- B.人體必須位於堅固之電氣絕緣墊上進行保養或維修。
- C.勿穿著潮濕之衣物(尤其是濕透之鞋子)或皮膚表面潮濕時進行保養或維修。
- D.應請具有資格之技術人員進行電氣保養或維修,並必須特別注意導電部份,高壓觸電會導致嚴重傷害或死亡。
- F.勿直接將本機組之電纜線與台電之電源相接,否則會產生嚴重災害。一定要用隔離開關或適當之自動切換裝置與台電之電源分離。
其它注意事項
- A.散熱器或熱交換器之沸點高於 100℃,所以切勿在機組運轉中打開壓力蓋,一定要先讓機組冷卻與洩壓。
- B.機組室內必須準備滅火器,泡沫式滅火器不適用於電氣火災,必須用電氣專用滅火器。
- C.機組附近保持乾淨,不要放置油脂、潤滑油或布類。
- D.機組附近保持淨空。
- E.身心疲憊或酒後請勿進行維修保養。
- F.改善電力系統的進相電容器與引擎發電機的電纜線直接連接時,會使發電機產生增磁現象,而影響正常供電品質,有時甚至會導致機組停機或損壞電氣負載,所以建議進相電容器連接台電之電源,勿與本機組連接。
B.具備節省燃料-原廠設計時皆選用搭配最環保的柴油引擎,省油低耗能
C.極低噪音-適用於別墅、豪宅、市區施工、住宅區加油站、診所、學校及商業區等需極低噪音分貝之場所。
D.低污染-原廠所生產的機組皆符合日本國內三期以上環保標準
E.控制台操作簡便-控制面板清楚標示,多重保護裝置與燈號一目了然
F.吊運及檢修方便之特點-全機設計中心吊掛點,機身側面保養維護外接管,保養維修輕鬆便利
年度檢查及保養重點
- A.引擎風扇檢查
- B.發電機皮帶檢查
- C.電瓶水液位檢查
- D.機油油位、壓力檢查
- E.水箱水位、溫度檢查
- F.充電機功能檢查
- G.柴油箱油位檢查
- H.電壓、頻率、測試檢查
- I.手動試車
- J.發電機室散熱系統檢查
- K.不斷電系統ATS盤功能測試
- L.空氣濾清器檢查
- M.機柴油濾清器更換
- N.機油更換
運轉中注意事項
- A.AC電流錶針指示是否正常,切換電流切換開關,量測各相序間之相電流值,各相序間相差最好不要超過10%。
- B.AC電壓錶針指示是否正常。
- C.油壓錶指示的油壓是否在正常範圍。
- D.充電錶指針是否在(+)的方向。
E.水溫錶指示的水溫是否在正常65℃ ~ 93℃範圍。
- F.轉速錶引擎的轉數是否適當。( 60Hz 為 1800 rpm)
- G.發電機柴油引擎有無異常的聲音或振動。