柴油發(fā)電機(jī)組廠淺談民用建筑自備柴油發(fā)電機(jī)組的選用

   柴油發(fā)電機(jī)組是民用建筑中常用的應(yīng)急電源，選用恰當(dāng)?shù)倪x用柴油發(fā)電機(jī)組，是民用建筑電氣設(shè)計(jì)中一個(gè)不可忽視的問題，那么選用自備柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)應(yīng)注意哪幾方面的問題呢？ 
　　1 設(shè)置原則 
　　一類高層建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷要求供電，二類高層建筑應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷要求供電?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ／T16—92 3.1條規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞；二級(jí)負(fù)荷條件允許時(shí)，也宜采用二路電源來供電，特別是消防用的二級(jí)負(fù)荷，更應(yīng)該按兩個(gè)回路要求供電；一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。根據(jù)這些規(guī)定，筆者總結(jié)了自備柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置原則： 
　?。?）當(dāng)民用建筑需按一級(jí)負(fù)荷要求供電時(shí)，若城市電網(wǎng)能提供二路獨(dú)立電源（一用一備或相互備用），則可不設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組；但當(dāng)一級(jí)負(fù)荷中有特別重要的負(fù)荷時(shí)，則一般應(yīng)設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。 
　　（2）當(dāng)電網(wǎng)只能提供一路電源時(shí)，為滿足對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷的供電要求，一般應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組，此時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組將作備用電源及應(yīng)急電源使用。 
　　（3）大、中型商業(yè)建筑中為確保市電中斷時(shí)不造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，也宜設(shè)柴油發(fā)電機(jī)組。由于城市電網(wǎng)不可能完全獨(dú)立，有時(shí)一個(gè)電源故障或檢修時(shí)，另一電源有可能同時(shí)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(shè)備（如智能化設(shè)備、通訊設(shè)備等）的可靠供電，一般都設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組。 
　　2 容量選擇 
　　自備柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇，目前國(guó)家尚無統(tǒng)一的計(jì)算公式：有的簡(jiǎn)單地按電力變壓器容量的10％-20％確定；有的按消防設(shè)備的容量相加；有的則根據(jù)投資者的意愿選擇，造成了自備發(fā)電機(jī)組容量選擇的不準(zhǔn)確性，若容量選擇太大造成一次投資浪費(fèi)，選擇太小則在事故時(shí)滿足不了使用要求。那么，如何選擇自備發(fā)電機(jī)組的容量呢？ 
　?。ㄒ唬┓桨富虺醪皆O(shè)計(jì)階段 
　　自備發(fā)電機(jī)的容量按供電變壓器總?cè)萘康?0％-20％計(jì)算。 
　?。ǘ┦┕D階段 
　?。?）建筑物的用電負(fù)荷可分為三類：第一類為保安型負(fù)荷，即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備安全和可靠運(yùn)行的負(fù)荷，如消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明、通訊設(shè)備、重要的計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等；第二類為保障型負(fù)荷，即保障大樓運(yùn)行的基本設(shè)備負(fù)荷，主要是工作區(qū)照明、部分電梯、通道照明；第三類為一般負(fù)荷，即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷，例如：空調(diào)、水泵及其他一般照明、動(dòng)力設(shè)備。計(jì)算自備發(fā)電機(jī)組的容量時(shí)，第一類負(fù)荷必須考慮在內(nèi)，即必須采用柴油發(fā)電機(jī)組：第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來定，若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定，則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi)，但若將第一類、第二類負(fù)荷簡(jiǎn)單相加來選擇柴油發(fā)電機(jī)容量，則所選容量偏大，因?yàn)樵谙罓顟B(tài)時(shí)，只需保證消防設(shè)備的運(yùn)行，第二類負(fù)荷不使用；而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時(shí)，消防設(shè)備不使用?？梢赃x擇兩者中較大者作為柴油發(fā)電機(jī)組的容量。 
　　設(shè)備容量統(tǒng)計(jì)出來后，根據(jù)實(shí)際情況選擇需要系數(shù)Kx（一般取0.85-0.95），計(jì)算出計(jì)算容量Pj=KxP∑，自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率按下式計(jì)算P=kPj／η式中： 
　　P—自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率kw； 
　　Pj—負(fù)荷設(shè)備的計(jì)算容量kw； 
　　P∑—總負(fù)荷kw； 
　　η—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)一般取0.9，單臺(tái)取1； 
　　k—可靠系數(shù)，一般取1.1。 
　?。?）按最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要，計(jì)算發(fā)電機(jī)容量P=（P∑-Pm）／η∑+ PmKCcosψm（KW） 
　　Pm—起動(dòng)容量最大的電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)的容量（kw）； 
　　η∑一總負(fù)荷的計(jì)算效率，一般取0.85； 
　　cosΨm —電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)功率因數(shù)，一般取0.4； 
　　K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)倍數(shù)； 
　　C—全壓起動(dòng)C=l.0，Y—△起動(dòng)C=0.67，自耦變壓器起動(dòng)50％抽頭C=0.25，65％抽頭C==0.42，80％抽頭C=0.64。 
　?。?）按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)母線容許電壓降計(jì)算發(fā)電機(jī)容量P=PnKCXd″（1／△E-1）（kw） 
　　Pn一造成母線壓降最大的電動(dòng)機(jī)或成組起動(dòng)電動(dòng)機(jī)組的容量（kw） 
　　K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù)； 
　　Xd″—發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗，一般取0.25； 
　　1. E—母線允許的瞬時(shí)電壓降，有電梯時(shí)取0.20，無電梯時(shí)取0.25.在實(shí)際工作中，也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)能力 
　　工程實(shí)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(fù)荷主要為消防負(fù)荷，其容量為191kw，最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)為噴淋泵37kw，采用自耦降壓80％抽頭降壓起動(dòng)。 
　?。?）按計(jì)算負(fù)荷計(jì)算P=kPj／η=1.1×191／1kw=210.1 kw
　　（2）最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要計(jì)算P=（P∑-Pm）／η∑ +PmKCcosΨm =（191—37）／0.85+37×6×0.64×0.4 =238.0 kw
　?。?）按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算P=PnKCXd″（1／△E-1） 
　　=37×6×0.64×0.25（1／0.20-1） 
　　=142.08 kw
　　根據(jù)以上計(jì)算，應(yīng)選擇≥238.0 kw的柴油發(fā)電機(jī)組一臺(tái)，因此可選一臺(tái)250kw機(jī)組。