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              東莞市泓浩機電設備有限公司
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              柴油發電機組設置原則與機房設計


              1引言

              新型建筑人流密集,出于防火、消防安全的需要,對供電可靠性提出了嚴格的要求。目前我們一般采用柴油發電機組作為應急電源,因為柴油發電機的容量較大,持續供電時間長,可獨立運行,不受電網故障的影響,可靠性較高。尤其是某些地區常用市電不是很可靠的情況下,把柴油發電機作為備用電源,既能起到應急電源的作用,又能通過低壓系統的合理優化,可以讓一些較為重要的負荷在市電停電時使用,因此柴油發電機在工程中得到廣泛應用。本文將就高層建筑中柴油發電機組的設置原則、容量選擇、型式選擇、機房設計等問題提出一些理解和認識。

              2 設置原則

              符合下列條件之一,可選用柴油發電機作為備用電源:

              (1)保證一級負荷中特別重要的負荷用電。

              (2)一級負荷從電力系統中取得第二電源困難或技術經濟不合理時。

              3 柴油發電機容量的選擇

              現代一般民用建筑中,柴油發電機在火災時為消防負荷,平時為重要負荷提供備用電源。柴油發電機的容量應首先要滿足穩定計算負荷需要,包括消防負荷和保證負荷兩部分。

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              作為消防負荷,通常是作為消防用電設備的備用電源,一旦市電停電,即刻聯鎖開啟發電機組。遇到非消防緊急狀態下的一般停電時,生活泵、客梯、酒店廚房動力、星級客房照明等負荷(稱為保證負荷)亦需后備電源的供應。如果設計發電機組僅僅負擔應急照明等消防負荷,對保證負荷無法顧及,則必將造成機組空置、資源浪費。

              為此,進行低壓配電系統設計時,在滿足消防負荷需要的前提下,可考慮停電而非火災時,發電機對保證負荷的供電。一種做法是將保證負荷集中接到發電機應急母線段上,火災時,由火災確認信號將保證負荷(客梯除外)的總開關分勵脫扣??傊?,應分別計算消防負荷和保證負荷。在確定發電機組容量時,應首先滿足消防負荷的要求,再根據建設方的要求接入相應的保證負荷。

              柴油發電機組的容量大小,除要滿足上述穩定計算負荷需要外,還必須進行電動機啟動時的電壓降校驗,即啟動任一電動機時,其端子允許電壓降應在規定范圍之內。

              消防負荷如何正確計算應引起重視。推薦的計算原則是,只考慮一個防火分區發生火災(正如水消防一樣),即認為兩個及以上的防火分區同時發生火災的可能性是非常低的。通常,消防泵作為固定負荷必須計入,而消防電梯、防排煙風機等負荷計入多少,則要視其在某防火分區火災時投入服務的負荷大小而定。確定發電機容量,應以最不利的一個防火分區發生火災時,同時投入運行的消防負荷為準。

              3.1 柴油發電機負荷計算

              (1)消防負荷   

              ◆平時備用火災時才啟用的專用消防設備計算負荷(Pj1)。如一般按最不利的一個防火分區發生火災時考慮需開啟的消防水泵、排煙風機、正壓風機、電動防火卷簾、電動防火門、消防新風機等。同層有幾個防火分區時,若某一個防火分區著火,所開啟的防排煙最大負荷為本著火分區及相鄰的兩個防火分區的防排煙設備。

              ◆火災或停市電時,必須由發電機供電的計算負荷(Pj2)。如應急照明(包括備用照明、疏散照明、安全照明)、消防電梯、消防控制室、通信機房、安防監控機房、大中型計算機房等重要設備用電,特別重要負荷,一級負荷中的部分或全部負荷。

              (2)保證負荷

              停市電非火災時,宜由發電機供電的重要計算負荷(Pj3)。如部分或全部客梯、生活水泵、廚房動力、餐廳1/4~1/3照明、商場1/4~1/3照明、賓館鍋爐房、星級客房照明等。宜將大型封閉式商場中的空氣處理機、新風機作為重要負荷。

              3.2柴油發電機容量的選擇  

              發電機組的額定功率(PH)應大于或等于1.1倍的計算功率(Pj):PH≥1.1Pj。

              (1)當Pj1>Pj3時,應選PH≥1.1(Pj1+Pj2)。為充分利用發電機,應把重要負荷接到發電機母線上。

              (2)當Pj3>Pj1時,應選PH≥1.1(Pj2+Pj3)。這樣既能滿足消防負荷用電,又能向保證負荷供電,為首選設計方案。   

              (3)最大一臺電機啟動時,應保證發電機端的瞬時電壓降不應大于額定電壓的20%,無電梯負荷時,不應大于25%,條件允許時,電動機可采用降壓啟動。

              3.3柴油發電機容量的選擇校驗   

              (1)按最大一臺電機啟動需要來校驗發電機的容量,即:PH≥K×P。式中PH:發電機的額定功率;K:最大一臺電機啟動倍數。在不同啟動方式下,發電機功率為被啟動電動機功率的最小倍數(如表1所示)。

              啟動方式 全壓啟動 Y—△啟動 自耦變壓器減壓啟動

              0.65Ve 0.8Ve

              母線允許降壓 20% 5.5 1.9 2.4 3.6

              15% 7.0 2.3 3.0 4.5

              10% 7.8 2.6 3.3 5.0

              注:表中值為K的最小倍數,為了可靠宜將表中K值乘以1.1~1.3的可靠系數。

              (2)一般消防水泵可按15%允許瞬時壓降來選擇,校驗發電機容量,可采用Y-△啟動。

              (3)發電機容量足夠,水泵容量較小,又不經常起動,直接起動時壓降≤15%時,可采用直接起動。

              (4)柴油發電機單臺容量不宜超過1000kW,若容量較大可選擇多臺發電機。

              3.4計算實例

              某二類高層商住樓,擬設一臺容量最小的柴油發電機組,消防時作消防負荷備用電源,平時作保證負荷備用電源。其中保證負荷計算值Pj2+Pj3為300kW。而其最不利防火分區被認定為地下室。因為,若地下室火災,則投入服務的消防設備總安裝功率為最大,其值Pj1+Pj2為250kW。其中消防水泵容量最大,75KW,△(星三角)啟動。

              計算過程:因300kW>250kW,故機組容量選擇以保證負荷計算為準。則應選的發電機功率為:PH≥1.1×300kW=330kW,查樣本選擇PH=350kW的發電機。校驗最大一臺電機為高區消防水泵75kW,采用Y-△啟動,按15%壓降查表得K=2.3,取1.2可靠系數,1.2×K×P=1.2×2.3×75=207<350kW,經校驗所選機組滿足要求。

              4 柴油發電機房的設計

              (1)柴油發電機房的確定:考慮到柴油發電機組的進風、排風、排煙等情況,如果有條件時機房最好設在首層。但是,高層建筑功能較復雜,對面積的利用率要高,尤其是首層,常用于對外營業,屬黃金地帶,難以占用。因此,一般把發電機房設在地下室的地下一層,不宜設在地下二層及以下。這時,解決好通風、防潮、機組的排煙、消音和減振就顯得非常重要,在設計中要注意處理好。

              機房選址時應注意以下幾點:

              不應設在四周無外墻的房間,為熱風管道和排煙管道伸出室外創造有利條件;  

              盡量避開建筑物的主入口、正立面等部位,以免排煙、排風對其造成影響;

              注意噪音對環境的影響;

              宜靠近建筑物的變電所,這樣便于接線,減少電能損耗,也便于運行管理;

              不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方和貼鄰。

              (2)機房設備的布置:機房設備布置應根據機組容量大小和臺數而定,應力求緊湊、經濟合理、保證安全及便于維護。

              當發電機房只設一臺機組時,如果機組容量在500kW及以下,則一般不設控制室,這時配電屏、控制屏宜布置在發電機端或發電機側,其操作檢修通道的要求為屏前距發電機端不應小于2m,屏前距發電機側不應小于1.5m。

              對于單機容量在500kW及以上的多臺機組,考慮到運行維護、管理和集中控制的方便,宜設控制室。一般將發電機控制屏、機組操作臺、動力控制(屏)臺及照明配電箱等放在控制室??刂剖业牟贾门c低壓配電室的布置的技術要求相同。

              在機房內,機組宜橫向布置(垂直布置),這樣,機組的中心線與機房的中軸線垂直,操作管理方便,管線短,布置緊湊。當機房與控制及配電室毗鄰布置時,發電機出線端宜布置在靠近控制及配電室一側。

              (3)機房配電導線選擇與敷設:柴油發電機房宜按潮濕環境選擇電力電纜或絕緣電線;發電機至配電屏的引出線宜采用銅芯電纜或封閉式母線;強電控制測量線路、勵磁線路應選擇銅芯控制電纜或銅芯電線;控制線路、勵磁線路和電力配線宜穿鋼管埋地敷設或沿電纜溝敷設,勵磁線路與主干線采用鋼管配電時可穿于同一管中。柴油發電機房固定照明須接應急電源。

              (4)機房接地:柴油發電機房一般應用三種接地:①工作接地:發電機中性點接地;②保護接地:電氣設備正常不帶電的金屬外殼接地;③防靜電接地:燃油系統的設備及管道接地。各種接地可與其建筑的其他接地共用接地裝置,即采用聯合接地方式。

              (5)燃油的存放:在機房內或貯油間要有供8小時連續運行的日用油箱,但油量超過100L時,宜放置在與機房有防火隔墻的專用貯油間。

              (6)機房的土建條件:在機房土建設計時,電氣設計人員須向土建設計人員提供土建條件。土建條件的內容一般有以下幾點:

              機房的高、長、寬尺寸必須滿足機組的要求。對于小型機組,若油箱、電控箱與機組屬于同一整體,機組的中心線與機房的中軸線重合,則機組與墻之間要留有1.5m左右的巡視檢修通道,散熱器應盡量靠近熱風出口百葉窗。這樣可計算出機房的長、寬、高所需尺寸;

              要留有設備進出門及值班人員進出門,設備進出門要保證機組能推進推出。如因條件限制,設備進出的大門也可開人員進出的小門;在針對柴油機散熱器的地方要留熱風排出百葉窗。如果不采用整體風冷機組,要留有冷卻水管道過樓板的預留孔。

              根據機組的高度及排煙方向,要在墻上預埋排煙管通道套管;

              根據機組重量,土建要做相應的基礎,并根據機組底盤的尺寸,還要做相應的機座,預留埋地角螺絲的孔洞;

              要根據進出線及電控箱位置,設置電纜溝或預埋管;  
              柴油機房的進出風不應設在同一墻面上,以免形成氣流短路,影響散熱效果。但確有困難時,應出風口在上部,進風口在下部,且兩者相距應在2m以上。出風口面積不應小于柴油機散熱器面積的1.5倍;進風口面積不應小于柴油機散熱器面積的1.8倍。在寒冷地區應注意進風口、排風口平時對機房溫度的影響,以免機房溫度過低影響機組的起動。風口與室外的連接處可設風門,平時處于關閉狀態,機組運行時能自動開啟。

              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?!睹裼媒ㄖ姎庠O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,目前國家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:第一類為保安型負荷,即保證大樓內人身及設備安全和可靠運行的負荷,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,第一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,但若將第一類、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??梢赃x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)按最大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—起動容量最大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一造成母線壓降最大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,最大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)最大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。

              選購柴油發電機組的依據和標準

              一、柴油發電機組選購的依據

              1.所選柴油發電機組的性能和質量必須符合有關標準要求

              柴油發電機廣泛用于電信、財政金融部門、醫院、學校、商業等部門、工礦企業和住宅的應急備用電源,軍事與野外作業、車輛與船舶等特殊用途的獨立電源。

              作為通信用柴油發電機組,必須達到GB2820-1997中G3級或G4級規定的要求,同時和《通信用柴油發電機組的進網質量認證檢測實施細則》規定的24項性能指標要求,同時要通過我國行業主管部門所設立的通信電源設備質量監督檢驗中心的嚴格檢驗。

              作為軍事通信用柴油發電機組,必須達到有關GB2820-1997、GJB相關標準和部隊有關部門制定的《通信電源設備的質量檢測標準》的規定,并要通過有關組織部門對設備質量的嚴格檢驗。

              2.柴油發電機組的選擇應考慮的主要因素

              機組的選擇應考慮的因素主要有機械與電氣性能、機組的用途、負荷的容量與變化范圍、自動化功能等。

              (1) 機組的用途。由于柴油發電機組可用于常用、備用和應急等3種情況。因此不同用途對柴油發電機組的要求就有所區別。

              (2) 負荷容量。應根據不同用途選擇負荷容量和負荷的變化范圍,確定柴油發電組機的單機容量和備用柴油發電機組容量。

              (3) 機組的使用環境條件(主要指海拔高度和氣候條件)

              (4) 柴油發電機的選擇

              (5) 發電機與勵磁方式的選擇

              (6) 柴油發電機的自動化功能的選擇

              二、柴油發電機組選購的標準

              通信用柴油發電機組的進網質量認證檢測實施細則〉〉規定的24項性能指標要求:

              1.外觀要求

              (1) 柴油發電機組的界限尺寸、安裝尺寸及連接尺寸均符合規定程序批準的廠品圖樣

              (2) 機組的焊接應牢固,焊縫應均勻,無焊穿、咬邊、夾渣及氣孔等缺陷,焊渣焊藥應清除干凈;漆膜應均勻,無明顯裂縫和脫落;鍍層應光滑,無漏鍍斑點、銹蝕等現象;機組緊固件應不松動。

              (3) 柴油發電機的電氣安裝應符合電路圖,機組的各導線連接處應有不易脫落的明顯標志。

              (4) 柴油發電機應有接地良好的端子。

              (5) 柴油發電機標牌內容齊全

              2.絕緣電阻和絕緣強度

              (1) 絕緣電阻:各獨立電氣回路對地及回路間的絕緣電阻應大于2M

              (2) 絕緣強度:機組各獨立電氣回路對地及回路間應能承受交流試驗電壓1min,應無擊穿或閃爍現象。

              回路電壓 試驗電壓

              <100V 750V

              ≥100V 1440V

              3.相序要求。柴油發電機組控制屏接線端子的相序從控制屏正面看應自左到右或自上到下排序。

              4.柴油發電機維持準備運行狀態要求。機組應具有加熱裝置,保證其應急啟動和快速加載時的機油溫度、冷卻介質溫度不低于15℃

              5.自動啟動供電和自動停機的可靠性檢查

              (1) 接自控或遙控的啟動指令后,柴油發電應能自動啟動。

              (2) 機組自動啟動后第3次失敗時,應發出啟動失敗信號;設有備用機組時,程序啟動系統應能自動地將啟動指令傳遞給另一臺備用機組。

              (3) 從自動啟動指令發出至向負載供電的時間應不超過3min

              (4) 柴油發電機自動啟動成功后,首次加載量應不低于50%標定負載。

              (5) 接自控或遙控的停機指令后,機組應能自動停機;對于與市電電網并用的備用機組,當電網恢復正常后,柴油發電機應能自動切換或自動停機,其停機方式停機延遲時間應符合產品技術條件規定。

              6、自動啟動成功率。自動啟動成功率不小于99%。

              7、空載電壓整定范圍要求。機組的空載電壓整定范圍不小于95%-105%標定電壓。

              8、自動補給功能要求。機組應能自動向啟動電池充電。

              9、自動保護功能要求。機組應有缺相,短路(不大于250KW),過電流(不大于250KW),過速,水溫缸溫高,油壓低保護。

              10、線電壓波形正弦畸變率。在空載標定電壓,標定頻率下,線電壓波形正弦畸變率<5%。

              11、電壓穩態調整率

              ≤250KW >250KW

              3% 2%

              12、電壓瞬態調整率

              ≤250KW >250KW

              20% 15%

              13、電壓穩定時間

              ≤250KW >250KW

              ≤2s ≤1.5s

              14、電壓波動率

              ≤250kw >250kw

              0.8% 0.5%

              15、頻率穩態調整率

              ≤250kw >250kw

              3% 3%

              16、頻率瞬態調整率

              ≤250kw >250kw

              9% 9%

              17、頻率穩定時間

              ≤250kw >250kw

              5s ≤5s

              18、頻率波動率

              ≤250kw >250kw

              ≤0.8% ≤0.5%

              19、三相不對稱負載下的電壓偏差

              柴油發電機組在25%的三相對稱負載下,在任一相再加25%標定相功率的電阻性負載,機組應能正常工作,線電壓的最大或最小值與三線電壓平均值的5%。

              20、噪聲

              在距機組柴油機和發電機1m處的噪聲聲壓平均值:

              ≤250KW >250KW

              ≤102db(A) ≤108db(A)

              噪音標準:

              睡眠 <45db 居民區的環境噪音,白天不能超過50分貝,夜間應低于45(40)分貝

              工作 <65 db 一般的人在40分貝左右的聲音下可以保持正常的反應和注意力,但在50分貝以上的環境中工作,時間長了就會出現聽力下降、情緒煩躁,甚至會出現神經衰弱等現象。

              聽音樂 80db 兒童80分貝以上噪音環境中生活,造成聾啞者可達50%,噪聲級只有在80分貝以下時,才能保持40年長期工作不致耳聾;在100分貝時,只有60%的人不會耳聾。如果人長期生活在80分貝以上的環境里,會引起情緒煩躁、聽力下降。噪音對人的中樞神經有損害作用,并且能誘發心血管系統疾病,在強烈的噪音環境中進食,胃腸的毛細血管會發生收縮,消化液的分泌和胃腸的蠕動會減弱,使正常的血供受到破壞。強烈的噪音還會造成妊娠異常、兒童智力發育障礙。所以,日常生活中要盡量減少噪音的來源和傳播。

              85分貝以下可造成輕微聽力損傷;

              85分貝-90分貝可造成少數人噪聲性耳聾;

              90-100分貝可造成一定數量的噪聲性耳聾;

              100分貝以上,就會造成相當數量的噪聲性耳聾,以上這些屬于慢性噪聲性耳聾。

              105分貝以上 --- 5分鐘 精神分裂

              21、燃油消耗率。機組標定功率在120<NE

              22、柴油發電機消耗率。機組標定功率>40KW,機組消耗率≤3.0G/KW.H

              23、在標定工況下運行試驗

              機組在所規定的工作條件下(GB2820中的4.2節),機組能以標定工況正常連續運行12h(其中包括過載10%運行1h),且柴油發電機組應無漏水和漏氣現象。

              24、遙控、遙信和遙測性能

              (1) 智能型機組

              200KW以上的機組應為智能型,其監控內容和接口要求如下:

              ①遙控:開/關機、緊急停車、切換主備用機組。

              ②遙信:工作狀態(運行/停機)、工作方式(自動/手動)、主要用機組,過壓、欠壓、過流、頻率

              ③遙測:三相輸出電壓、三相輸出動電池電壓、輸出功率。

              ④接口:應具有通信接口(RS-232和RS-485/422)并能提供完整的通信協議。

              (2)非智能型機組

              200KW及以下的非智能型機組無遙控、遙信和遙測要求。

              三、應急柴油發電機的選擇

              應急柴油發電機主要用于重要場所,在緊急情況或事故停電后瞬間停電,通過應急發電機組迅速恢復并延長一段供電時間。這類用電負荷稱為一級負荷。對斷電時間有嚴格要求的設備、儀表及計算機系統,除配備發電機外還應設電池或UPS供電。

              應急柴油發電機的工作有兩個特點:

              第1個特點是作應急用,連續工作的時間不長,一般只需要持續運行幾小時(≤12H);

              第2個特點是作備用,應急發電機組平時處于停機等待狀態,只有當主用電源全部鼓障斷電后,應急柴油發電機組才起動運行供給緊急用電負荷,當主用電源恢復正常后,隨即切換停機。

              (1) 應急柴油發電機 發電機容量的確定

              應急柴油發電機組的標定容量為經大氣修正后的12h標定容量,其容量應能滿足緊急電總計算負荷,并按發電機容量能滿足一級負荷中單臺最大容量電動機起動的要求進行校驗。應急發電機一般選用三相交流同步發電機,其標定輸出電壓為400V

              (2) 應急柴油發電機組臺數的確定

              有多臺發電機組備用時,一般只設置1臺應急柴油發電機組,從可靠性考慮也可以選用2臺機組并聯進行供電。供應急用的發電機組臺數一般不宜超過3臺。當選用多臺機組時,機組應盡量選用型號、容量相同,調壓、調速特性相近的成套設備,所用燃油性質應一致,以便進行維修保養及共用備件。當供應急用的發電機組有2臺時,自起動裝置應使2臺機組能互為備用,即市電電源故障停電經過延時確認以后,發出自起動指令,如果第1臺機組連續3次自起動失敗,應發出報警信號并自動起動第2臺柴油發電機。

              (3) 應急柴油發電機的選擇

              應急機組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發電機組。高速增壓柴油機單機容量較大,占據空間??;柴油機選用配電子或液壓調速裝置,調速性能較好;發電機宜選用配無刷勵磁或相復勵裝置的同步電機,進行較可靠,故障率低,維護檢修較方便;當一級負荷中單臺空調器容量或電動機容量較大時,宜選用三次諧波勵磁的發電機組;機組裝在附有減震器的共用底盤上;排煙管出口宜裝設消聲器,以減小噪聲對周圍環境的影響。

              (4) 應急柴油發電機組的控制

              應急發電機組的控制應具有快速自起動及自動投入裝置。當主用電源故障斷電后,應急機組應能快速自起動并恢復供電,一級負荷的允許斷電時間從十幾秒至幾十秒,應根據具體情況確定。當重要工程的主用電源斷電后,首先應以過3-5S的確定時間,以避開瞬時電壓降低及市電網合閘或備用電源自動投入的時間,然后再發出起動應急發電機組的指令。從指令發出、機組開始起動、升速到能帶全負荷需要一段時間。一般大、中型柴油機還需要預潤滑及暖機過程,使緊急加載時的機油機油壓力、機油溫度、冷卻水溫度符合廠品技術條件的規定;預潤滑及暖機過程可以根據不同情況預先進行。例如軍事通信、大型賓館的重要外事活動、公共建筑夜間進行大型群眾活動、醫院進行重要外科手術等的應急機組平時就應處于預潤滑及暖機狀態,以便隨時快速起動,盡量縮短故障斷電時間。

              應急機組投入進行后,為了減少突加負荷時的機械及電流沖擊,在滿足供電要求的情況下,緊急負荷最好按時間間隔分級增加。根據國家標準和國家軍用標準規定,自動化機組自起動成功后的首次允許加載量如下:對于標定功率不大于250KW者,首次允許加載量不小于50%標定負載;對于標定功率大于250KW者,按廠品技術條件規定。如果瞬時電壓降及過渡過程要求不嚴格時,一般機組突加或突卸的負荷量不宜超過機組標定容量的70%。

              四、常用柴油發電機組的選擇

              某些柴油發電機組在某段時間或經常需要長時間連續地進行,以作為用電負荷的常用供電電源,這類發電機組稱為常用發電機組。常用發電機組可作為常用機組與備用機組。遠離大電網的鄉鎮、海島、林場、礦山、油田等地區或工礦企業,為了供給當地居民生廠及生活用電,需要安裝柴油發電機,這類發電機組平時應不間斷地進行。

              國防工程、通信樞紐、廣播電臺、微波接力站等重要設施,應設有備用柴油發電機組。這類設施用電平時可由市電電力網供給。但是,由于地震、臺風、戰爭等其他自然災害或人為因素,使市電網遭受破壞而停電以后,已設置的備用機組應迅速起動,并堅持長期不間斷地進行,以保證對這些重要工程用電負荷的連續供電,這種備用發電機組也屬于常用發電機組類型。常用發電機組持續工作時間長,負荷曲線變化較大,機組容量、臺數、型式的選擇及機組的進行控制方式與應急機組不同。

              1. 常用柴油發電機組容量的確定

              按機組長期持續運行輸出功率能滿足全工程最大計算負荷選擇,并應根據負荷的重要性確定發電機組備用機組容量。柴油機持續進行的輸出功率,一般為標定功率的0.9倍。

              2. 常用柴油發電機組臺數的確定

              常用柴油發電機組臺數的設置通常為2臺以上,以保證供電的連續性及適應用電負荷曲線的變化。機組臺數多,才可以根據用電負荷的變化確定投入發電機組的進行臺數,使柴油機經常是在經濟負荷下運行,以減少燃油消耗率,降低發電成本。柴油機的最佳經濟運行狀態是在標定功率的75%-90%之間。為保證供電的連續性,常用機組本身應考慮設置備用機組,當進行機組故障檢修或停機檢查時,使發電機組仍然能夠滿足對重要用電負荷不間斷地持續供電。

              3. 常用柴油發電機組轉速的確定

              為了減少磨損,增加機組的使用壽命,常用發電機組宜選用標定轉速不大于1000r/min的中、低速機組,其備用機組可選擇中、高速機組。同一電站的機組應選用同型號、同容量的機組,以便使用相同的備用零部件,方便維修與管理。負荷變化大的工程,也可以選用同系列不同容量的機組。發電機輸出標定電壓的確定與應急發電機組相同,一般為400V,個別用電量大,輸電距離遠的工程可選用高壓發電機組。

              4. 常用柴油發電機組的控制

              常用機組一般應考慮能夠并聯進行,以簡化配電主接線,使機組起動、停機輪換運行時,通過并車、轉移負荷、切換機組而不致中斷供電。機組應安裝有機組的測量及控制裝置,機組的調速及勵磁調節裝置應適用魚并聯進行的要求。對重要負荷供電的備用發電機組,宜選用自動化柴油發電機組當外電源故障斷電后,能夠迅速自動起動,恢復對重要負荷的供電。柴油機運行時機房噪聲很大,自動化機組便于改造為隔室操作、自動監控的發電機組。當發電機組正常進行時,操作人員不必進入柴油機房,在控制室便可對柴油發電機組進行監控。

              五、柴油發電機組的訂貨要求

              在作好上述各項選擇后、柴油發電機組的訂貨一般應標明以下內容:

              (1) 機組的型號、額定功率、額定頻率、額定電壓、額定電流、相數、功率因素和接線方式等。

              (2) 對機組自動化功能和性能的要求。
              (3) 對柴油機,發電機和控制屏的結構、性能、安裝尺寸的要求。

              (4) 對機組的并聯運行要求:同時購買多臺機組,是否要求并聯進行,如需要并聯進行,還應提出是否需要提供并行所需的測量儀器和裝置。

              (5) 對機組的附屬設備要求:國內許多廠商把冷卻水箱(散熱器)、燃油箱、排氣消聲器、蓄電池等也算作附屬設備,訂貨時容許提出安裝的有些要求。

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