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民用建筑自備柴油發電機組的選用

時間:2014-12-4     來源:長沙乾鼎電氣設備有限公司       作者:杜樂

柴油發電機組是民用建筑中常用的應急電源,選用恰當的選用柴油發電機組,是民用建筑電氣設計中一個不可忽視的問題,那么選用自備柴油發電機組時應注意哪幾方面的問題呢? 

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; 
1. 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。

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