柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)置原則與機(jī)房設(shè)計(jì)

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(yán)格的要求。目前我們一般采用柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源，因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)的容量較大，持續(xù)供電時(shí)間長，可獨(dú)立運(yùn)行，不受電網(wǎng)故障的影響，可靠性較高。尤其是某些地區(qū)常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，既能起到應(yīng)急電源的作用，又能通過低壓系統(tǒng)的合理優(yōu)化，可以讓一些較為重要的負(fù)荷在市電停電時(shí)使用，因此柴油發(fā)電機(jī)在工程中得到廣泛應(yīng)用。本文將就高層建筑中柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置原則、容量選擇、型式選擇、機(jī)房設(shè)計(jì)等問題提出一些理解和認(rèn)識(shí)。

2 設(shè)置原則

符合下列條件之一，可選用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源：

（1）保證一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷用電。

（2）一級負(fù)荷從電力系統(tǒng)中取得第二電源困難或技術(shù)經(jīng)濟(jì)不合理時(shí)。

3 柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇

現(xiàn)代一般民用建筑中，柴油發(fā)電機(jī)在火災(zāi)時(shí)為消防負(fù)荷，平時(shí)為重要負(fù)荷提供備用電源。柴油發(fā)電機(jī)的容量應(yīng)首先要滿足穩(wěn)定計(jì)算負(fù)荷需要，包括消防負(fù)荷和保證負(fù)荷兩部分。

作為消防負(fù)荷，通常是作為消防用電設(shè)備的備用電源，一旦市電停電，即刻聯(lián)鎖開啟發(fā)電機(jī)組。遇到非消防緊急狀態(tài)下的一般停電時(shí)，生活泵、客梯、酒店廚房動(dòng)力、星級客房照明等負(fù)荷（稱為保證負(fù)荷）亦需后備電源的供應(yīng)。如果設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)組僅僅負(fù)擔(dān)應(yīng)急照明等消防負(fù)荷，對保證負(fù)荷無法顧及，則必將造成機(jī)組空置、資源浪費(fèi)。

為此，進(jìn)行低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，在滿足消防負(fù)荷需要的前提下，可考慮停電而非火災(zāi)時(shí)，發(fā)電機(jī)對保證負(fù)荷的供電。一種做法是將保證負(fù)荷集中接到發(fā)電機(jī)應(yīng)急母線段上，火災(zāi)時(shí)，由火災(zāi)確認(rèn)信號(hào)將保證負(fù)荷（客梯除外）的總開關(guān)分勵(lì)脫扣?？傊瑧?yīng)分別計(jì)算消防負(fù)荷和保證負(fù)荷。在確定發(fā)電機(jī)組容量時(shí)，應(yīng)首先滿足消防負(fù)荷的要求，再根據(jù)建設(shè)方的要求接入相應(yīng)的保證負(fù)荷。

?

柴油發(fā)電機(jī)組的容量大小，除要滿足上述穩(wěn)定計(jì)算負(fù)荷需要外，還必須進(jìn)行電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓降校驗(yàn)，即啟動(dòng)任一電動(dòng)機(jī)時(shí)，其端子允許電壓降應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)。

消防負(fù)荷如何正確計(jì)算應(yīng)引起重視。推薦的計(jì)算原則是，只考慮一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)（正如水消防一樣），即認(rèn)為兩個(gè)及以上的防火分區(qū)同時(shí)發(fā)生火災(zāi)的可能性是非常低的。通常，消防泵作為固定負(fù)荷必須計(jì)入，而消防電梯、防排煙風(fēng)機(jī)等負(fù)荷計(jì)入多少，則要視其在某防火分區(qū)火災(zāi)時(shí)投入服務(wù)的負(fù)荷大小而定。確定發(fā)電機(jī)容量，應(yīng)以最不利的一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，同時(shí)投入運(yùn)行的消防負(fù)荷為準(zhǔn)。

3.1 柴油發(fā)電機(jī)負(fù)荷計(jì)算

（1）消防負(fù)荷

◆平時(shí)備用火災(zāi)時(shí)才啟用的專用消防設(shè)備計(jì)算負(fù)荷（Pj1）。如一般按最不利的一個(gè)防火分區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)考慮需開啟的消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)、正壓風(fēng)機(jī)、電動(dòng)防火卷簾、電動(dòng)防火門、消防新風(fēng)機(jī)等。同層有幾個(gè)防火分區(qū)時(shí)，若某一個(gè)防火分區(qū)著火，所開啟的防排煙最大負(fù)荷為本著火分區(qū)及相鄰的兩個(gè)防火分區(qū)的防排煙設(shè)備。

◆火災(zāi)或停市電時(shí)，必須由發(fā)電機(jī)供電的計(jì)算負(fù)荷（Pj2）。如應(yīng)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(jī)房、安防監(jiān)控機(jī)房、大中型計(jì)算機(jī)房等重要設(shè)備用電，特別重要負(fù)荷，一級負(fù)荷中的部分或全部負(fù)荷。

（2）保證負(fù)荷

停市電非火災(zāi)時(shí)，宜由發(fā)電機(jī)供電的重要計(jì)算負(fù)荷（Pj3）。如部分或全部客梯、生活水泵、廚房動(dòng)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(jī)、新風(fēng)機(jī)作為重要負(fù)荷。

3.2柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇

發(fā)電機(jī)組的額定功率（PH）應(yīng)大于或等于1.1倍的計(jì)算功率（Pj）：PH≥1.1Pj。

（1）當(dāng)Pj1＞Pj3時(shí)，應(yīng)選PH≥1.1（Pj1+Pj2）。為充分利用發(fā)電機(jī)，應(yīng)把重要負(fù)荷接到發(fā)電機(jī)母線上。

（2）當(dāng)Pj3＞Pj1時(shí)，應(yīng)選PH≥1.1（Pj2+Pj3）。這樣既能滿足消防負(fù)荷用電，又能向保證負(fù)荷供電，為首選設(shè)計(jì)方案。

（3）最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)保證發(fā)電機(jī)端的瞬時(shí)電壓降不應(yīng)大于額定電壓的20%，無電梯負(fù)荷時(shí)，不應(yīng)大于25％，條件允許時(shí)，電動(dòng)機(jī)可采用降壓啟動(dòng)。

3.3柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇校驗(yàn)

（1）按最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)需要來校驗(yàn)發(fā)電機(jī)的容量，即：PH≥K×P。式中PH：發(fā)電機(jī)的額定功率；K：最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)倍數(shù)。在不同啟動(dòng)方式下，發(fā)電機(jī)功率為被啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的最小倍數(shù)（如表1所示）。

啟動(dòng)方式 全壓啟動(dòng) Y—△啟動(dòng) 自耦變壓器減壓啟動(dòng)

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(shù)，為了可靠宜將表中K值乘以1.1~1.3的可靠系數(shù)。

（2）一般消防水泵可按15%允許瞬時(shí)壓降來選擇，校驗(yàn)發(fā)電機(jī)容量，可采用Y-△啟動(dòng)。

（3）發(fā)電機(jī)容量足夠，水泵容量較小，又不經(jīng)常起動(dòng)，直接起動(dòng)時(shí)壓降≤15%時(shí)，可采用直接起動(dòng)。

（4）柴油發(fā)電機(jī)單臺(tái)容量不宜超過1000kW，若容量較大可選擇多臺(tái)發(fā)電機(jī)。

3.4計(jì)算實(shí)例

某二類高層商住樓，擬設(shè)一臺(tái)容量最小的柴油發(fā)電機(jī)組，消防時(shí)作消防負(fù)荷備用電源，平時(shí)作保證負(fù)荷備用電源。其中保證負(fù)荷計(jì)算值Pj2+Pj3為300kW。而其最不利防火分區(qū)被認(rèn)定為地下室。因?yàn)?，若地下室火?zāi)，則投入服務(wù)的消防設(shè)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(dòng)。

計(jì)算過程：因300kW>250kW，故機(jī)組容量選擇以保證負(fù)荷計(jì)算為準(zhǔn)。則應(yīng)選的發(fā)電機(jī)功率為：PH≥1.1×300kW=330kW，查樣本選擇PH=350kW的發(fā)電機(jī)。校驗(yàn)最大一臺(tái)電機(jī)為高區(qū)消防水泵75kW，采用Y-△啟動(dòng)，按15%壓降查表得K=2.3，取1.2可靠系數(shù)，1.2×K×P=1.2×2.3×75=207＜350kW，經(jīng)校驗(yàn)所選機(jī)組滿足要求。

4 柴油發(fā)電機(jī)房的設(shè)計(jì)

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

機(jī)房選址時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

不應(yīng)設(shè)在四周無外墻的房間，為熱風(fēng)管道和排煙管道伸出室外創(chuàng)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(fēng)對其造成影響；

注意噪音對環(huán)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(yùn)行管理；

不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方和貼鄰。

（2）機(jī)房設(shè)備的布置：機(jī)房設(shè)備布置應(yīng)根據(jù)機(jī)組容量大小和臺(tái)數(shù)而定，應(yīng)力求緊湊、經(jīng)濟(jì)合理、保證安全及便于維護(hù)。

當(dāng)發(fā)電機(jī)房只設(shè)一臺(tái)機(jī)組時(shí)，如果機(jī)組容量在500kW及以下，則一般不設(shè)控制室，這時(shí)配電屏、控制屏宜布置在發(fā)電機(jī)端或發(fā)電機(jī)側(cè)，其操作檢修通道的要求為屏前距發(fā)電機(jī)端不應(yīng)小于2m，屏前距發(fā)電機(jī)側(cè)不應(yīng)小于1.5m。

對于單機(jī)容量在500kW及以上的多臺(tái)機(jī)組，考慮到運(yùn)行維護(hù)、管理和集中控制的方便，宜設(shè)控制室。一般將發(fā)電機(jī)控制屏、機(jī)組操作臺(tái)、動(dòng)力控制（屏）臺(tái)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(shù)要求相同。

在機(jī)房內(nèi)，機(jī)組宜橫向布置（垂直布置），這樣，機(jī)組的中心線與機(jī)房的中軸線垂直，操作管理方便，管線短，布置緊湊。當(dāng)機(jī)房與控制及配電室毗鄰布置時(shí)，發(fā)電機(jī)出線端宜布置在靠近控制及配電室一側(cè)。

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

（4）機(jī)房接地：柴油發(fā)電機(jī)房一般應(yīng)用三種接地：①工作接地：發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地；②保護(hù)接地：電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼接地；③防靜電接地：燃油系統(tǒng)的設(shè)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(lián)合接地方式。

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

（6）機(jī)房的土建條件：在機(jī)房土建設(shè)計(jì)時(shí)，電氣設(shè)計(jì)人員須向土建設(shè)計(jì)人員提供土建條件。土建條件的內(nèi)容一般有以下幾點(diǎn)：

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

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

根據(jù)機(jī)組的高度及排煙方向，要在墻上預(yù)埋排煙管通道套管；

根據(jù)機(jī)組重量，土建要做相應(yīng)的基礎(chǔ)，并根據(jù)機(jī)組底盤的尺寸，還要做相應(yīng)的機(jī)座，預(yù)留埋地角螺絲的孔洞；

要根據(jù)進(jìn)出線及電控箱位置，設(shè)置電纜溝或預(yù)埋管；

柴油機(jī)房的進(jìn)出風(fēng)不應(yīng)設(shè)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(shí)，應(yīng)出風(fēng)口在上部，進(jìn)風(fēng)口在下部，且兩者相距應(yīng)在2m以上。出風(fēng)口面積不應(yīng)小于柴油機(jī)散熱器面積的1.5倍；進(jìn)風(fēng)口面積不應(yīng)小于柴油機(jī)散熱器面積的1.8倍。在寒冷地區(qū)應(yīng)注意進(jìn)風(fēng)口、排風(fēng)口平時(shí)對機(jī)房溫度的影響，以免機(jī)房溫度過低影響機(jī)組的起動(dòng)。風(fēng)口與室外的連接處可設(shè)風(fēng)門，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，機(jī)組運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)開啟。

1 設(shè)置原則

一類高層建筑應(yīng)按一級負(fù)荷要求供電，二類高層建筑應(yīng)按二級負(fù)荷要求供電。《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ／T16—92 3.1條規(guī)定：一級負(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負(fù)荷，更應(yīng)該按兩個(gè)回路要求供電；一級負(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：

（1）當(dāng)民用建筑需按一級負(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)，為滿足對一、二級負(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。

回答人的補(bǔ)充 2009-07-09 00:18

2 容量選擇

自備柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇，目前國家尚無統(tǒng)一的計(jì)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(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？

（一）方案或初步設(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。

（二）施工圖階段

（1）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。可以選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。

（2）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。

（3）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；

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)。

（1）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

（3）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。

選購柴油發(fā)電機(jī)組的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)

一、柴油發(fā)電機(jī)組選購的依據(jù)

1.所選柴油發(fā)電機(jī)組的性能和質(zhì)量必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求

柴油發(fā)電機(jī)廣泛用于電信、財(cái)政金融部門、醫(yī)院、學(xué)校、商業(yè)等部門、工礦企業(yè)和住宅的應(yīng)急備用電源，軍事與野外作業(yè)、車輛與船舶等特殊用途的獨(dú)立電源。

作為通信用柴油發(fā)電機(jī)組，必須達(dá)到GB2820-1997中G3級或G4級規(guī)定的要求，同時(shí)和《通信用柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認(rèn)證檢測實(shí)施細(xì)則》規(guī)定的24項(xiàng)性能指標(biāo)要求，同時(shí)要通過我國行業(yè)主管部門所設(shè)立的通信電源設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的嚴(yán)格檢驗(yàn)。

作為軍事通信用柴油發(fā)電機(jī)組，必須達(dá)到有關(guān)GB2820-1997、GJB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和部隊(duì)有關(guān)部門制定的《通信電源設(shè)備的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，并要通過有關(guān)組織部門對設(shè)備質(zhì)量的嚴(yán)格檢驗(yàn)。

2.柴油發(fā)電機(jī)組的選擇應(yīng)考慮的主要因素

機(jī)組的選擇應(yīng)考慮的因素主要有機(jī)械與電氣性能、機(jī)組的用途、負(fù)荷的容量與變化范圍、自動(dòng)化功能等。

（1） 機(jī)組的用途。由于柴油發(fā)電機(jī)組可用于常用、備用和應(yīng)急等3種情況。因此不同用途對柴油發(fā)電機(jī)組的要求就有所區(qū)別。

（2） 負(fù)荷容量。應(yīng)根據(jù)不同用途選擇負(fù)荷容量和負(fù)荷的變化范圍，確定柴油發(fā)電組機(jī)的單機(jī)容量和備用柴油發(fā)電機(jī)組容量。

（3） 機(jī)組的使用環(huán)境條件（主要指海拔高度和氣候條件）

（4） 柴油發(fā)電機(jī)的選擇

（5） 發(fā)電機(jī)與勵(lì)磁方式的選擇

（6） 柴油發(fā)電機(jī)的自動(dòng)化功能的選擇

二、柴油發(fā)電機(jī)組選購的標(biāo)準(zhǔn)

通信用柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)網(wǎng)質(zhì)量認(rèn)證檢測實(shí)施細(xì)則〉〉規(guī)定的24項(xiàng)性能指標(biāo)要求：

1.外觀要求

（1） 柴油發(fā)電機(jī)組的界限尺寸、安裝尺寸及連接尺寸均符合規(guī)定程序批準(zhǔn)的廠品圖樣

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

（3） 柴油發(fā)電機(jī)的電氣安裝應(yīng)符合電路圖，機(jī)組的各導(dǎo)線連接處應(yīng)有不易脫落的明顯標(biāo)志。

（4） 柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)有接地良好的端子。

（5） 柴油發(fā)電機(jī)標(biāo)牌內(nèi)容齊全

2.絕緣電阻和絕緣強(qiáng)度

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

（2） 絕緣強(qiáng)度：機(jī)組各獨(dú)立電氣回路對地及回路間應(yīng)能承受交流試驗(yàn)電壓1min，應(yīng)無擊穿或閃爍現(xiàn)象。

回路電壓 試驗(yàn)電壓

<100V 750V

≥100V 1440V

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

4.柴油發(fā)電機(jī)維持準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)要求。機(jī)組應(yīng)具有加熱裝置，保證其應(yīng)急啟動(dòng)和快速加載時(shí)的機(jī)油溫度、冷卻介質(zhì)溫度不低于15℃

5.自動(dòng)啟動(dòng)供電和自動(dòng)停機(jī)的可靠性檢查

（1） 接自控或遙控的啟動(dòng)指令后，柴油發(fā)電應(yīng)能自動(dòng)啟動(dòng)。

（2） 機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)后第3次失敗時(shí)，應(yīng)發(fā)出啟動(dòng)失敗信號(hào)；設(shè)有備用機(jī)組時(shí)，程序啟動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能自動(dòng)地將啟動(dòng)指令傳遞給另一臺(tái)備用機(jī)組。

（3） 從自動(dòng)啟動(dòng)指令發(fā)出至向負(fù)載供電的時(shí)間應(yīng)不超過3min

（4） 柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)成功后，首次加載量應(yīng)不低于50%標(biāo)定負(fù)載。

（5） 接自控或遙控的停機(jī)指令后，機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)停機(jī)；對于與市電電網(wǎng)并用的備用機(jī)組，當(dāng)電網(wǎng)恢復(fù)正常后，柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)能自動(dòng)切換或自動(dòng)停機(jī)，其停機(jī)方式停機(jī)延遲時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定。

6、自動(dòng)啟動(dòng)成功率。自動(dòng)啟動(dòng)成功率不小于99%。

7、空載電壓整定范圍要求。機(jī)組的空載電壓整定范圍不小于95%-105%標(biāo)定電壓。

8、自動(dòng)補(bǔ)給功能要求。機(jī)組應(yīng)能自動(dòng)向啟動(dòng)電池充電。

9、自動(dòng)保護(hù)功能要求。機(jī)組應(yīng)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(hù)。

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

11、電壓穩(wěn)態(tài)調(diào)整率

≤250KW >250KW

3% 2%

12、電壓瞬態(tài)調(diào)整率

≤250KW >250KW

20% 15%

13、電壓穩(wěn)定時(shí)間

≤250KW >250KW

≤2s ≤1.5s

14、電壓波動(dòng)率

≤250kw >250kw

0.8% 0.5%

15、頻率穩(wěn)態(tài)調(diào)整率

≤250kw >250kw

3% 3%

16、頻率瞬態(tài)調(diào)整率

≤250kw >250kw

9% 9%

17、頻率穩(wěn)定時(shí)間

≤250kw >250kw

5s ≤5s

18、頻率波動(dòng)率

≤250kw >250kw

≤0.8% ≤0.5%

19、三相不對稱負(fù)載下的電壓偏差

柴油發(fā)電機(jī)組在25%的三相對稱負(fù)載下，在任一相再加25%標(biāo)定相功率的電阻性負(fù)載，機(jī)組應(yīng)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(jī)組柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)1m處的噪聲聲壓平均值:

≤250KW >250KW

≤102db(A) ≤108db(A)

噪音標(biāo)準(zhǔn):

睡眠 <45db 居民區(qū)的環(huán)境噪音，白天不能超過50分貝，夜間應(yīng)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(yīng)和注意力，但在50分貝以上的環(huán)境中工作，時(shí)間長了就會(huì)出現(xiàn)聽力下降、情緒煩躁，甚至?xí)霈F(xiàn)神經(jīng)衰弱等現(xiàn)象。

聽音樂 80db 兒童80分貝以上噪音環(huán)境中生活，造成聾啞者可達(dá)50%，噪聲級只有在80分貝以下時(shí)，才能保持40年長期工作不致耳聾；在100分貝時(shí)，只有60％的人不會(huì)耳聾。如果人長期生活在80分貝以上的環(huán)境里，會(huì)引起情緒煩躁、聽力下降。噪音對人的中樞神經(jīng)有損害作用，并且能誘發(fā)心血管系統(tǒng)疾病，在強(qiáng)烈的噪音環(huán)境中進(jìn)食，胃腸的毛細(xì)血管會(huì)發(fā)生收縮，消化液的分泌和胃腸的蠕動(dòng)會(huì)減弱，使正常的血供受到破壞。強(qiáng)烈的噪音還會(huì)造成妊娠異常、兒童智力發(fā)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(shù)人噪聲性耳聾；

90－100分貝可造成一定數(shù)量的噪聲性耳聾；

100分貝以上，就會(huì)造成相當(dāng)數(shù)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(jī)組標(biāo)定功率在120

22、柴油發(fā)電機(jī)消耗率。機(jī)組標(biāo)定功率>40KW，機(jī)組消耗率≤3.0G/KW.H

23、在標(biāo)定工況下運(yùn)行試驗(yàn)

機(jī)組在所規(guī)定的工作條件下（GB2820中的4.2節(jié)），機(jī)組能以標(biāo)定工況正常連續(xù)運(yùn)行12h（其中包括過載10%運(yùn)行1h），且柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)無漏水和漏氣現(xiàn)象。

24、遙控、遙信和遙測性能

（1） 智能型機(jī)組

200KW以上的機(jī)組應(yīng)為智能型，其監(jiān)控內(nèi)容和接口要求如下：

①遙控：開/關(guān)機(jī)、緊急停車、切換主備用機(jī)組。

②遙信：工作狀態(tài)（運(yùn)行/停機(jī)）、工作方式（自動(dòng)/手動(dòng)）、主要用機(jī)組，過壓、欠壓、過流、頻率

③遙測：三相輸出電壓、三相輸出動(dòng)電池電壓、輸出功率。

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

（2）非智能型機(jī)組

200KW及以下的非智能型機(jī)組無遙控、遙信和遙測要求。

三、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇

應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)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(yīng)急發(fā)電機(jī)組迅速恢復(fù)并延長一段供電時(shí)間。這類用電負(fù)荷稱為一級負(fù)荷。對斷電時(shí)間有嚴(yán)格要求的設(shè)備、儀表及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，除配備發(fā)電機(jī)外還應(yīng)設(shè)電池或UPS供電。

應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的工作有兩個(gè)特點(diǎn)：

第1個(gè)特點(diǎn)是作應(yīng)急用，連續(xù)工作的時(shí)間不長，一般只需要持續(xù)運(yùn)行幾小時(shí)（≤12H）；

第2個(gè)特點(diǎn)是作備用，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組平時(shí)處于停機(jī)等待狀態(tài)，只有當(dāng)主用電源全部鼓障斷電后，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組才起動(dòng)運(yùn)行供給緊急用電負(fù)荷，當(dāng)主用電源恢復(fù)正常后，隨即切換停機(jī)。

（1） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)容量的確定

應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的標(biāo)定容量為經(jīng)大氣修正后的12h標(biāo)定容量，其容量應(yīng)能滿足緊急電總計(jì)算負(fù)荷，并按發(fā)電機(jī)容量能滿足一級負(fù)荷中單臺(tái)最大容量電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求進(jìn)行校驗(yàn)。應(yīng)急發(fā)電機(jī)一般選用三相交流同步發(fā)電機(jī)，其標(biāo)定輸出電壓為400V

（2） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)的確定

有多臺(tái)發(fā)電機(jī)組備用時(shí)，一般只設(shè)置1臺(tái)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，從可靠性考慮也可以選用2臺(tái)機(jī)組并聯(lián)進(jìn)行供電。供應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)一般不宜超過3臺(tái)。當(dāng)選用多臺(tái)機(jī)組時(shí)，機(jī)組應(yīng)盡量選用型號(hào)、容量相同，調(diào)壓、調(diào)速特性相近的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致，以便進(jìn)行維修保養(yǎng)及共用備件。當(dāng)供應(yīng)急用的發(fā)電機(jī)組有2臺(tái)時(shí)，自起動(dòng)裝置應(yīng)使2臺(tái)機(jī)組能互為備用，即市電電源故障停電經(jīng)過延時(shí)確認(rèn)以后，發(fā)出自起動(dòng)指令，如果第1臺(tái)機(jī)組連續(xù)3次自起動(dòng)失敗，應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)起動(dòng)第2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)。

（3） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的選擇

應(yīng)急機(jī)組宜選用高速、增壓、油耗低、同容量的柴油發(fā)電機(jī)組。高速增壓柴油機(jī)單機(jī)容量較大，占據(jù)空間?。徊裼蜋C(jī)選用配電子或液壓調(diào)速裝置，調(diào)速性能較好；發(fā)電機(jī)宜選用配無刷勵(lì)磁或相復(fù)勵(lì)裝置的同步電機(jī)，進(jìn)行較可靠，故障率低，維護(hù)檢修較方便；當(dāng)一級負(fù)荷中單臺(tái)空調(diào)器容量或電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí)，宜選用三次諧波勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)組；機(jī)組裝在附有減震器的共用底盤上；排煙管出口宜裝設(shè)消聲器，以減小噪聲對周圍環(huán)境的影響。

（4） 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的控制

應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的控制應(yīng)具有快速自起動(dòng)及自動(dòng)投入裝置。當(dāng)主用電源故障斷電后，應(yīng)急機(jī)組應(yīng)能快速自起動(dòng)并恢復(fù)供電，一級負(fù)荷的允許斷電時(shí)間從十幾秒至幾十秒，應(yīng)根據(jù)具體情況確定。當(dāng)重要工程的主用電源斷電后，首先應(yīng)以過3-5S的確定時(shí)間，以避開瞬時(shí)電壓降低及市電網(wǎng)合閘或備用電源自動(dòng)投入的時(shí)間，然后再發(fā)出起動(dòng)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的指令。從指令發(fā)出、機(jī)組開始起動(dòng)、升速到能帶全負(fù)荷需要一段時(shí)間。一般大、中型柴油機(jī)還需要預(yù)潤滑及暖機(jī)過程，使緊急加載時(shí)的機(jī)油機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、冷卻水溫度符合廠品技術(shù)條件的規(guī)定；預(yù)潤滑及暖機(jī)過程可以根據(jù)不同情況預(yù)先進(jìn)行。例如軍事通信、大型賓館的重要外事活動(dòng)、公共建筑夜間進(jìn)行大型群眾活動(dòng)、醫(yī)院進(jìn)行重要外科手術(shù)等的應(yīng)急機(jī)組平時(shí)就應(yīng)處于預(yù)潤滑及暖機(jī)狀態(tài)，以便隨時(shí)快速起動(dòng)，盡量縮短故障斷電時(shí)間。

應(yīng)急機(jī)組投入進(jìn)行后，為了減少突加負(fù)荷時(shí)的機(jī)械及電流沖擊，在滿足供電要求的情況下，緊急負(fù)荷最好按時(shí)間間隔分級增加。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和國家軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，自動(dòng)化機(jī)組自起動(dòng)成功后的首次允許加載量如下：對于標(biāo)定功率不大于250KW者，首次允許加載量不小于50%標(biāo)定負(fù)載；對于標(biāo)定功率大于250KW者，按廠品技術(shù)條件規(guī)定。如果瞬時(shí)電壓降及過渡過程要求不嚴(yán)格時(shí)，一般機(jī)組突加或突卸的負(fù)荷量不宜超過機(jī)組標(biāo)定容量的70%。

四、常用柴油發(fā)電機(jī)組的選擇

某些柴油發(fā)電機(jī)組在某段時(shí)間或經(jīng)常需要長時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行，以作為用電負(fù)荷的常用供電電源，這類發(fā)電機(jī)組稱為常用發(fā)電機(jī)組。常用發(fā)電機(jī)組可作為常用機(jī)組與備用機(jī)組。遠(yuǎn)離大電網(wǎng)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、海島、林場、礦山、油田等地區(qū)或工礦企業(yè)，為了供給當(dāng)?shù)鼐用裆鷱S及生活用電，需要安裝柴油發(fā)電機(jī)，這類發(fā)電機(jī)組平時(shí)應(yīng)不間斷地進(jìn)行。

國防工程、通信樞紐、廣播電臺(tái)、微波接力站等重要設(shè)施，應(yīng)設(shè)有備用柴油發(fā)電機(jī)組。這類設(shè)施用電平時(shí)可由市電電力網(wǎng)供給。但是，由于地震、臺(tái)風(fēng)、戰(zhàn)爭等其他自然災(zāi)害或人為因素，使市電網(wǎng)遭受破壞而停電以后，已設(shè)置的備用機(jī)組應(yīng)迅速起動(dòng)，并堅(jiān)持長期不間斷地進(jìn)行，以保證對這些重要工程用電負(fù)荷的連續(xù)供電，這種備用發(fā)電機(jī)組也屬于常用發(fā)電機(jī)組類型。常用發(fā)電機(jī)組持續(xù)工作時(shí)間長，負(fù)荷曲線變化較大，機(jī)組容量、臺(tái)數(shù)、型式的選擇及機(jī)組的進(jìn)行控制方式與應(yīng)急機(jī)組不同。

1. 常用柴油發(fā)電機(jī)組容量的確定

按機(jī)組長期持續(xù)運(yùn)行輸出功率能滿足全工程最大計(jì)算負(fù)荷選擇，并應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要性確定發(fā)電機(jī)組備用機(jī)組容量。柴油機(jī)持續(xù)進(jìn)行的輸出功率，一般為標(biāo)定功率的0.9倍。

2. 常用柴油發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)的確定

常用柴油發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)的設(shè)置通常為2臺(tái)以上，以保證供電的連續(xù)性及適應(yīng)用電負(fù)荷曲線的變化。機(jī)組臺(tái)數(shù)多，才可以根據(jù)用電負(fù)荷的變化確定投入發(fā)電機(jī)組的進(jìn)行臺(tái)數(shù)，使柴油機(jī)經(jīng)常是在經(jīng)濟(jì)負(fù)荷下運(yùn)行，以減少燃油消耗率，降低發(fā)電成本。柴油機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)是在標(biāo)定功率的75%-90%之間。為保證供電的連續(xù)性，常用機(jī)組本身應(yīng)考慮設(shè)置備用機(jī)組，當(dāng)進(jìn)行機(jī)組故障檢修或停機(jī)檢查時(shí)，使發(fā)電機(jī)組仍然能夠滿足對重要用電負(fù)荷不間斷地持續(xù)供電。

3. 常用柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的確定

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

4. 常用柴油發(fā)電機(jī)組的控制

常用機(jī)組一般應(yīng)考慮能夠并聯(lián)進(jìn)行，以簡化配電主接線，使機(jī)組起動(dòng)、停機(jī)輪換運(yùn)行時(shí)，通過并車、轉(zhuǎn)移負(fù)荷、切換機(jī)組而不致中斷供電。機(jī)組應(yīng)安裝有機(jī)組的測量及控制裝置，機(jī)組的調(diào)速及勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置應(yīng)適用魚并聯(lián)進(jìn)行的要求。對重要負(fù)荷供電的備用發(fā)電機(jī)組，宜選用自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組當(dāng)外電源故障斷電后，能夠迅速自動(dòng)起動(dòng)，恢復(fù)對重要負(fù)荷的供電。柴油機(jī)運(yùn)行時(shí)機(jī)房噪聲很大，自動(dòng)化機(jī)組便于改造為隔室操作、自動(dòng)監(jiān)控的發(fā)電機(jī)組。當(dāng)發(fā)電機(jī)組正常進(jìn)行時(shí)，操作人員不必進(jìn)入柴油機(jī)房，在控制室便可對柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)控。

五、柴油發(fā)電機(jī)組的訂貨要求

在作好上述各項(xiàng)選擇后、柴油發(fā)電機(jī)組的訂貨一般應(yīng)標(biāo)明以下內(nèi)容：

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

（2） 對機(jī)組自動(dòng)化功能和性能的要求。

（3） 對柴油機(jī)，發(fā)電機(jī)和控制屏的結(jié)構(gòu)、性能、安裝尺寸的要求。

（4） 對機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行要求：同時(shí)購買多臺(tái)機(jī)組，是否要求并聯(lián)進(jìn)行，如需要并聯(lián)進(jìn)行，還應(yīng)提出是否需要提供并行所需的測量儀器和裝置。

（5） 對機(jī)組的附屬設(shè)備要求：國內(nèi)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(shè)備，訂貨時(shí)容許提出安裝的有些要求。(end)