柴油发电机组设置原则与机房设计说明.docx

柴油发电机组设置原则与机房设计1引言新型建筑人流密集，出于防火、消防安全的需要，对供电可靠性提出了严格 的要求目前我们一般采用柴油发电机组作为应急电源，因为柴油发电机的容量 较大，持续供电时间长，可独立运行，不受电网故障的影响，可靠性较高尤其 是某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发电机作为备用电源，既能起 到应急电源的作用，又能通过低压系统的合理优化，可以让一些较为重要的负荷 在市电停电时使用，因此柴油发电机在工程中得到广泛应用本文将就高层建筑 中柴油发电机组的设置原则、容量选择、型式选择、机房设计等问题提出一些理 解和认识2设置原则符合下列条件之一，可选用柴油发电机作为备用电源：（1） 保证一级负荷中特别重要的负荷用电2） 一级负荷从电力系统中取得第二电源困难或技术经济不合理时3柴油发电机容量的选择现代一般民用建筑中，柴油发电机在火灾时为消防负荷，平时为重要负荷提 供备用电源柴油发电机的容量应首先要满足稳定计算负荷需要，包括消防负荷 和保证负荷两部分作为消防负荷，通常是作为消防用电设备的备用电源，一旦市电停电，即刻 联锁开启发电机组遇到非消防紧急状态下的一般停电时，生活泵、客梯、酒店 厨房动力、星级客房照明等负荷（称为保证负荷）亦需后备电源的供应。

如果设 计发电机组仅仅负担应急照明等消防负荷，对保证负荷无法顾及，则必将造成机组空置、资源浪费为此，进行低压配电系统设计时，在满足消防负荷需要的前提下，可考虑停 电而非火灾时，发电机对保证负荷的供电一种做法是将保证负荷集中接到发电 机应急母线段上，火灾时，由火灾确认信号将保证负荷（客梯除外）的总开关分 励脱扣总之，应分别计算消防负荷和保证负荷在确定发电机组容量时，应首 先满足消防负荷的要求，再根据建设方的要求接入相应的保证负荷柴油发电机组的容量大小，除要满足上述稳定计算负荷需要外，还必须进行 电动机启动时的电压降校验，即启动任一电动机时，其端子允许电压降应在规定 范围之内消防负荷如何正确计算应引起重视推荐的计算原则是，只考虑一个防火分 区发生火灾（正如水消防一样），即认为两个及以上的防火分区同时发生火灾的 可能性是非常低的通常，消防泵作为固定负荷必须计入，而消防电梯、防排烟 风机等负荷计入多少，则要视其在某防火分区火灾时投入服务的负荷大小而定 确定发电机容量，应以最不利的一个防火分区发生火灾时，同时投入运行的消防 负荷为准3.1柴油发电机负荷计算（1）消防负荷♦平时备用火灾时才启用的专用消防设备计算负荷（Pjl）。

如一般按最不 利的一个防火分区发生火灾时考虑需开启的消防水泵、排烟风机、正压风机、电 动防火卷帘、电动防火门、消防新风机等同层有几个防火分区时，若某一个防 火分区着火，所开启的防排烟最大负荷为本着火分区及相邻的两个防火分区的防 排烟设备♦火灾或停市电时，必须由发电机供电的计算负荷（Pj2）如应急照明（包 括备用照明、疏散照明、安全照明）、消防电梯、消防控制室、通信机房、安防 监控机房、大中型计算机房等重要设备用电，特别重要负荷，一级负荷中的部分或全部负荷2) 保证负荷停市电非火灾时，宜由发电机供电的重要计算负荷(Pj3)如部分或全部 客梯、生活水泵、厨房动力、餐厅1/4~1/3照明、商场1/4~1/3照明、宾馆锅炉 房、星级客房照明等宜将大型封闭式商场中的空气处理机、新风机作为重要负 荷3.2柴油发电机容量的选择发电机组的额定功率(PH)应大于或等于1.1倍的计算功率(Pj)：H±l.lPj1) 当Pjl>Pj3时，应选PH±l.l(Pjl+Pj2)为充分利用发电机，应 把重要负荷接到发电机母线上2) 当 Pj3>Pj 1时，应选PH±l.l(Pj2+Pj3)这样既能满足消防负荷 用电，又能向保证负荷供电，为首选设计方案。

3) 最大一台电机启动时，应保证发电机端的瞬时电压降不应大于额定电 压的20%,无电梯负荷时，不应大于25%,条件允许时，电动机可采用降压启动3.3柴油发电机容量的选择校验(1) 按最大一台电机启动需要来校验发电机的容量，即：PH三KXP式中 PH：发电机的额定功率；K：最大一台电机启动倍数在不同启动方式下，发电 机功率为被启动电动机功率的最小倍数(如表1所示)启动方式全压启动Y—△启动自耦变压器减压启 动0.65Ve0.8Ve20%5.51.92.43.6母线允15%7.02.33.04.5许降压10%7.82.63.35.0注：表中值为K的最小倍数，为了可靠宜将表中K值乘以1.1~1.3的可靠系数2) 一般消防水泵可按 15%允许瞬时压降来选择，校验发电机容量，可采 用Y-△启动3) 发电机容量足够，水泵容量较小，又不经常起动，直接起动时压降<15% 时，可采用直接起动4) 柴油发电机单台容量不宜超过lOOOkW,若容量较大可选择多台发电机3.4 计算实例 某二类高层商住楼，拟设一台容量最小的柴油发电机组，消防时作消防负荷 备用电源，平时作保证负荷备用电源其中保证负荷计算值 Pj2+Pj3 为 300kW。

而其最不利防火分区被认定为地下室因为，若地下室火灾，则投入服务的消防 设备总安装功率为最大，其值Pjl+Pj2为250kW其中消防水泵容量最大，75KW, △(星三角)启动计算过程：因300kW>250kW，故机组容量选择以保证负荷计算为准则应选 的发电机功率为：PH±l.lX300kW=330kW，查样本选择PH=350kW的发电机校 验最大一台电机为高区消防水泵75kW，采用Y-△启动，按15%压降查表得K=2.3， 取1.2可靠系数，1.2XKXP=1.2X2.3X75=207V350kW，经校验所选机组满足 要求4 柴油发电机房的设计(1) 柴油发电机房的确定：考虑到柴油发电机组的进风、排风、排烟等情 况，如果有条件时机房最好设在首层但是，高层建筑功能较复杂，对面积的利 用率要高，尤其是首层，常用于对外营业，属黄金地带，难以占用因此，一般 把发电机房设在地下室的地下一层，不宜设在地下二层及以下这时，解决好通 风、防潮、机组的排烟、消音和减振就显得非常重要，在设计中要注意处理好机房选址时应注意以下几点： 不应设在四周无外墙的房间，为热风管道和排烟管道伸出室外创造有利条件 尽量避开建筑物的主入口、正立面等部位，以免排烟、排风对其造成影响； 注意噪音对环境的影响；宜靠近建筑物的变电所，这样便于接线，减少电能损耗，也便于运行管理； 不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方和贴邻。

2）机房设备的布置：机房设备布置应根据机组容量大小和台数而定，应 力求紧凑、经济合理、保证安全及便于维护当发电机房只设一台机组时，如果机组容量在 500kW 及以下，则一般不设控 制室，这时配电屏、控制屏宜布置在发电机端或发电机侧，其操作检修通道的要 求为屏前距发电机端不应小于2m,屏前距发电机侧不应小于1.5m对于单机容量在 500kW 及以上的多台机组，考虑到运行维护、管理和集中控 制的方便,宜设控制室一般将发电机控制屏、机组操作台、动力控制（屏）台 及照明配电箱等放在控制室控制室的布置与低压配电室的布置的技术要求相同在机房内,机组宜横向布置（垂直布置）,这样,机组的中心线与机房的中 轴线垂直,操作管理方便,管线短,布置紧凑当机房与控制及配电室毗邻布置 时,发电机出线端宜布置在靠近控制及配电室一侧3）机房配电导线选择与敷设：柴油发电机房宜按潮湿环境选择电力电缆 或绝缘电线；发电机至配电屏的引出线宜采用铜芯电缆或封闭式母线；强电控制 测量线路、励磁线路应选择铜芯控制电缆或铜芯电线；控制线路、励磁线路和电 力配线宜穿钢管埋地敷设或沿电缆沟敷设,励磁线路与主干线采用钢管配电时可 穿于同一管中。

柴油发电机房固定照明须接应急电源4） 机房接地：柴油发电机房一般应用三种接地：①工作接地：发电机中 性点接地；②保护接地：电气设备正常不带电的金属外壳接地；③防静电接地： 燃油系统的设备及管道接地各种接地可与其建筑的其他接地共用接地装置,即 采用联合接地方式5） 燃油的存放：在机房内或贮油间要有供 8 小时连续运行的日用油箱, 但油量超过100L时，宜放置在与机房有防火隔墙的专用贮油间6）机房的土建条件：在机房土建设计时，电气设计人员须向土建设计人 员提供土建条件土建条件的内容一般有以下几点：机房的高、长、宽尺寸必须满足机组的要求对于小型机组，若油箱、电控 箱与机组属于同一整体，机组的中心线与机房的中轴线重合，则机组与墙之间要 留有 1.5m 左右的巡视检修通道，散热器应尽量靠近热风出口百叶窗这样可计 算出机房的长、宽、高所需尺寸；要留有设备进出门及值班人员进出门，设备进出门要保证机组能推进推出 如因条件限制，设备进出的大门也可开人员进出的小门；在针对柴油机散热器的 地方要留热风排出百叶窗如果不采用整体风冷机组，要留有冷却水管道过楼板 的预留孔根据机组的高度及排烟方向，要在墙上预埋排烟管通道套管； 根据机组重量，土建要做相应的基础，并根据机组底盘的尺寸，还要做相应 的机座，预留埋地角螺丝的孔洞；要根据进出线及电控箱位置，设置电缆沟或预埋管； 柴油机房的进出风不应设在同一墙面上，以免形成气流短路，影响散热效果。

但 确有困难时，应出风口在上部，进风口在下部，且两者相距应在 2m 以上出风 口面积不应小于柴油机散热器面积的 1.5 倍；进风口面积不应小于柴油机散热器 面积的1.8 倍在寒冷地区应注意进风口、排风口平时对机房温度的影响，以免 机房温度过低影响机组的起动风口与室外的连接处可设风门，平时处于关闭状 态，机组运行时能自动开启1 设置原则一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电《民 用建筑电气设计规范》JGJ / T16—92 3.1条规定：一级负荷应由两个电源供电， 当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏；二级负荷条件允许时， 也宜采用二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应该按两个回路要求供 电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源根 据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则：（1） 当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能提供二路独立电源（一 用一备或相互备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的 负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源2） 当电网只能提供一路电源时，为满足对一、二级负荷的供电要求，一般应 设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。

3） 大、中型商业建筑中为确保市电中断时不造成较大的经济损失，也宜设柴 油发电机组由于城市电网不可能完全独立，有时一个电源故障或检修时，另 一电源有可能同时故障，因此，即使有两路或以上电源供电，为确保民用建筑 中消防及其他重要设备（如智能化设备、通讯设备等）的可靠供电，一般都设 置柴油发电机组回答人的补充 2009-07-09 00:182容量选择自备柴油发电机组容量的选择，目前国家尚无统一的计算公式：有的简单地按电 力变压器容量的10％-20％确定；有的按消防设备的容量相加；有的则根据投资 者的意愿选择，造成了自备发电机组容量选择的不准确性，若容量选择太大造成 一次投资浪费，选择太小则在事故时满足不了使用要求那么，如何选择自备发 电机组的容量呢？（一） 方案或初步设计阶段 自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20％计算二） 施工图阶段（1）建筑物的用电负荷可。