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柴油发电机论文数控论文范文高层建筑中柴油发电机的选择与机房设计摘要在高层建筑中,一、二级负荷的第二路市电电源通常难以实现,因此柴油发电机作为高层建筑的第二电源就成为必然选择。本文就高层建筑中柴油发电机的设置原则、容量选择、机房设计等问题提出一些看法 在10层及以上的住宅建筑或建筑物高度超过24米的公共建筑均为高层建筑,通常存在大量的二级及一级负荷,尤其是一级负荷要求两路完全独立的10KV线路供电通常难以实现,因此自备柴油发电机作为第二电源就成为必然选择,这也是因柴油发电机组的特点所决定的。本文就高层建筑中柴油发电机的设置原则、机组选择、机房设计等问题提出一些看法。 1 设置原则 在高层建筑供电设计中,首先必须明显什么情况下应设置柴油发电机组,我们先从高层建筑的负荷等级谈起: 高层建筑中的消防水泵、防排烟设施、消防电梯、应急照明等消防用电,按照高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)2005年版 9.1.1条规定,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。 按民用建筑电气设计规范(JGJ 16-2008)3.2.2及3.2.3条规定,高层建筑中许多部位的负荷为一、二级负荷,如走道照明、值班照明、警卫照明等;计算机系统用电;安防用电;电子信息设备机房用电;客梯用电;排污泵,生活水泵等;另一个大类就是各种消防设备用电,比如常见的有:消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置;火灾应急照明及疏散标志、防烟及排烟设施、消防水泵、喷淋泵、消防电梯、电动防火卷帘等等。 一级负荷应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另一个电源不应同时受到损坏。二级负荷的供电系统,宜由两回路供电,此处的两回路电源应来自两条不同的10KV线路,并且这两条线路由不同的母线段引来。由此可见,不管是一级还是二级负荷通常难以实现,设置柴油发电机成为必然选择,柴油发电机组的设置原则如下: (1)一级负荷重具有特别重要负荷时。 (2)设置自备电源比从电力系统中取得第二电源经济时。(3)电力系统中第二电源不能满足一级负荷、消防负荷要求时,如因电力不足而经常停电时。(4)远离电力系统的偏远地区,取得电业局同意,可用自备电源作主电源。(5)大、中型商业大厦等公共建筑,当市电中断,将会造成经济效益有较大损失时。(6)人防地下室工程的级别要求达到需要设置柴油发电机的。 2 柴油发电机容量的选择 2.1 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。 2.2 施工图阶段 在施工图阶段可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要的二级负荷容量,先确定停电或检修时所需要启动的最大负荷(如:备用照明、客梯、生活水泵、重要的计算机系统电源、安防系统电源等等),再与消防时需要启动的最大负荷比较(如:消防水泵、喷淋泵、消防风机、应急照明等),取其大者作为柴油发电机的选择依据,具体计算如下: (1)按稳定负荷计算发电机容量,即柴油发电机工作时需同时带负荷的总和,其计算公式为:Pj1=KPn/。式中 Pj1发电机组稳定运行的有功功率 kw;K可靠系数,一般取1.11.2;并联机组不均匀系数,一般取0.9,单台机组时取1。 (2)按最大一台电动机启动条件计算发电机的容量,计算公式如下:Pj2=KP1+P。式中Pj2按最大电动机启动所需计算发电机组的有功功率 kw;K发电机组供电负荷中最大一台电动机的最小启动倍数,见下表;P1最大一台电动机额定功率kw;P在最大一台电动机启动之前,发电机已带的负荷 kw。 注: Ue配电系统额定电压 0.65 Ue、0.8 Ue 分别为自耦变压器的抽头位置 当以上Pj1、Pj2计算完成后,比较大小,取大者作为柴油发电机容量的选择依据。 工程实例:以笔者做的某个工程为例,该工程是一个一类高层建筑,其消防负荷大于平时停电所需的一级负荷,故以消防负荷的容量来选择柴油发电机,消防负荷稳定允许时,总容量为 170kw,最大的电动机为消防泵和喷淋泵,都是37kw,采用全压起动。 按稳定负荷计算的发电机有功功率 Pj1=KPn/。K取1.1,取1,则Pj1=1.1x170=187kw;按最大一台电动机启动条件计算发电机的容量Pj2=KP1+P。按最大电动机先启动的原则,此时P取37kw;K按全压启动,母线电压降20%考虑,查上表得5.5,因此 Pj2=5.5x37+37=240.5kw。比较Pj1和Pj2,Pj2Pj1 ,Pj2故作为柴油发电机的选择依据,因此可选一台 250kw 机组。 通过上述例子可以看出,在相当多的工程中,单台电动机的最大功率是决定柴油发电机功率的重要因素,怎样在保证重要负荷平稳运行的前提下,如何最大限度减小柴油发电机容量又是设计人员必须考虑的因素。 3 减少发电机组容量的基本途径 在高层民用建筑中,柴油发电机容量选择是否得当,就关系到整个工程的初期投资和运行费用,为了尽量节省投资,减少浪费,以下一些途径可减小柴油发电机的容量: (1)消防类水泵的单台电机容量往往是决定柴油机容量的关键因素,因此在保证消防用水的前提下,尽量减小消防水泵的电机容量。(2)对功率较大的异步电动机,采用降压启动。上述例子中,如果喷淋泵和消防泵是采用自耦变压器启动或是Y-启动启动,最后计算出来的结果Pj2 4 机房设计 根据民用建筑设计通则(GB50532-2005)规定,柴油发电机房应符合下列要求:(1)柴油发电机房的位置选择及其他要求应符合该通则第8.3.1条要求。(2)柴油发电机房宜设有发电机间、控制及配电室、储油间、备件储藏间等;设计时可根据具体情况对上述房间进行合并或增减。(3)发电机间应有两个出入口,其中一个出口的大小应满足运输机组的需要,否则应预留吊装孔。(4)发电机间出入口门应向外开启;发电机间与控制室或配电室之间的门和观察窗应采取防火措施,门开向发电机间。(5)柴油发电机组宜靠近一级负荷或变配电室设置。(6)柴油发电机房可布置在高层建筑裙房的首层或地下一层,并应符合下列要求:柴油发电机房应采用耐火极限不低于2h或3h的隔墙和1.5h的楼板、甲级防火门与其他部位隔开;柴油发电机房内应设置储油间,其总量不应超过8h的需要量,储油间应采用防火墙与发电机间隔开,当必须在防火墙上开门时,应设置能自行关闭的甲级防火门;应设置火灾自动报警系统和自动灭火系统;柴油发电机房设置在地下一层时,至少应有一侧靠外墙,热风和排烟管道应伸出室外,排烟管道的设置应达到环境保护要求;不应设置在厕所、浴室等潮湿场所的下方或相邻,以免渗水影响机组运行;柴油发电机房进风口宜设在正对发电