柴油发电机负荷计算及设备容量选择

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1、柴油发电机负荷计算及设备容量选择孙悦路(上海江欢成建筑设计有限公司，上海200070)摘要:结合两个工程设计案例，阐述了柴油发电机的负荷计算方法及设备容量的选择，从而在保证设计可靠性的同时兼顾经济性。关键词:柴油发电机;应急电源;备用电源;负荷计算;容量选择;可靠性;经济性文章编号:1674-8417(2013)S1-0009-06中图分类号:文献标志码:TU852B(1)当应急发电机仅为一级负荷中特别重要0引言负荷供电时，应以一级负荷中特别重要负荷的计算容量作为选用应急发电机容量的依据。随着民用建筑规模日趋扩大、建筑高度不断增加，供电可靠性也愈加

2、成为一个被高度关注的问题。根据规范，一级负荷应由双重电源供电，当一电源发生故障时，另一电源不应同时受到损坏。正常情况下一级负荷由常用电源供电，常用电源发生故障时，备用电源投入使用，以保证不间断供电。对于一级负荷中的特别重要负荷，除由双重电源供电外，尚应增设应急电源［1］。柴用发电机是一种简便可靠并已广泛应用的备用电源/应急电源。本文将结合工程设计就柴油发电机负荷计算及设备容量选择的相关问题进行探讨。(2)当应急发电机为消防用电设备及一级负荷供电时，应将两者计算负荷之和作为选用应急发电机容量的依据。(3)当自备发电机作为第二电源，且尚有第三电源为一级

3、负荷中的特别重要负荷供电时，以及向消防负荷、非消防一级负荷及一级负荷中的特别重要负荷供电时，应以三者的计算负荷之和作为选用自备发电机容量的依据［3］。对于第二、三条要求，尚应注意火灾发生时需自动切除非消防重要负荷，这样，负荷的计算容量需根据未发生火灾和发生火灾的情况分别考虑。下面将结合工程设计作进一步说明。发电机组均按与市电联锁考虑，不得与市电并列运行。1负荷计算计算公式2009年版《全国民用建筑工程设计技术措施———电气》［2］对柴油发电机容量的计算给出了较简便的公式:1.122.1工程设计举例案例一2Pe=KKxPn/η式中:Pe———发电机组

4、额定功率，kW;K———可靠系数，取1.1～1.2;Kx———需要系数;Pn———总设备容量，kW;(1)该项目总建筑面积为4.56万m，地上23层，地下4层，建筑屋面高度为98.7m。地下1～4层为地下机械停车库、设备配套用房，地上为办公用房。根据工程用电量及当地供电情况，该项目由电业部门引入两路10kV市电电源。10kV高压侧采用单母线分段运行，并设联络开关的主接线方式。0.4kV低压侧采用单母线分段，并设母联开关的主接线方式。为保证供电可靠性，对消防及重要负荷(主要业务和计算机系统用电、安防系统用电、电子信息设备机房用电、客梯用电等)另设柴油

5、发电机作应急电源。供电主接线示意图如图1所示。η———并联机组不均匀系数，一般取0.9，单台时取1.0。从式(1)中可见，柴油发电机容量计算的关键是计算发电机所带负荷的计算容量，即KxPn值。1.2负荷计算的一般要求根据规范，应急发电机的负荷计算应满足下列要求:—9—上海市建筑学会建筑电气专委会上海市建筑电气设计技术协作及信息网2013年年会专刊柴油发电机负荷计算及设备容量选择图1供电主接线示意图首先，计算未发生火灾时的计算容量。根据柴油发电机的起动条件，仅两路市电均失电的情况，才起动柴油发电机为重要负荷供电。故柴油发电机在非火灾情况下的计算容量应

6、以平时兼消防负荷及仅平时用电的重要负荷的容量为依据。此时负荷计算相对简单，主要考虑市电故障后，保证楼内正常秩序及人员疏散的用电负荷容量。考虑停电为突发状况同时系数取1，可得Pjs1=466kW。相关计算如表1所示。其次，考虑火灾发生时的计算容量。对于单栋办公建筑来说，火灾发生时首要任务是启动相关部位的消防设备，同时出于安全考虑可安排所有楼内人员疏散，即整个建筑物均可视为处于消防状态。此时可切除保安性质负荷用电设备以外—10—的非消防用电设备，计算容量应以消防负荷及保安性质负荷的容量为依据。消防状态下，建筑物的消防负荷计算容量是负荷计算中的一大难点。

7、困难之处在于，火灾起火的随机性、突发性及火灾本身的蔓延性使得设计人员很难准确地计算出火灾过程中消防设备的最大计算容量。对此相关规范并没有特别明确的计算依据。就该工程，作如下分析:(1)应急照明容量。根据规范，火灾时应强制点亮相关区域应急照明，考虑所有楼内人员疏散且是市电失电情况，故可视为此时地上地下应急照明满负荷工作。(2)消防水泵及消防电梯等容量。根据设计，无论起火点在何处，无论起火点是一处或者上海市建筑学会建筑电气专委会2013年年会专刊柴油发电机负荷计算及设备容量选择上海市建筑电气设计技术协作及信息网表1未发生火灾时的计算容量Pjs1计算系数

8、计算容量需用系数Kx设备容量/kW设备组名称有功功率P/kW无功功率Q/kvar视在功率S/kVAcostan消控中心15