柴油發(fā)電機房設(shè)計要點及思路

1、柴油發(fā)電機房設(shè)計要點及思路歸納總結(jié)柴油發(fā)電機房設(shè)計中電氣專業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，介紹柴油發(fā)電機組的設(shè)置及運行流程、 柴油發(fā)電機組主要特點，梳理柴油發(fā)電機設(shè)計思路，闡述施工圖設(shè)計需注意的內(nèi)容，并總結(jié) 柴油發(fā)電機房的建筑、結(jié)構(gòu)、暖通相關(guān)專業(yè)要求1柴油發(fā)電機設(shè)計思路1.1收集設(shè)計所需要的條件a。氣象條件：柴油發(fā)電機的額定容量是按照 40 C進行測試的，只要外圍環(huán) 境不長時間超過40 C,柴油發(fā)電機即可按照額定值進行設(shè)計。bo海拔高度條件：海拔的升高將導(dǎo)致柴油發(fā)電機組動力性能下降， 如果在高原 地區(qū)選擇柴油發(fā)電機不建議考慮超負荷運行的可能。co水質(zhì)條件：水質(zhì)太硬將引起水冷系統(tǒng)的循環(huán)水沉淀水垢，降低傳導(dǎo)外壁的導(dǎo)

2、 熱效果，使冷卻水循環(huán)效率下降，導(dǎo)致機組溫升過快，發(fā)生事故，所以硬水的地 區(qū)設(shè)置柴油發(fā)電機組需考慮循環(huán)水提前進行軟化。d.負荷容量等：設(shè)備容量的統(tǒng)計首先需要滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，如一級負荷中特 別重要負荷，然后滿足建設(shè)方對于項目功能特點的個別要求，分別進行統(tǒng)計，設(shè)計時建議選擇消防負荷與重要的平時負荷之較大者，作為柴油發(fā)電機組的額定容量.1。2確定柴油發(fā)電機的使用類型a.常用型電站，為正常工作時使用的柴油發(fā)電機組。bo備用型電站，為發(fā)生停電事故時使用。c.應(yīng)急型電站，重要負荷使用，如消防設(shè)備等，平時并不使用1。3進行初步設(shè)計首先完成對柴油發(fā)電機的容量估算，根據(jù)筆者工程實踐總結(jié)，初步設(shè)計階段可以按變

3、壓器總?cè)萘康?0 % 15 %進行估算，如4 000 kVA變壓器總?cè)萘?，可?選if? 500 kW的柴油發(fā)電機組；或也可以按建筑面積進行估算：如對于10 000 m2 以上的建筑物可以按10 15 W / m2估算，10 000 m2以下的建筑物可以按15 20 W / m2予以估算，如40 000 m2的建筑物，可以選擇630 kW的柴油發(fā)電機 組.完成柴油發(fā)電機組系統(tǒng)干線示意圖： 首先確定柴油發(fā)電機采用單機運行還是 并機運行。 然后確定重要負荷和消防負荷是否分別設(shè)置母線段，當(dāng)需要不同 時供電時，要求在消防狀態(tài)下切斷重要的非消防負荷，如這樣的設(shè)計需求則要分 別設(shè)置柴油發(fā)電機出線柜。應(yīng)急發(fā)

4、電機供電開關(guān)與系統(tǒng)供電開關(guān)裝設(shè)機械閉 鎖。圖1為常見柴油發(fā)電機系統(tǒng)示意圖.進行設(shè)備布置，完成機房的初步平面布置，機組具體布置的間距要求參見 JGJ16 2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范6. 1.3條，本文不再細述，柴油發(fā)電機房布 置如圖2所示.2施工圖設(shè)計步驟與初步設(shè)計類似，只是設(shè)計的計算更加完善細致 ，計算方式也略有不同，完 成度更高，圖中應(yīng)標(biāo)明母線、電機、開關(guān)、設(shè)備等的型號、規(guī)格、參數(shù)等。完成 柴油發(fā)電機房的平、剖面圖，按比例繪制柴油發(fā)電機、進出線柜開關(guān)柜、母線、 地溝、線槽、接地裝置等平面布置、安裝尺寸等。豎向配電系統(tǒng)圖包括柴油發(fā)電 機發(fā)電機臺數(shù)、容量、各處終端配電箱編號，自電源點引出回路編

5、號等。2。1施工圖階段柴油發(fā)電機負荷容量選取 若將第一類、第二類負荷簡單相加來選擇柴油發(fā)電機容量， 則所選容量偏大，因 為在消防狀態(tài)時，只需保證消防設(shè)備的運行，二級負荷不使用，而在非消防狀態(tài) 下電網(wǎng)停電時，消防設(shè)備不使用，所以建議分別計算消防負荷和重要的非消防負 荷，以二者較大值作為確定發(fā)電機組容量的依據(jù)， 該種做法需要同時滿足消防部 門及建設(shè)方的相關(guān)要求。另一種做法是設(shè)計時根據(jù)消防負荷和重要的非消防負荷 總?cè)萘窟x擇發(fā)電機，既能滿足非消防時重要的負荷用電需要， 又能保證消防時消 防負荷工作需要，保障更高但機組容量也更大，造價也高，一般不建議采用。2柴油發(fā)電機所帶負荷一般為以下部分，具體設(shè)置時需

6、要以項目自身的情況按照甲方設(shè)計任務(wù)書的要求 予以增減：客梯、消防泵、消防報警系統(tǒng)、弱電機房、冷庫冰柜、污水泵、消防電梯排水 泵、中水處理、生活水泵、消防風(fēng)機、保安電源、消防廣播、停車場系統(tǒng)的電力 供電。照明需要柴油發(fā)電機提供的場所：消控室、交換機房、弱電機房、變配電室、 服務(wù)中心、發(fā)電機房、消防泵房、消防風(fēng)機房、電梯機房、樓梯間、電梯前室、 疏散指示及其他公共區(qū)域應(yīng)急照明.3柴油發(fā)電機的容量計算按照JGJ 16 -2008民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范6。1。2條的要求，取計算值較大 的一種作為柴油發(fā)電機容量選取的依據(jù).柴油發(fā)電機負荷容量的注意事項：按照最大計算值選擇柴油發(fā)電機之后， 仍需要 注意以下事

7、項：最佳的經(jīng)濟功率是額定功率的 00 75倍，是柴油發(fā)電機組不受時間限制可長 期運行的輸出功率，在這個功率下運行時，燃油最省，故障率最低，所以P最佳=/ 4 X P額定，即計算功率為00 75倍額定功率較為合適. 對寫字樓等建筑類型，與UPS選擇的規(guī)范要求類似，當(dāng)電子計算機占據(jù)主要供 電負荷時，其額定輸出功率應(yīng)大于所有計算機設(shè)備額定功率總和的1。5倍，對其他用電設(shè)備供電時，為最大計算負荷的 1. 3倍。設(shè)計中建議注明不允許柴油發(fā)電機組長時間運行在低于額定功率50 %的情況下，因為在低于額定功率50%勺情況下運行時，柴油發(fā)電機組機油消耗容易 變大、柴油燃燒不充分易產(chǎn)生碳垢，使柴油發(fā)電機故障率升高

8、，縮短機組的使用 壽命。需要注意銘牌的標(biāo)稱工作功率是在 12h內(nèi)的最大工作功率，而長期運行功率 為標(biāo)稱工作功率的90 %,是在25 C時一個大氣壓（100 kPa）濕度為30 %時 的功率，設(shè)計選擇柴油發(fā)電機時可將兩個功率均作表示。2。4柴油發(fā)電機組的系統(tǒng)設(shè)計柴油發(fā)電機房常位于地下一層內(nèi)，設(shè)置一臺或多臺柴油發(fā)電機組，機組采用單機 運行或多臺并機運行（并車的種類：自同期、粗同期、準(zhǔn)同期）,柴油發(fā)電機為消 防狀態(tài)下還是事故狀態(tài)下的設(shè)備進行供電，根據(jù)甲方的使用需求進行確定 ，如分 開供電則需要考慮分別設(shè)置出線柜，如圖 3所示。在配電系統(tǒng)中，一、二級負荷的電源為雙路市電同時供電，當(dāng)一路市電失電后，另一

9、路市電可經(jīng)過低壓母聯(lián)末端自投或手投供電，當(dāng)兩路10 kV獨立高壓電源均 失電時，經(jīng)ATS開關(guān)轉(zhuǎn)換后，啟動柴油發(fā)電機，啟動信號送至柴油發(fā)電機房，信號延時010 s自動啟動柴油發(fā)電機組，柴油發(fā)電機組 15 s內(nèi)達到額定轉(zhuǎn)速、 電壓、頻率后，投入額定負載運行。機組應(yīng)處于常備啟動狀態(tài)，設(shè)有自動啟動裝 置，保證建筑始終處于兩個電源供電狀態(tài)下，當(dāng)市電恢復(fù)3060 s后，自動恢復(fù)市電供電，柴油發(fā)電機組經(jīng)冷卻延時后，自動停機，當(dāng)兩路市電同時失電時 柴油發(fā)電機的應(yīng)急轉(zhuǎn)換如圖4所示。在低壓配電系統(tǒng)需要設(shè)置應(yīng)急母線段，并單獨設(shè)置應(yīng)急母線室 ，以保證電源的可 靠性，應(yīng)急母線由柴油發(fā)電機組供電，以保證重要負荷的正常運行

10、，柴油發(fā)電機 的相序,必須與原供電系統(tǒng)的相序一致。2. 5柴油發(fā)電機的適用環(huán)境柴油發(fā)電機機組可以滿足市電故障時，1530 s內(nèi)柴油發(fā)電機啟動，機組就地 控制，并裝設(shè)快速自啟動裝置，連續(xù) 3次，其總計時間不大于30 s,同時發(fā)電 機可以允許25 %的短時超載，但對一級負荷中特別重要負荷允許中斷供電時 問小于15 s的用電設(shè)備，由于柴油發(fā)電機啟動時間無法滿足要求，可在末端設(shè) 置在線式不間斷電源裝置，如需要做到毫秒級的供電，就需要先設(shè)置蓄電池靜止 型不間斷電源供電裝置（UPS）,再設(shè)置柴油發(fā)電機組。2。6柴油發(fā)電機的油箱設(shè)置在機房內(nèi)或貯油間要有供3 8 h連續(xù)運行的日用油箱，但油量超過 1 000

11、L時, 宜在室外另設(shè)置儲油罐，且日用油箱容積不容許超過1 m3 ,超過時需在室外另設(shè)置儲油罐，如未知條件時，可在室外設(shè)置15n3埋地儲油罐，其尺寸為3000 X 6 000 X 3 200 mm,總儲油量一般可保證機組滿負荷運行 24 h以上，如兩臺1 200 kW的柴油發(fā)電機，設(shè)置15 m3的埋地油罐，可滿足24 h燃油的需要，如圖 5所示.柴油發(fā)電機房的油罐進出戶管為一個日用油箱一根進戶，另外設(shè)置一根備用管 如圖6中所示，兩個日用油箱設(shè)置兩根進戶管及兩根備用 ，可預(yù)留4 X80 進出戶管至室外儲油罐，室外儲油罐的埋深可以為-1. 0 一1. 3 m。柴油發(fā)電機的耗油量的估算： 負荷率 負荷

12、率75 %時，耗油量為0. 2 l / h 為 0. 3 l / h - kW050 %時，耗油量為0. 15 l / h - kW0 kW。負荷率100 %時，耗油量油箱油罐估算示例：油箱體積估算可按照： V = P X GT / A進行計算.式中：V 一日用油箱的體積，m3 ; P 機組功率，kVV G每kW每小時油耗，l ; T 供給時間，h；A -一充滿系數(shù)。示例：兩臺600 kW柴油發(fā)電機P = 1 200 kW,負荷率75 %時取耗油量為G = 02 l / h - kW,T = 3 h , A = 0. 8，則 V = 1 200 X 0。2 乂 3 / 0. 8 =900l ,

13、即0. 9 m3 ,則選取1 m3的日用油箱就可以滿足3 h的用油需求.油罐體積估算同樣可以采用上述辦法：不同之處是T = 24 h或更高，其余選擇不變，則 V = 1 200 義 0 0 2 X 24 / 0 。 8 =7 200 l, 為 7. 5 m3 ,選擇 10 m3 埋地儲油罐即可，如果要滿足 36 h或兩臺1 200 kW發(fā)電機組，則選擇15 m3的 油罐即可。2。7柴油發(fā)電機系統(tǒng)的設(shè)備控制要求發(fā)電機的控制屏需設(shè)有短路、過負荷、接地故障及過、欠電壓保護裝置，開 關(guān)一般為手動操作。監(jiān)視或控制各種運行參數(shù)，保障機組正常運行，同時可發(fā)出預(yù)報警和故障報警 信號。可具有符合開放性標(biāo)準(zhǔn)的可擴

14、展現(xiàn)場總線（RS485或LonWorks等）接口的控 制裝置，并有通用的網(wǎng)關(guān)支持，可以接入樓宇 BA系統(tǒng). 需要單獨設(shè)置蓄電池組（電壓24 V）作為控制電源，具容量應(yīng)保證柴油發(fā)電 機連續(xù)啟動不少于6次，并設(shè)置整流充電設(shè)備，其輸出電壓應(yīng)高于蓄電池的電壓 50 %,輸出電流不小于蓄電池10h的放電率電流.機組能滿載啟動，電壓調(diào)整率 0。5 % 當(dāng)檢測到全部市電中斷供電時，啟動信號取自變電所內(nèi)每組變壓器低壓主進 開關(guān)之前電壓互感器的輔助觸點，信號經(jīng)過邏輯計算后，發(fā)出信號送至柴油發(fā)電 機控制柜，機組自啟動，并在15 s內(nèi)向負荷供電；當(dāng)市電恢復(fù)正常后，電源自動 切換，機組自動延時停機，由市電向負荷供電。

15、柴油發(fā)電機組不能與市電并網(wǎng)運 行。應(yīng)急發(fā)電機供電開關(guān)與系統(tǒng)供電開關(guān)裝設(shè)機械閉鎖靜態(tài)特性是指柴油機所帶負載由空載逐步滿載時轉(zhuǎn)速的改變，通?？刂圃陬~ 定轉(zhuǎn)速n的5 %以下，動態(tài)特性是指負載在空載和滿載時忽然發(fā)生轉(zhuǎn)速改變的 變化特性，其中穩(wěn)定時間為空載和滿載忽然發(fā)生改變，從過渡開始至機組重新穩(wěn) 定的時間，穩(wěn)定時間不大于7 s, 一般可取5 7 s ,另一項電壓變化是由滿載狀 態(tài)下由冷狀態(tài)到熱狀態(tài)的輸出電壓變化，一般不大于額定電壓2 %。2. 8柴油發(fā)電機組的接地柴油發(fā)電機房一般應(yīng)有3種接地：工作接地：按照民規(guī)的要求，當(dāng)采用一臺發(fā)電機組時需中性點直接接地， 當(dāng)兩臺機組并機時在不存在環(huán)流的可能下采用中性點經(jīng)刀開關(guān)接地或采用加裝 限流電抗器接地。舉例如某一項目采用兩臺柴油發(fā)電機組，當(dāng)僅一臺單獨運行時， 其對應(yīng)的刀開關(guān)與接觸器均閉合，實現(xiàn)單一機組運行中性點直接接地，這時另一 機組的接觸器斷開；當(dāng)兩臺機組并列運行時，機組的中性點經(jīng)刀開關(guān)接地，由于 采用了接觸器互鎖，兩個接觸器中只允許接通其中的一個接觸器，另一機組的接觸器必須斷開，這樣可以避免中性導(dǎo)體產(chǎn)生環(huán)流，可類似于變壓器中性點接地線 的選擇,參考圖集的參數(shù)（03D201 410 / 0. 4 kV 變壓器室布置及變配電 所常用設(shè)備構(gòu)件安裝中：“變壓器低壓側(cè)出線選擇