柴油发电机容量选择、与市电接线和联锁方法
摘 要：重视应急柴油发电机房的科学设计，有利于优化发电机组的工作性能，保持发电机组正常工作，使柴油发电机的正常工作能够达到现代建筑物的实际需求。因此，应不断完善柴油发电机房的整体服务功能，优化高层民用建筑的柴发机房组成结构。本文从柴油发电机组容量确定和选择、应急柴油发电机与市电接线和联锁、发电机机房设计三方面进行系统阐述，确保应急柴油发电机组设置合理性的同时实现其优化设计。
一、发电机容量确定和选择
1、消防状态下，外电停电时
针对这种情况，应明确应急柴油发电机的供电范围，包括消防泵、防排烟风机、应急照明、消防电梯等负荷。设计过程中为了获得较为准确的消防负荷计算结果，应结合行业技术规范及建筑物的实际概况，按“无地下室及大面积裙楼时，消防设备仅考虑最大一个塔楼消防用电负荷。有地下室或大面积裙楼时，消防设备仅考虑地下室最大一个防火分区内消防负荷。如该防火分区包括塔楼范围，则加上该塔楼的消防负荷。”根据要计算的消防负荷，将柴油发电机数量控制在合理的范围内。
2、非消防状态下，外电停电时
针对这种情况，先应明确发电机的供电范围，包括通信机房、生活水泵、楼道照明、电梯、地下室照明等。确定发电机容量时应适当的考虑商业用电，或者其他非消防重要负荷。
通过对以上两种情况的分析，确定稳定负荷计算的发电机容量时，应选取以上两种情况中用电负荷较大的，进而以最大的单台电动机或成组电动机起动的需要，或启动电动机时发电机母线允许电压降所需的发电机容量为参照，确定发电机的容量大小。针对大型住宅小区，选择时应考虑这些方面：与给排水专业保持一致；对电机起动顺序进行必要的调整，并将起动时间错开；对于功率较大的消防水泵，应选择起动时间短、造价成本低的起动方式。
二、与市电接线和联锁
为了使应急柴油发电机组与市电接线、联锁能够达到预期的效果，应明确这些方面的具体要求：
（1）发电机与市电之间应按照合理的方式设置联锁，避免二者并网运行。根据供电部门要求选用性能可靠的机械锁。
（2）应急柴油发电机与市电接线时应保持灵活性，避免各类事故的发生，充分发挥应急柴油发电机的作用，确保市电的正常使用。
（3）各种技术规范要求消防负荷双电源应在末端切换。因此，需要结合实际情况进行末端切换设计，确保市电停电时应急柴油发电机能够发挥应有的作用，满足市电正常供电的实际需求，实现应急柴油发电机与市电的正常接线与联锁。
末端切换方式的优势在于：任何情况下消防负荷的两路电源可以进行末端切换。同时，这种方案不仅满足了消防负荷供电需求，也满足了其他非消防重要负荷的供电需求，具有良好的灵活性。低压开关之间有电气及钥匙程序联锁，保证三个开关最多只能同时合两个。因此，应急柴油发电机与市电接线与联锁中应重视该方案的合理运用，确保发电机工作能够达到市电的实际需求，为用户正常用电提供保障，确保市电停电情况下用户用电不会受到太大影响。
三、发电机机房设计
结合高层建筑的实际概况及应急柴油发电机的功能特性，在确定发电机房时应充分考虑其占用面积，避免对建筑物造成不利影响。因此，开展应急柴油发电机房的设计时，要明确具体的设计要点，最大限度地发挥发电机的作用。
1、柴油发电机房的确定
当前高层建筑的发电机房一般设置在裙房内或者地下室的某些区域。如果在地下层进行布置，在设计过程中需要注意协调各方面之间的关系，比如说防潮、通风、排烟、减振、降噪等，这些因素对于柴油发电机房的确定有着非常大的影响。
发电机机房要根据地方要求而设置，例如福建省就出台相关标准条文：新建住宅小区室外地面±0.00标高低于城市防涝用地高程或当地历史最高洪水位的，其变配电站房、备用发电机用房、消控中心、开关站、环网室等10kV公共网络干线节点设备应设置在地面一层及一层以上，并高于当地防涝用地高程。
2、机房设备的布置
进行机房设备布置时，需要考虑到发电机组容量、机组台数等方面情况，依照紧凑、合理、经济原则，方便之后进行安装和维护，同时避免存在较大的安全隐患。如果当发电机房只设一台发电机组时，如果发电机组容量在500kW及以下，那么就可以不用设置控制室，在发电机端部或者侧面进行控制屏以及配电瓶的布置，在检修通道设置方面，需要保证屏前与发电机端部距离超过2m,与发电机侧面超过1.5 m。如果发电机房的布置的是单台电机，其容量超过500kW,或者布置的是多太发电机组，为了保证之后在维护、管理、控制方面的便捷性，需要设置专门的控制室。在控制舍中需要放置控制屏、操作台、配电箱等装置。在布置要求方面，需要按照低压配电室的要求来进行。机房内的发电机组尽量水平或者垂直布置，这种方式最大的特点是可以保证发电机组中心线和机房中轴线之间的垂直性，方便之后进行操作管理，同时这种布置方式不需要消耗较多的管线。机房、配电室以及控制室之间如果不存在较大的距离，那么需要尽量将发电机出线端靠近控制室和配电室侧。
3、机房配电线缆选择与敷设
柴油发电机房宜按潮湿环境选择电力电缆或绝缘电线；发电机配电屏的引出线宜采用耐火型铜芯电缆、耐火型封闭式母线或矿物绝缘电缆；控制线路、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导管埋地敷设或采用电缆沿电缆沟敷设。
4、机房接地
柴油发电机房一般采用三种接地方式：
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：避免因为静电导致各类安全事故的出现。不同的接地方式可以与其他建筑接地结合使用。
5、燃油的存放
发电机房内应设置储油间，其总储存量不应大于1m³,发电机所使用的柴油的闪点不应小于60℃。
6、机房的土建条件
（1）在机房尺寸设置方面。在进行小机型机房尺寸的设置时，如果其各个部件属于整体设备，那么需要在发电机组与墙之间需要布置有1.5m的检查通道，同时保证发电机组中线线和机房中垂线之间的重合性，在热风出口百叶窗附近位置布置散热器，通过对这些因素的考虑，可以准确计算出机房的各项尺寸。
（2） 在布置机房出入口时，尽量布置两个，一个用来进行发电机组的搬运，按照甲级防火门的标准进行出入口门的设置，同时做好隔音处理，开向朝外；在发电机组、控制室、配电室之间的门需要专门进行隔音、防火处理，开向朝发电机组房，同样按照甲级防火门标准设计；在柴油机散热器位置需要有热风排出百叶窗。如果没有风冷发电机组，还需要预留冷却水管道孔。
（3）在储油间，需要使用耐火极限超过3.00 h的防火墙，将储油间和发电机隔离，如果需要在防火墙上开设门窗，那么需要按照甲级防火标准设计。
（4）确定好发电机组高度以及之后的排烟方向确定工作，提前留置排烟管道套管。
（5）考虑好发电机组重量，要做好基础的建设。根据发电机组底盘大小，选择合理的机座尺寸，同时预留地脚螺栓。在发电机组基础处，还需要有相关的减振措施，比如发电机组在运行过程中受到较大的振动干扰，如果发电机组布置在主体建筑或者地下层，还需要注意其与建筑之间的共振。
（6）预埋管以及电缆沟的位置需要结合进出线位置以及电控箱位置来确定。
（7）避免将柴油机房的进出风设置在同一面墙上，如果设置在同一面墙，将很有可能会产生气流短路现象，很大程度上降低实际散热效果。如果受到施工条件方面限制，那么需要将进风口设置在下部位置，同时保证与出风口之间有着3m以上的距离。出风口面积需要超过柴油机散热面积的1.5倍，进风口面积需要超过1.6倍。
总结：
供电设备能否正常工作，关系着住宅小区整体的服务水平。因此，确保设备的正常供电，应合理设置应急柴油发电机组，运用科学的设计方法优化其工作性能，降低发电机组长期使用中的故障发生率，增强电力供应可靠性。同时，应重视应急柴油发电机组容量的有效选择，并加强机房设计，促使停电状况下或者住宅区供电不稳定时应急柴油发电机组能够充分发挥其优势，确保用户的正常生产生活不受影响。
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