新聞主題	電動(dòng)機配備柴油發(fā)電機時(shí)選擇功率的必要常識

 

康明斯柴油發(fā)電機組的容量大小，除要滿(mǎn)足穩定計算負荷需要外，還必須進(jìn)行電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)的電壓降校驗，即啟動(dòng)任一電動(dòng)機時(shí)，其端子容許電壓降應在規定范圍之內。本文討論了消防電源選擇柴油發(fā)電機容量的一些思考，望有助于今后建筑電氣設計工作。

 

 

 

一、電動(dòng)機啟動(dòng)電流的影響

 

1、康明斯發(fā)電機母線(xiàn)上的已接負荷的影響。也就是說(shuō)，康明斯發(fā)電機母線(xiàn)上的啟動(dòng)負荷應該等于已接負荷與電動(dòng)機啟動(dòng)容量之和，單單考慮電動(dòng)機的啟動(dòng)容量是錯誤的。具體工程實(shí)踐中，這一點(diǎn)最容易被一些設計人員所忽略，許多技術(shù)文獻對于已接負荷的影響，常常也避而不談或是涉及較淺。

2、康明斯發(fā)電機不同的勵磁及調壓方式，對發(fā)電機組容量選擇也將產(chǎn)生重大影響。

3、康明斯發(fā)電機至電動(dòng)機之間配電線(xiàn)路電壓降的影響。亦即，康明斯發(fā)電機端子電壓等于電動(dòng)機端子電壓與線(xiàn)路壓降之和。

4、許多文獻認為，電動(dòng)機應按容量大小而順次啟動(dòng)，以此減小康明斯發(fā)電機容量。但在國家標準圖集和工程圖紙中，這種電動(dòng)機順次啟動(dòng)的二次電路圖又極少見(jiàn)到。更何況，順次啟動(dòng)也往往與一些消防控制要求相矛盾。因此建議，減小康明斯發(fā)電機容量，不宜依靠電動(dòng)機順次啟動(dòng)這種方法。

5、電動(dòng)機啟動(dòng)容量達最大值是瞬間的，因此，可以不考慮兩臺及以上電動(dòng)機的同時(shí)啟動(dòng)，對康明斯發(fā)電機造成沖擊的問(wèn)題。

 

二、基本要求

 

根據民用建筑電氣設計規范JGJ16-2008第.2條，柴油發(fā)電機組的選擇應符合下列規定∶

發(fā)電機組容量與臺數應根據應急負荷大小和投入順序以及單臺電動(dòng)機最大啟動(dòng)容量等因素綜合確定。當應急負荷較大時(shí)，可采用多機并列運行，發(fā)電機組臺數宜為2-4臺。當受并列條件限制，可實(shí)施分區供電。當用電負荷諧波較大時(shí)，應考慮其對發(fā)電機的影響。

在方案及初步設計階段，柴油發(fā)電機容量可按配電變壓器總容量的10%一20%進(jìn)行估算。在施工圖設計階段，可根據一級負荷、消防負荷以及某些重要二級負荷的容量，按下列方法計算的最大容量確定∶

（1）按穩定負荷計算發(fā)電機容量；

（2）按最大的單臺電動(dòng)機或成組電動(dòng)機啟動(dòng)的需要，計算發(fā)電機容量；

（3）按啟動(dòng)電動(dòng)機時(shí)，發(fā)電機母線(xiàn)允許電壓降計算發(fā)電機容量。

當有電梯負荷時(shí)，在全電壓?jiǎn)?dòng)最大容量籠型電動(dòng)機情況下，發(fā)電機母線(xiàn)電壓不應低于額定電壓的80%；當無(wú)電梯負荷時(shí)，其母線(xiàn)電壓不應低于額定電壓的75%。當條件允許時(shí)，電動(dòng)機可采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。

 

三、消防負荷啟動(dòng)順序

 

1、電氣、給排水、通風(fēng)專(zhuān)業(yè)的消防設施的運行均為火災現場(chǎng)服務(wù)?；馂陌l(fā)生時(shí)，因為消防設備中可能含有大量異步電動(dòng)機和消防電梯，若將所有消防設備同時(shí)啟動(dòng)，必將產(chǎn)生極大的啟動(dòng)負荷，以此選擇的發(fā)電機容量過(guò)大而造成浪費。所以，將消防設備按順序啟動(dòng)，待一組負荷達到穩態(tài)值時(shí)啟動(dòng)下一組負荷是比較合適的辦法。

2、火災發(fā)生初期，火災自動(dòng)報警系統等消防用電，發(fā)電機約為8至20秒啟動(dòng)后投入發(fā)電用量，首先保證人員疏散。待穩定后，啟動(dòng)水泵、風(fēng)機等電動(dòng)機性質(zhì)的消防設施才對建筑進(jìn)行自動(dòng)滅火。

3、按負荷啟動(dòng)順序的影響

傳統的發(fā)電機容量選擇方法過(guò)于概括。本文將以較為詳細的思路介紹發(fā)電機容量的計算方法∶

（1）統計各類(lèi)二級及以上負荷，考慮平時(shí)一、二級非消防重要負荷與火災時(shí)消防負荷之間的較大者確定發(fā)電機所帶負荷類(lèi)型（后文以消防負荷為例）。

（2）對各類(lèi)型負荷進(jìn)行啟動(dòng)順序分組，逐一對比；

（3）按最大啟動(dòng)負荷啟動(dòng)條件效驗發(fā)電機容量。

 

四、發(fā)電機容量計算

 

下面虛擬某住宅小區消防負荷，舉例詳細說(shuō)明。通常應急照明、變配電室、通訊機房、消防控制中心作為首先啟動(dòng)的第一組設備，以保證火災時(shí)整個(gè)消防系統核心設備正常運行以及人員疏散。潛污泵、消防風(fēng)機、消防水泵等動(dòng)力設備作為第二步啟動(dòng)的設備。消防電梯可以最后啟動(dòng)作為第三步啟動(dòng)的設備。第一組負荷達到穩態(tài)時(shí)啟動(dòng)第二組設備，再次達到穩態(tài)時(shí)啟動(dòng)第三組設備。

計算參數∶

發(fā)電機初始狀態(tài)為0；

第一步啟動(dòng)負荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負荷396KW、啟動(dòng)負荷、有效峰值負荷Lp=396KW、啟動(dòng)瞬態(tài)總負荷Lt=396KW、穩態(tài)總負荷Lss=396KW；

第二步啟動(dòng)負荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負荷、啟動(dòng)負荷、有效峰值負荷Lp=、啟動(dòng)瞬態(tài)總負荷Lt=、穩態(tài)總負荷Lss=；

第三步啟動(dòng)負荷啟動(dòng)時(shí)∶加載負荷120KW、啟動(dòng)負荷400KVA、有效峰值負荷Lp=300KW、啟動(dòng)瞬態(tài)總負荷Lt=、穩態(tài)總負荷Lss=；

滿(mǎn)足每次加載最大負荷運行需要發(fā)電機容量，LA=Lp/（n*Ps）=733KW

滿(mǎn)足穩態(tài)總負載運行時(shí)需要發(fā)電機容量，LB=Lss/n=736KW

滿(mǎn)足啟動(dòng)瞬態(tài)最大總負載運行需要發(fā)電機容量，LC=Lt/（n*(1+Po))=977KW

滿(mǎn)負荷運行預留量，Pa=20%

發(fā)電機最小選擇容量∶Pe=LC=977KW

查產(chǎn)品技術(shù)參數選擇1臺1400KVA容量發(fā)電機，發(fā)電機功率Re 1120KW 發(fā)電機容量Ra 1400KVA

滿(mǎn)足穩態(tài)滿(mǎn)負荷運行時(shí)20%預留量。

校驗∶最大啟動(dòng)負荷時(shí)負荷（即第一步已加載負荷加第二步啟動(dòng)瞬態(tài)負荷）為1153KVA，取可靠系數，則∶

1400KVA>1384KVA所選發(fā)電機組滿(mǎn)足要求。

 

 

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