柴油发电机组在工程项目中的设计要点

柴油发电机组在工程项目中的设计要点

发表时间：2017-11-16T20:12:39.007Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：王槐昌

[导读] 摘要:在工程项目中，柴油发电机组的应用越来越广泛，既可用作重要负荷设备的备用电源，也可作为消防用电设施的应急电源，是电力短缺或电源可靠性差的工程环境下的优先选择。

（西部黄金伊犁有限责任公司新疆维吾尔自治区 835000）

摘要:在工程项目中，柴油发电机组的应用越来越广泛，既可用作重要负荷设备的备用电源，也可作为消防用电设施的应急电源，是电力短缺或电源可靠性差的工程环境下的优先选择。因此，在工程项目设计中要合理、正确地选用柴油发电机组。

关键词:柴油发电机组；稳定负荷；机房布置；机组接地

1机组台数选择要点

工程项目中，用电设备消防负荷(消防泵、火灾报警系统等)和非消防重要负荷(集装箱的冷藏箱、高层建筑客梯和生活水泵)均需要第二路电源，在没有2路高压电源的情况下，要选用柴油发电机组。结合GB50052—2009《供配电系统设计规范》，备用电源是指正常电源断电时非安全原因下的供电电源，可以理解为用于非消防重要负荷的后备电源;应急电源是指正常电源断电时关乎人和家畜人身安全的供电电源，可以理解为消防负荷的后备电源。GB50052—2009第3．0．9条规定:备用电源的负荷严禁接入应急供电系统。起初认为是要设置2台柴油机组:一台柴油机组用作非消防负荷的备用电源，另一台柴油机组用作消防负荷的应急电源。实际工程案例也有这种做法，但是再次细读规范条文，应是从柴油机组的馈电屏后分回路配电，规范的意图是消防和非消防不关联，如同变压器下的低压母线上接入两种负荷，未强制把不同负荷类别分到不同变压器下(消防电源的主供和备供除外)，只要不接在同一总馈线开关上。1路市电+1台柴油机组的配电系统主接线如图1所示。2路市电+1台柴油机组的配电系统主接线如图2所示。图1、图2中，配电系统采用1台柴油机组同样可以满足一级负荷的要求。

3机房布置

3.1环境条件

选择柴油机组时，应关注柴油机组铭牌标称的备用功率、常用功率，常规情形下现场条件等同于海拔高度1000m，环境温度40℃，相对湿度60%。当环境条件超出以上标准环境时，发电机组的输出功率应进行修正，具体参数可向生产厂家咨询。

3.2通风系统

机房的通风散热应根据机组的散热量和有害气体量，采用燃烧理论空气量计算设计，一般柴油机组厂家会有进风量、排风量的推荐值。一般优先采用自然通风，当不能满足温度要求时应装设机械通风装置。良好的通风系统能使发电机组在高温环境下满载运行。机房设在地下室时需要仔细考虑进风、排风系统，在合适位置预留进风、排风和排烟井道。

3.3基础要求

柴油发电机组较重，一般设置在建筑1F或－1F，机组基础采取减振措施，应防止与房屋主体产生共振。

3.4排烟系统

一般预留排烟管道至屋顶，排烟管道需做保温措施。关键是排烟管道的位置、尺寸的确定，尺寸需结合机组的排烟管道截面、数量，排烟管道的最佳位置不一定是最方便的出口，工程设计师应考虑风向、建筑格局、距离、排烟流速等综合因素，避免排烟(废气)进入其他风

口，减少烟道噪音、粉尘对相邻建筑屋面的影响。

3.5隔振消噪

发电机组运行时会产生振动，为避免与建筑主体产生共振或影响周边，需要隔振处理，常用的措施有:电缆软连接，增大机房墙壁硬度、机房空间，增设机组消音设备，使用吸音材料等。

4自动切换系统

当市电中断时，自动切换柜立即切断市电供电电路，市电监测电路通过自启动控制器使启动电动机运行，从而启动柴油发电机组。启动成功后，柴油发电机组开始向负载供电。当市电恢复后，在市电监测电路的作用下，首先切断柴油发电机组供电电路，然后市电切换电路投入工作，负载由市电供电。同时自启动控制器向发电机组发出停机信号，发电机组继续维持运行5分钟后自动停机。由于柴油发电机组的控制屏为电脑控制。在加装自动切换柜和市电监测电路后，发电机组就可以实现自启动和自切换，即当市电停电时，经延时后可以机组自动启动和切换，市电恢复后，机组继续维持运行后自动停机。减轻了工作人员的劳动强度，缩短了停电时间。自动切换系统如图3.

（图3）

5远程监控和故障报警

由于柴油发电机组的控制屏为电脑控制留有远程通信接口，装上根据厂家提供软件、硬件系统。与台里的计算机系统，报警系统联网。便可实现远程对油发电机组开机，关机，进行参数设置，机组运行实时监控，故障记录和数据处理，故障报警等任务，达到了无人值守。

6关于柴油发电机组的防雷保护措施

柴油发电机组要进行必要的防雷保护。特别是直接与架空配电线路连接的柴油发电机组必须进行防雷保护，应根据国家标准设计规范的规定，按不同情况对发电机绝缘采取不同的防雷保护措施。单机容量为300-1500kw的直配电机，采用9的保护接线进行过电压保护。单机容量为300kw及以下的高压直配电机，根据具体情况和运行经验，采用10(a)的保护接线，或10(b)的方式，只在线路入户处装设一组避雷器和电容器，并在靠近人户处的电杆上装设保护间隙或将绝缘子铁脚接地。个别重要电机采用9的保护接线。保护高压旋转电机用的避雷器，一般采用磁吹避雷器，避雷器宜靠近发电机装设。在一般情况下，避雷器可装在电机出线处；如接在每一组母线上的发电机不超过两台，或单机容量不超过500kw，且与避雷器的距离不超过50m时，避雷器也可装在每一组母线上。当直配电机中性点能引出且未直接接地时，应在中性点上装设磁吹或普通阀型避雷器。避雷器额定电压不应低于发电机最高运行相电压，对于线电压为6．3kV的发电机应选用FCD-4型或FZ-4型4kV的避雷器；10.5kV的发电机应选用FCD-6型或Fz-6型6kV的避雷器。

结语

柴油发电机组作为一种自备应急电源设备，在工程实践中通常作为首选自备应急电源设置。在工程设计中配合土建合理布局柴油发电机房，合理预留进风、排风、排烟等土建条件，采用有效、经济的烟气处理措施，对于工程项目可以有效节约建设和运行成本、节约能源、保护生态环境。根据国家相关规范，论述了工程项目中柴油发电机组选型过程中的设计要点。电气设计师应结合实际项目情况，在电力短缺或电源可靠性差的工程环境下合理、正确地选用柴油机组。

参考文献：

[1]卢佳雪，刘佳佳.柴油发电机组计算功率的确定［J］．2015.1234-1235.

[2]中国航空工业规划设计研究院．工业与民用配电设计手册［M］．2016．（7）.1203-1204.