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摘 要：柴油发电机组凭借自身良好的稳定性、适应性、供电容量大等特点，被广泛应用于工程设计中。在本文中，就柴油发电机组作为备用电源应用于建筑中的设置原则、机组选择和机房设计等相关问题进行了初步研究，以期望能够为柴油发电机组在建筑配电中的选择和机房设计提供一些理论上的支持。
关键词：柴油发电机；应急电源；备用电源
一、设置原则
在柴油发电机组的选择过程中，我们主要是以负荷要求为基础来判断是否設置柴油发电机组。具体来说：首先，针对一级负荷中的重要负荷用电情况下，可采用柴油发电机组作为补充、应急电源；其次，针对一级负荷用电过程中，由于地理条件、经济、技术等要素的限制而难以从市电中获取第二电源的用电情况，也可适当选配柴油发电机组作为补充；第三，大中型商用建筑或者建筑高度超过100m情况下，由于市电中断将会带来巨大的财产损失，并有较大概率造成人身伤害，因此也同样有必要采用柴油发电机组作为应急电源；最后，针对部分难以从市电中获取电源的二级负荷用电也可适当配置柴油机发电机组。
二、机组选择
（一）容量选择
（1）应急负荷大小、单台电动机最大启动容量以及投入顺序是确定装机容量的主要影响因素。如应急负荷较大，可采用多机组并列运行的方式供电，而当用电负荷谐波较大的时候，必须对该因素对发电机组发电能力可能带来的影响给予充分的重视。
（2）具体的装机容量的计算方法包括：稳定负荷计算装机容量、电机启动过程中负荷为基础计算装机容量、启动过程中发电机母线可承受电压压降计算装机容量。
（3）为了保证电机的顺利启动，自备发电机组的装机容量必须和建筑内电动机的功率之间保持高度一致，不然将会导致由于发电机绕组升温过快或者母线承载能力不足而导致的保护开关动作。
（4）发电机数量应和实际需求保持一致，一般情况下，800KW以下应选用单机供电，而高于800KW可根据实际情况选择两台或以上机组供电。在多台机组联合发点的过程中，应选择那些型号、规格基本相同的设备，为运行并车的顺利进行提供有效支持。高速柴油发电机组以及无刷励磁交流同步发电机配合自动电压调整装置在实际的应用过程中供电效果更为良好。
（二）启动方式
（1）带有自启动装置的机组最为合适，这是因为作为备用设备，应保持常备启动状态。尤其是在高层建筑中和火灾自动报警系统保护对象，一旦出现停电事故，机组能够快速启动，在30s内完成整个供电运转工作。机组在出现停电事故后的3s内自动启动，启动时间正常为10s，最长时间不超过15s。当一次启动失败之后，将在3s内自动进行第二次启动，共有三次自启动功能，总用时不超过30s。发电机输出主开关合闸供电。市电恢复后，机组延时2-15min不卸载运行，5min后主开关自动跳闸，空载冷却运行10min后自动停车。
（2）为了保证在实际应用过程中，柴油发电机组的稳定性，设备应具有不同延时错开启动功能，当用电重要性相同的情况下，应首先启动容量大的负荷，这样可最大限度的保障供电水平。
（3）自启动机组的操作电源、机组预热系统、燃料油、润滑油、冷却水以及室内环境温度等均应保证机组随时启动。必须有独立水源，在市电供电停止之后，能够正常提供供水。
（三）冷却方式
在实际运转过程中，柴油发电机组往往会产生大量的热量，尤其是燃烧产生的高温，如果没有相应的散热手段作为支持，其增压器、外壳工作性能必然受到严重的影响。冷却系统的功用在于，通过油或者水、风循环来带走各个部件的热量，从而保证部件的正常工作温度。当前阶段技术水平下，主要采用水冷和风冷的方式对柴油机组进行冷却处理，包括水泵、水箱、降温风扇构成的散热系统能够有效的降低柴油机发电机组在运转过程中的工作温度。实际上，温度过高或者过低都会对柴油机发电机组的正常运行带来一定的负面影响，因此在散热设备的选择过程中，应以柴油机各个部件的工作温度为主要依据。
三、机房设计
（一）柴油发电机房的设计
柴油发电机组、控制屏、操作台以及冷却系统是机房中的主要设备，启动蓄电池、照明系统、排风系统以及检修设备等主要设备共同构成了一个完整的柴油发电机房。在机房的布设过程中，必须充分考虑机组的装机容量以及具体的机组台数。小容量的机组通常采用机电一体设备，不需为其提供专门的控制室。而大容量的机组由于本身具有较大的容量，而且通常采用多台并车发电，需要为其提供专门的控制屏，这对于工作条件的改善是具有非常重要的现实意义的。在布置方式方面，需要根据维修需求、辅助设备尺寸以及施工安装条件为基础，结合封闭式循环水冷散热机型的安装要求设定。
（二）通风排烟
通风排烟对于保障柴油机发电机组的正常运行有着非常重要的作用。实际上，柴油发电机房在设计的过程中，其通风排烟功能是一个重点问题，也是难点问题之一。在高层建筑中布设机房的过程中，要保证留有必要的排烟道位置和新风进口，在排烟道的选择方面，应避免直接向居民区排放，可设置在屋顶等部位。有条件的情况下，可对烟尘进行处理后再进行排放。
架空敷设是柴油机排烟排尘的最佳方案，条件不允许情况下可铺设于地下。在实际的铺设过程中，应最大限度的降低管道弯头。排烟管最低点应设置排污阀，为了有效降低反压力，应将排气管的长度控制在最低水平，所采用的弯头至少是管内径的1.5倍；排气管穿墙的时候，必须通过管套提供减震、消音处理；非增压柴油机应在排烟管装设消声器，两台柴油机不应共用一个消声器，消声器应单独固定。
（三）储油设施的设置
燃油无法方便运输的环境下（如高层建筑），可根据实际需求，在建筑主体外设置外接油箱，油箱容量的选择以40～64h耗油量为佳；同时机房内部也应按照施工标准和空间限制设置储油罐，油罐存储量以不超过80h耗油量为佳，并采用科学合理的防火措施。如果存储油料超过500L，需按照消防部门要求设置单独存储房间，并通过防火门和机房隔离。
四、结语
上述研究成果是现阶段电气设计工作者在柴油机发电机组电气设计工作中容易忽视的问题，因此理应得到我们更多的关注和重视。
参考文献
[1] 何仰赞. 电力系统分析上、下（第三版）. 武汉：华中科技大学出版社，2002.
[2] 熊信银. 发电厂电气部分. 北京：中国电力出版社，2004.
[3] 中国航空工业设计院. 工业与民用配电设计手册. 中国电力出版社，2005.
[4] 钢铁企业电力设计手册编委会. 钢铁企业电力设计手册[M]. 北京：冶金工业出版社，1996.
[5] 电气工程手册编辑委员会. 电气工程手册[M]. 北京：机械工业出版社.
关键词：柴油发电机；应急电源；备用电源
一、设置原则
在柴油发电机组的选择过程中，我们主要是以负荷要求为基础来判断是否設置柴油发电机组。具体来说：首先，针对一级负荷中的重要负荷用电情况下，可采用柴油发电机组作为补充、应急电源；其次，针对一级负荷用电过程中，由于地理条件、经济、技术等要素的限制而难以从市电中获取第二电源的用电情况，也可适当选配柴油发电机组作为补充；第三，大中型商用建筑或者建筑高度超过100m情况下，由于市电中断将会带来巨大的财产损失，并有较大概率造成人身伤害，因此也同样有必要采用柴油发电机组作为应急电源；最后，针对部分难以从市电中获取电源的二级负荷用电也可适当配置柴油机发电机组。
二、机组选择
（一）容量选择
（1）应急负荷大小、单台电动机最大启动容量以及投入顺序是确定装机容量的主要影响因素。如应急负荷较大，可采用多机组并列运行的方式供电，而当用电负荷谐波较大的时候，必须对该因素对发电机组发电能力可能带来的影响给予充分的重视。
（2）具体的装机容量的计算方法包括：稳定负荷计算装机容量、电机启动过程中负荷为基础计算装机容量、启动过程中发电机母线可承受电压压降计算装机容量。
（3）为了保证电机的顺利启动，自备发电机组的装机容量必须和建筑内电动机的功率之间保持高度一致，不然将会导致由于发电机绕组升温过快或者母线承载能力不足而导致的保护开关动作。
（4）发电机数量应和实际需求保持一致，一般情况下，800KW以下应选用单机供电，而高于800KW可根据实际情况选择两台或以上机组供电。在多台机组联合发点的过程中，应选择那些型号、规格基本相同的设备，为运行并车的顺利进行提供有效支持。高速柴油发电机组以及无刷励磁交流同步发电机配合自动电压调整装置在实际的应用过程中供电效果更为良好。
（二）启动方式
（1）带有自启动装置的机组最为合适，这是因为作为备用设备，应保持常备启动状态。尤其是在高层建筑中和火灾自动报警系统保护对象，一旦出现停电事故，机组能够快速启动，在30s内完成整个供电运转工作。机组在出现停电事故后的3s内自动启动，启动时间正常为10s，最长时间不超过15s。当一次启动失败之后，将在3s内自动进行第二次启动，共有三次自启动功能，总用时不超过30s。发电机输出主开关合闸供电。市电恢复后，机组延时2-15min不卸载运行，5min后主开关自动跳闸，空载冷却运行10min后自动停车。
（2）为了保证在实际应用过程中，柴油发电机组的稳定性，设备应具有不同延时错开启动功能，当用电重要性相同的情况下，应首先启动容量大的负荷，这样可最大限度的保障供电水平。
（3）自启动机组的操作电源、机组预热系统、燃料油、润滑油、冷却水以及室内环境温度等均应保证机组随时启动。必须有独立水源，在市电供电停止之后，能够正常提供供水。
（三）冷却方式
在实际运转过程中，柴油发电机组往往会产生大量的热量，尤其是燃烧产生的高温，如果没有相应的散热手段作为支持，其增压器、外壳工作性能必然受到严重的影响。冷却系统的功用在于，通过油或者水、风循环来带走各个部件的热量，从而保证部件的正常工作温度。当前阶段技术水平下，主要采用水冷和风冷的方式对柴油机组进行冷却处理，包括水泵、水箱、降温风扇构成的散热系统能够有效的降低柴油机发电机组在运转过程中的工作温度。实际上，温度过高或者过低都会对柴油机发电机组的正常运行带来一定的负面影响，因此在散热设备的选择过程中，应以柴油机各个部件的工作温度为主要依据。
三、机房设计
（一）柴油发电机房的设计
柴油发电机组、控制屏、操作台以及冷却系统是机房中的主要设备，启动蓄电池、照明系统、排风系统以及检修设备等主要设备共同构成了一个完整的柴油发电机房。在机房的布设过程中，必须充分考虑机组的装机容量以及具体的机组台数。小容量的机组通常采用机电一体设备，不需为其提供专门的控制室。而大容量的机组由于本身具有较大的容量，而且通常采用多台并车发电，需要为其提供专门的控制屏，这对于工作条件的改善是具有非常重要的现实意义的。在布置方式方面，需要根据维修需求、辅助设备尺寸以及施工安装条件为基础，结合封闭式循环水冷散热机型的安装要求设定。
（二）通风排烟
通风排烟对于保障柴油机发电机组的正常运行有着非常重要的作用。实际上，柴油发电机房在设计的过程中，其通风排烟功能是一个重点问题，也是难点问题之一。在高层建筑中布设机房的过程中，要保证留有必要的排烟道位置和新风进口，在排烟道的选择方面，应避免直接向居民区排放，可设置在屋顶等部位。有条件的情况下，可对烟尘进行处理后再进行排放。
架空敷设是柴油机排烟排尘的最佳方案，条件不允许情况下可铺设于地下。在实际的铺设过程中，应最大限度的降低管道弯头。排烟管最低点应设置排污阀，为了有效降低反压力，应将排气管的长度控制在最低水平，所采用的弯头至少是管内径的1.5倍；排气管穿墙的时候，必须通过管套提供减震、消音处理；非增压柴油机应在排烟管装设消声器，两台柴油机不应共用一个消声器，消声器应单独固定。
（三）储油设施的设置
燃油无法方便运输的环境下（如高层建筑），可根据实际需求，在建筑主体外设置外接油箱，油箱容量的选择以40～64h耗油量为佳；同时机房内部也应按照施工标准和空间限制设置储油罐，油罐存储量以不超过80h耗油量为佳，并采用科学合理的防火措施。如果存储油料超过500L，需按照消防部门要求设置单独存储房间，并通过防火门和机房隔离。
四、结语
上述研究成果是现阶段电气设计工作者在柴油机发电机组电气设计工作中容易忽视的问题，因此理应得到我们更多的关注和重视。
参考文献
[1] 何仰赞. 电力系统分析上、下（第三版）. 武汉：华中科技大学出版社，2002.
[2] 熊信银. 发电厂电气部分. 北京：中国电力出版社，2004.
[3] 中国航空工业设计院. 工业与民用配电设计手册. 中国电力出版社，2005.
[4] 钢铁企业电力设计手册编委会. 钢铁企业电力设计手册[M]. 北京：冶金工业出版社，1996.
[5] 电气工程手册编辑委员会. 电气工程手册[M]. 北京：机械工业出版社.