柴油發(fā)電機在工程設(shè)計中的幾點注意事項

倪鵬飛

摘要：隨著時代發(fā)展，生命科學(xué)、數(shù)據(jù)中心、科研建設(shè)等工程項目中，對電源的可靠性有越來越高的要求。設(shè)計者應(yīng)從用戶需求、投資控制、方案合理等方向出發(fā)，確定經(jīng)濟、合理、可靠的設(shè)計方案。本文總結(jié)歸納幾種柴油發(fā)電機在工程設(shè)計中的注意事項供大家參考。

關(guān)鍵詞：柴油發(fā)電機;性能;儲油間

1 柴油發(fā)電機組

柴油發(fā)電機組的功率定額是在額定頻率、功率因數(shù)cosφ為0.8下用kW標示的功率。定額功率的種類有持續(xù)功率（COP）、基本功率（PRP）、限時運行功率（LTP）、應(yīng)急備用功率（ESP）。運行周期在24h內(nèi)的允許平均輸出功率（Ppp）應(yīng)不大于70%的基本功率。

柴油發(fā)電機容量計算可參考《工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》第四版中第2.6.3.2節(jié)計算長期連續(xù)運行所需要的功率，按不大于70%～80%的基本功率選擇柴油發(fā)電機組的額定功率。驗證柴油發(fā)電機短時過載能力，發(fā)動機短時過負荷系數(shù)可取大于1.5。校驗柴油發(fā)電機母線電壓降。

柴油發(fā)電機組運行功率低于額定功率50%時，油耗會變大，燃油不充分也會升高柴油發(fā)電機組故障，降低機組使用壽命，故不建議柴油發(fā)電機組長期低負載工作。

柴油發(fā)電機組性能等級分為G1、G2、G3、G4四級。工程上應(yīng)根據(jù)具體負荷特性來確定柴油發(fā)電機組的等級。其中，G1：連接的負載只規(guī)定其基本電壓和頻率參數(shù)，適用于照明和其他簡單的電氣負載。G2：電壓特性與公用電力系統(tǒng)有相同要求，當負載發(fā)生變化時，允許暫時的電壓或頻率的偏差，適用于照明、水泵、風機等。G3： 連接的設(shè)備對發(fā)電機組的電壓、頻率和波形有嚴格要求，適用于電信負載和晶閘管控制的設(shè)備。G4：連接的設(shè)備對發(fā)電機組的電壓、頻率和波形有特別嚴格的要求，適用于數(shù)據(jù)處理和計算機系統(tǒng)。

2我們在工程設(shè)計過程中涉及到柴油發(fā)電機房時，建筑專業(yè)的同事經(jīng)常會提出這樣兩個問題，即：

1、進、排風口面積？

2、儲油間應(yīng)該設(shè)置多大？

關(guān)于第一個問題，我們可以在相關(guān)圖集或產(chǎn)品樣本上查到數(shù)據(jù)，但我相信很多電氣工程師應(yīng)該并不知道其具體算法，我經(jīng)過查閱相關(guān)資料并與暖通專業(yè)的工程師討論后現(xiàn)將其具體算法歸納總結(jié)如下：

發(fā)電機燃燒所需風量CMh可按防空地下室設(shè)計規(guī)范給出的柴油機燃燒空氣量，按柴油機額定功率7m3/（kW·h）計算。

關(guān)于第二個問題，我查閱相關(guān)規(guī)范和資料后認為：

《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016—2014 （2018年版）5.4.13條：布置在民用建筑內(nèi)的柴油發(fā)電機房應(yīng)符合下列規(guī)定：機房內(nèi)設(shè)置儲油間時，其總儲存量不應(yīng)大于1m3。

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16—2008第6.1.11條，儲油設(shè)施的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定：在燃油來源及運輸不便時，宜在建筑物主體外設(shè)置40～64h耗油量的儲油設(shè)施。機房內(nèi)應(yīng)設(shè)置儲油間，其總存儲量不應(yīng)超過8h燃油量。

根據(jù)相關(guān)資料，柴油發(fā)電機的油耗約為：220g/kW·h，按照《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ 16—2008，消防泵、消防電梯、防排煙系統(tǒng)及相應(yīng)機房的應(yīng)急照明，均要求供電時間不小于3h?！督ㄖO(shè)計防火規(guī)范》GB 50016—2014（2018年版）中規(guī)定，總儲存量不應(yīng)大于1m3?？偣β?500kW的發(fā)電機，3個小時的燃油就會超過1m3。由此可見，如果發(fā)電機房僅設(shè)一個儲油間不能滿足1500kW的發(fā)電機運行3個小時。《建筑設(shè)計防火規(guī)范》5.4.13條所規(guī)定的“柴油發(fā)電機房內(nèi)設(shè)置儲油間時，其總儲存量不應(yīng)大于1m3”，是指一個儲油間的儲油量，一個柴油發(fā)電機房內(nèi)應(yīng)根據(jù)實際需求設(shè)置多個儲油間，每個儲油間的儲油量不應(yīng)大于規(guī)范要求的1m3。

根據(jù)相關(guān)資料柴油發(fā)電機8h/kW油耗為1760g，合計約為2L（1kg柴油大概是1.16L）。如果設(shè)一臺1500kW的柴油發(fā)電機，8小時油耗約3m3。由此可計算出柴油發(fā)電機房儲油間的上限。

參考文獻

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[3]?中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司.工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊[M].北京：中國電力出版社，2016.