1、关于小区应急发电机设计摘要：发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决定性的作用，同时发电机本身也是一个十分贵重的电器元件，因此，应该整对各种不同的故障和不正常运行状态，装设性能完善的继电保护装置。 关键词：发电机；设计；发电机房 中图分类号：TB857+.3 文献标识码：A 文章编号： 引言： 随着社会的发展，人民生活水平的提高，在现代民用建筑当中，用电设备的种类和数量越来越多，在这些用电设备当中，不仅有消防泵、喷淋泵等消防设备，还有需要可靠供电的生活泵、电梯等用电设备，为满足这些设备用电的可靠性，当市政电网无法提供两路独立电源时，在设计中采用柴油发电机组作为备用电源的方法被普
2、遍采用。 1发电机房位置的选择和布置 1.1 考虑到发电机房的进风、排风、排烟等情况，根据民用建筑电气设计规范的要求，发电机房宜布置在首层，但是，通常小区住宅、大型公共建筑、商业建筑等民用建筑首层属黄金地带，并且首层会给周围环境带来一定的噪音，因此按规范规定，在确有困难时，也可布置在地下室，由于地下室出入不易,自然通风条件不良,给机房设计带来一系列不利因素,设计时要注意好,机房选址时应注意以下几点: 1.1.1 不应设在四周无外墙的房间,为热风管道和排烟管道排出室外创造条件; 1.1.2 尽量避开建筑物的主入口、正立面等部位，以免排风、排烟对其造成影响； 1.1.3 注意噪音对环境的影响; 1
3、.1.4 不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方和贴邻； 1.1.5 宜靠近建筑物的变电所,这样便于接线,减少电能的损耗,也便于管理； 1.1.6 不应靠近防微振的房间； 1.1.7 机房内设储油间。 1.2 机房的布置 1.2.1 发电机房应采用耐火极限不低于 2.00 小时的隔墙和 1.50 小时的楼板与其它部位隔开; 1.2.2 机房应有两个出入口,其中一个出口的大小应满足搬运机组的要求,门应采取防火、隔音措施，并应向外开启； 1.2.3 机房四周墙体及天花板作吸声体,吸收部分声能,减少由于声波反射产生的混响声； 1.2.4 机房内设备的布置应满足民用建筑电气设计规范的要求,力求紧
4、凑、保证安全及便于操作和维护。 2.装机容量的选择 2.1 发电机容量首先要满足稳定计算负荷需要，这包括消防负荷和保证负荷两部分。在民用建筑中，设置柴油发电机组，通常首先是作为消防用电设备的备用电源。市电停电，即联锁开启发电机组。但市电停电概率远大于火灾概率，开启机组并不就意味着火灾发生。非消防时，开启的发电机组仅仅负担应急照明等小部分负荷，若对其他非消防的重要负荷（属三类负荷时的生活泵、客梯、裙房照明等，称为保证负荷）无法顾及，则必将造成机组空置、资源浪费。为此，进行低压配电系统图设计时，在满足火灾时消防负荷需要的前提下，还必须考虑停电而非火灾时，发电机对保证负荷的供电。一种做法是，将保证负
5、荷集中挂接在发电机应急母线段上，消防时，由火灾信号将保证负荷的总开关分励脱扣。总之，应分别计算消防负荷和保证负荷，以二者较大值作为确定发电机组容量的依据，从而同时满足消防部门及建设方的相应要求。 消防负荷如何正确计算应引起重视。大中型民用建筑，往往由地下室、裙房及数个塔楼组成，包含了多个防火分区。确定发电机容量、进行消防负荷计算时，显然不能盲目地将所有消防用电设备同时计入。推荐的计算原则是，只考虑一个防火分区发生火灾（正如水消防一样） ，亦即，不认为两个及以上的防火分区同时发生火灾。通常，消防泵作为固定负荷必须计入，而消防电梯、防排烟风机、应急照明等负荷计入多少，则要视其在某防火分区火灾时投入
6、服务的负荷大小而定。显然，确定发电机容量，应以最不利的一个防火分区发生火灾时，同时投入运行的消防负荷为准。 2.2 柴油发电机组的容量大小，除要满足上述稳定计算负荷需要外，还必须进行电动机启动时的电压降校验，即启动任一电动机时，其端子容许电压降应在规定范围之内。编程中，取值 20%。进行电压降校验及发电机组容量选择时，以下要素不可忽视。 2.2.1 发电机母线上的已接负荷的影响。也就是说，发电机母线上的启动负荷应该等于已接负荷与电动机启动容量之和，单单考虑电动机的启动容量是错误的。具体工程实践中，这一点最容易被一些设计人员所忽略，许多文献对于已接负荷的影响，常常也避而不谈或是涉及较浅。 2.2
7、.2 发电机不同的励磁及调压方式，对机组容量选择也将产生重大影响。 2.2.3 发电机至电动机之间配电线路电压降的影响。亦即，发电机端子电压等于电动机端子电压与线路压降之和。 2.2.4 许多文献认为，电动机应按容量大小而顺次启动，以此减小发电机容量。但在国家标准图集和工程图纸中，这种电动机顺次启动的二次电路图又极少见到。更何况，顺次启动也往往与一些消防控制要求相矛盾。因此建议，减小发电机容量，不宜依靠电动机顺次启动这种方法。2.2.5 电动机启动容量达最大值是瞬间的，因此，可以不考虑两台及以上电动机的同时启动，对发电机造成冲击的问题。 3.排烟系统 发电机组燃烧时除了会产生大量热气外，还会产
8、生大量燃烧废气。这些废气必须经过专门处理后，才能由专用的排烟竖井排至空气中。据有关资料显示,发电机组在运行过程中,每产生 1 千瓦小时的电能，大约会产生二氧化流 3.7 克，一氧化氮 1.5 克，二氧化碳 860 克，还有因为燃烧不充分所产生的积碳，如果对废气不加以处理而任由其排放，对环境产生污染，达不到环保要求。因此应在机房设置喷淋间，内装设一成套的冲击式水浴除尘系统。主要是通过烟气高速撞击水面，污燃物由于动能作用被水面吸附，从而达到清洗烟气和降低温度的效果。经过处理后的废气须经钢制烟管或专业烟井引至高空或不会对其他人构成干扰的地方。采用钢制烟管，须考虑烟管的热胀冷缩，当直线段烟管较长时，应
9、选取相应的补偿器；对于机房内和人易接触的地方，应用隔热材料厚（50mm）包裹烟管，在包扎时必须保证隔热材料不影响排烟软管和补偿器的自由膨缩。 烟气除了采用钢制烟管引至天面外，也可采用预制专业烟井的作法。专业烟井一般采用耐火砖材料，且井壁分内中外三层，内层为耐火砖砌的工作层，外层为普通砖砌的装饰层，中间为 2-5mm 厚的空气层，作为保温阻尼层，这样烟道就可以承受 500 C 以上的高温，在喷淋间除尘系统失灵的情况下，发电机组运行不致影响烟道的寿命。 4.基础的设计 据发电机相关厂家样本可知，发电机组的重量约在 4-8 吨，而其中的机转速一般为 1500 转/分，这么沉重的东西在高速运行时，必须
10、采取一定的减振措施。为了减低振动，根据机组尺寸，设置一个高 20cm 的混凝土基础，基础各边应超出机组最宽处 15-30cm，当进行机组安装时，在基础相对于机组底架上的固定螺栓位置钻孔，然后用膨胀螺栓将机组固定。采取这一措施，机组的振动被混凝土吸收一部分。电气专业向结构专业提荷载时，除了要提供机组的静负荷，混凝土基础的体积，还应考虑机组的动负荷，动负荷可向相关的厂家索取，也可按机组静负荷的 1.5倍考虑。 5.机房接地 发电机房一般应有三种接地：工作接地：发电机中性点接地；保护接地：电气设备正常不带电的金属外壳接地；防静电接地：机电系统的设备及管道接地。各种接地与建筑物的其它接地共用接地装置，即采用联合接地方式。设计时应在机房设接地预埋件。 6.结束语 总之，在对高层建筑小区的发电机系统进行设计时，其负荷容量计算是否准确，发电电源选择所布置是否合理，发电机系统是否经济，运行是否能保持稳定、安全等方面，将决定其最终成果的优。 参考文献： 1GB 50045-1995(2005 年版) 高层民用建筑设计防火规范S. 2JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范S. 3丁明往,汤继东.高层建筑电气工程M.北京:水利电力出版社,2001.
