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【一类高层建筑和二类高层建筑】谈二类高层建筑自备柴油发电机组的选用

来源:知识百科 时间:2019-04-18 点击: 推荐访问:柴油发电机组结构图

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摘要:因当地电网状况,当地供电部门对某二类高层公共建筑只提供一路10KV高压电缆线路,且业主对建筑要求有两路电源要求。所以本工程必须设置自备电源,供电系统配置采用一路10KV市电+柴油发动机可满足要求。本文结合实际工程对发电机的容量选择及机房的设计做简要阐述。
  关键词:二类高层建筑备用电源消防负荷计算功率 选择机房
  目前我们一般采用柴油发电机组作为应急交流电源,那么选用自备柴油发电机组时应注意哪几方面的问题呢?本人认为应注意以下几点。
  1.设置原则
  依据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版)第9.1.1条规定:一类高层建筑应按一级负荷要求供电,二类高层建筑应按二级负荷要求供电。《供配电系统设计规范》GB5005-2009 第3.0.7 条规定:二级负荷的供电系统,宜由两回线路供电,第3.0.8条规定:各级负荷的备用电源设置可根据用电需要确定。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第3.2.2条规定:民用建筑中各类建筑物的主要用电负荷的分级,根据以上规范,对高层建筑的供电可靠性有更高的要求,一类建筑至少保证有双重电源,二类高层宜有两回路进线,特别是属于消防用电的二级负荷,应按二级负荷的两个回路要求供电。因此,本人对自备柴油发电机组的设置原则总结了三点:
  (1)电网能够提供一类高层的双重电源,或提供二类高层的两回路电源,则满足了一、二级负荷的供电要求,原则上可不设柴油发电机组。但是特别重要负荷应考虑一电源系统检修或故障时,另一电源系统又发生故障的严重情况,此时一般应设柴油发电机组做应急电源或几种应急电源一起使用。
  (2)大、中型商业建筑(尤其是地下商业建筑)为确保市电中断时不造成人身伤害及较大的经济损失,也宜设柴油发电机组。因电网都是并网运行的,也无法得到严格意义上的两个独立电源,由于城市电网不可能完全独立,有时一个电源故障或检修时,另一电源有可能同时故障。
  (3)当电网不能提供规范要求一级负荷负荷或二级负荷的电源时,用户应设置柴油发电机同时保证消防负荷、重要负荷或业主要求的其它设备供电。
  
  2 .容量选择
  本人查看相关国家规范及设计手册,主要针对建筑设计的两个阶段,分别有两种柴油发电机容量的计算方法:
  (一)方案或初步设计阶段
  柴油发电机容量可按配电变压器总容量的10%一20%进行估算。变压器的容量确定根据建筑单位指标法估算的结果得出,初步设计阶段当它专业能提供动力设备的容量时,可将其它设备专业提供的设备容量与预估的照明等分散负荷容量相加,确定配电变压器的容量和台数。
  (二)施工图阶段
  (1)按稳定负荷计算发电机容量
  设备容量算出后,由公式Pc=K*KX*Pn/η,根据实际情况选择需要系数Kx(一般取0.85-0.95),计算出计算容量Pj=kxP∑,自备发电机组的功率按下式计算P=kPj/η
  式中:p―自备发电机组的功率kw;
  Pc―柴油发电机的额定功率(kw);
  Pn―总设备容量(kw);
  η―发电机并联运行不均匀系数一般取0.9,单台取1;
  K―可靠系数,取1.1。
  KX―需要系数,取0.85。
  
  (2)按最大的单台电动机或成组电动机启动的需要,计算发电机容量
  Pc=(P∑-Pm)/η∑+ Pm?K?C?cosψm(KW)
  式中:Pm―启动容量最大的电动机或成组电动机的容量(kw);
  η∑一总负荷的计算效率,一般取0.85;
  cosΨm ―电动机的启动功率因数,一般取0.4;
  K―电动机的启动倍数;
  C―全压启动C=l.0,Y―△启动C=0.67,自耦变压器启动50%抽头C=0.25,65%抽头C==0.42,80%抽头C=0.64。
  (3)按启动电动机时母线容许电压降计算发电机容量
  P=Pn?K?C?Xd″(1/△E-1)/ cosψ(kw)
  式中:Pn一电动机总容量(kw)
  K―电动机的启动倍数;
  Xd"―发电机的暂态电抗,一般取0.25;
  E―母线允许的瞬时电压降,有电梯时取0.20,无电梯时取0.25。
  cosΨ―发电机功率因数,一般取0.8;
  (4) 发电机的容量应考虑海拔高度及温湿度等环境的影响。
  
  3.机组的选择
  (一)发电机的类型
  本案例发电机的排风井及送风井要按尽量小的面积考虑,故采用闭式水循环风冷的整体机组。考虑电气节能,选用无刷型自动励磁方式,并选择耗油量少、效率高的发电机。
  (二)发电机的启动和控制措施
  发电机组应装快速自动启动及电源自动切换装置,并应具有连续三次自启动的功能。不宜采用压缩空气启动,一般采用24V蓄电池组作为启动电源。当连续三次自启动失败,应能发出报警信号。发电机组应与市电连锁,不得与其并列运行。当市电恢复时,机组应自动退出工作,并延时停机。消防用电设备的电动机应错峰启动,避免同时启动而造成柴油发电机组熄火停机。
  (三)接地和配电线缆选择
  1)柴油发电机房一般有三种接地类型:1.工作接地:发电机中性点接地;2.保护接地:电气设备正常不带电的金属外壳接地;3.防静电接地:燃油系统的设备及管道接地。各种接地可与高层建筑的其它接地共用接地装置,即采用联合接地方式。接地电阻不大于1Ω。本工程采用720KW单台机组,发电机中性点应直接接地,机组的接地型式宜与低压配电系统接地型式一致。
  2)因发电机额定电流较大,本工程发电机出线采用封闭式母线槽,穿越人防结构处改为防护密闭母线。发电机组的控制线路、测量线路、励磁线路选择铜芯控制电缆或铜芯电线。
  (四)储油间的设计
  机房内应设置储油间,其总存储量不应超过lm3 燃油量,且不应超过8.oh的燃油量,并采取相应的防火措施;储油间内设置日用油箱,其容积可按下式计算:
  V=G*C/r/AV-----日用油箱间的容积(m3);G-----柴油机燃料的消耗量(kg/h);r------燃油密度(kg/ m3),轻柴油为810~860;A------油箱充满系数(一般取0.8);C------供油时间(3~8h)。?
  (五)机房通风、排烟及噪声处理
  1)机房设置在高层建筑物内时,机房内应有足够的新风进口及合理的排烟道位置,避开居民敏感区,排烟口宜内置排烟道至屋顶。机组设在地下层,热风管无法平直敷设而需拐弯引出时,其热风管弯头不宜超过两处,柴油发电机房的通风一般采取排风设置热风管道,进风为自然进风的方式。机房的出风口、进风口的面积应满足下式要求:
  s1≥1.5s s2≥1.6s 式中: s――柴油机散热面积;s1――出风口面积;s2――进风口面积;若空气的进、出风口的面积不能满足要求时,应采用机械通风。
  2)本工程排烟方式采用水平架空敷设。排烟管应单独引出,尽量减少弯头。为防止烫伤和减少辐射热,排烟管宜进行保温处理,排烟管与柴油机排烟口连接处,应装设弹性波纹管。排烟管过墙处应加保护套,伸出屋面或侧墙的烟管出口端,应加装防雨帽。
  3)发电机组应采取消音隔振系统设计,如设置隔振基础,机房的管道采用减震支架,进、排风系统用消声装置和高温排烟消声器。
  5.结束语
  本人根据根据规范及相关电气资料对二类高层建筑的柴油发电机的容量选择及机房的设计作了简单介绍,国家经济在快速发展,建筑业也生机勃勃,各类建筑千变万化,但万变不离其中,只有理解了规范,掌握了设计方法,结合实际情况来考虑,才能达到最理想的设计效果。
  
  参考文献:
  1.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版) 中国计划出版社中华人民共和国公安部主编
  2.《供配电系统设计规范》GB50052-2009 中国计划出版社中国联合工程公司主编
  3.《民用建筑电气设计规范》JGJl6-2008 中国建筑工业出版社 中国建筑东北设计研究院主编
  4.工业与民用配电设计手册(第三版)中国电力出版社任元会主编
  

本文来源:http://www.acandnoa.com/zs/57912/

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