自備柴油發(fā)電機(jī)組容量的選擇,目前國家尚無統(tǒng)一的計算公式,因此設(shè)計人員在實(shí)際工作中所采用的方法也不相同:有的簡單地按電力變壓器容量的 10%- 20%確定;有的按消防設(shè)備的容量相加;有的則根據(jù)投資者的意愿選擇,這造成了自備發(fā)電機(jī)組容量選擇的不準(zhǔn)確性,若容量選擇太大造成一次投資浪費(fèi),選擇太小則在事故時滿足不了使用要求。那么,如何選擇自備發(fā)電機(jī)組的容量呢?筆者經(jīng)過查閱資料和參考同行各種經(jīng)驗做法后,歸納出如下幾點(diǎn):
(一)方案或初步設(shè)計階段
自備發(fā)電機(jī)的容量按供電變壓器總?cè)萘康?/font> 10%- 20%計算。
(二)施工圖階段
(1)按計算負(fù)荷選擇發(fā)電機(jī)容量
我們知道,建筑物的用電負(fù)荷可分為三類:第一類為保安型負(fù)荷,即保證大樓內(nèi)人身及設(shè)備安全和可靠運(yùn)行的負(fù)荷,如消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)備、應(yīng)急照明、通訊設(shè)備、重要的計算機(jī)及相關(guān)設(shè)備等;第二類為保障型負(fù)荷,即保障大樓運(yùn)行的基本設(shè)備負(fù)荷,主要是工作區(qū)照明,部分電梯、通道照明;第三類為一般負(fù)荷,即除了上述負(fù)荷以外的其它負(fù)荷,例如:空調(diào)、水泵及其他一般照明、動力設(shè)備。計算自備發(fā)電機(jī)組的容量時,第一類負(fù)荷必須考慮在內(nèi),第二類負(fù)荷則根據(jù)大樓功能及電網(wǎng)情況來定,若大樓功能要求較高或城市電網(wǎng)供電不穩(wěn)定,則應(yīng)將第二類負(fù)荷考慮在內(nèi),但若將第一類、第二類負(fù)荷簡單相加來選擇發(fā)電機(jī)容量,則所選容量偏大,因為在消防狀態(tài)時,只需保證消防設(shè)備的運(yùn)行,第二類負(fù)荷不使用;而在非消防狀態(tài)下電網(wǎng)停電時,消防設(shè)備不使用。所以,筆者認(rèn)為可以選擇兩者中較大者作為發(fā)電機(jī)組的容量。
設(shè)備容量統(tǒng)計出來后, 根據(jù)實(shí)際情況選擇需要系數(shù) Kx (一般取 0.85- 0.95),計算出計算容量 Pj=kxP∑,自備發(fā)電機(jī)組的功率按下式計
算 P=kPj/η
式中:p—自備發(fā)電機(jī)組的功率 kw;
Pj—負(fù)荷設(shè)備的計算容量 kw;
P∑—總負(fù)荷 kw; η—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)一般取 0.9,單臺取 1;
k—可靠系數(shù),一般取 1.1。
(2)按最大的單臺電動機(jī)或成組電動機(jī)起動的需要,計算發(fā)電機(jī)容量
P=(P∑- Pm)/η∑+ Pm·K·C·cosψm(KW)
Pm—起動容量最大的電動機(jī)或成組電動機(jī)的容量(kw); η∑—總負(fù)荷的計算效率,一般取 0.85;
cosψm—電動機(jī)的起動功率因數(shù),一般取 0.4;
K—電動機(jī)的起動倍數(shù);
C—全壓起動 C=l.0,Y—△起動 C=0.67,自耦變壓器起動 50%抽頭
C=0.25、65%抽頭 C=0.42、80%抽頭 C=0.64。
(3)按起動電動機(jī)時母線容許電壓降計算發(fā)電機(jī)容量
P=Pn·K·C·Xd″(1/△E- 1)(kw)
Pn—造成母線壓降最大的電動機(jī)或成組起動電動機(jī)組的容量(kw);
K—電動機(jī)的起動電流倍數(shù);
Xd"—發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗,一般取 0.25;
△E—母線允許的瞬時電壓降,有電梯時取 0.20,無電梯時取 0.25。
在實(shí)際工作中,也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動能力,表 1 列出了不同起動方式下所需的發(fā)電機(jī)功率為被起動電動機(jī)功率的最小倍數(shù),供參考。
近年來,變頻起動裝置在民用建筑中應(yīng)用越來越廣泛,變頻起動與其它起動方式相比,起動電流小而起動力矩大,對電網(wǎng)無沖擊電流,引起的母線電壓降也很小,因此,筆者認(rèn)為,當(dāng)電動機(jī)采用變頻調(diào)速起動時,可以只考慮用計算負(fù)荷來計算發(fā)電機(jī)的容量,而不用考慮電動機(jī)起動的因素。
工程實(shí)例:以筆者設(shè)計的某工程為例,該工程建筑面積 10000m2,12 層,為二類高層,保安性負(fù)荷主要為消防負(fù)荷,其容量為 191kw,最大一臺電動機(jī)為噴淋泵 37kw,采用自耦降壓 80%抽頭降壓起動。
(1)按計算負(fù)荷計算
P=kPj/η=1.1x191/1kw=210.1 kw
(2)最大的單臺電動機(jī)起動的需要計算
P=(P∑- Pm)/η∑ +Pm·K·C·cosΨm
=(191—37)/0.85+37x6x0.64x0.4
=238.0 kw
(3)按起動電動機(jī)時發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計算
P=Pn·K·C·Xd″(1/△E- 1)
=37x6x0.64x0.25(1/0.20- 1)
=142.08 kw
根據(jù)以上計算,應(yīng)選擇≥238.0 kw的發(fā)電機(jī)組一臺,因此可選一臺250kw機(jī)組