一、設置原(yuán)則

在高層建(jiàn)築供(gòng)電設計中，首先必須明顯什(shí)麼情況下應設置柴油(yóu)發電機組，我們(men)先從高層建築的負荷等級談(tán)起(qǐ)：樹上鳥教育電氣設計師在線教學網絡課程！

①高層建築中(zhōng)的消防(fáng)水泵、防排煙設施、消防電梯、應急照明等消防(fáng)用電，按照《高層民用建築設計防火規範》(gb50045-95)9.1.1條規定，一類高層建築應安一(yī)級負荷要求供電，二類高層建築應按二級負(fù)荷要求供電。

②按(àn)《民用建築(zhù)電氣設計規範》(jgj/t16-92)3.1條規定，高層建築中(zhōng)許多部位的負荷為一級負荷，如一(yī)、二級旅館(guǎn)的宴(yàn)會廳、娛樂廳、**客房、廚房，重要辦公建築的客梯電力、主要(yào)辦公室、會議室照明，大型百貨(huò)商店的營業廳照明。

還有一些部位的負(fù)荷為(wéi)二級負荷，如百貨商店(diàn)的自動扶梯、客梯電力，部、省級辦公建築的主要辦公(gōng)室、會議(yì)室照明等。一級負荷中(zhōng)還含有特别重要負荷，如重要的交通樞(shū)紐、通訊(xùn)樞紐以及經(jīng)常用于重要**活動的大量人員集中的公共場所等的一級負荷。

一級負荷應(yīng)由兩個電(diàn)源共電。二級負荷當條件(jiàn)允許時也(yě)宜由兩個回路供電，特别是屬(shǔ)于消防用電的二級(jí)負荷，應按(àn)二(èr)級負荷的兩個回路要求供電。由此可見，高層建築對供電的可靠性(xìng)要求較高，都要求兩(liǎng)個電源供電。

因(yīn)此，考慮設置柴油發(fā)電機組的(de)原則如下(xià)：

①對電網能夠提供二(èr)個獨立電源的高層(céng)建築，按規範已(yǐ)經(jīng)滿足了一、二級負荷的(de)要求(qiú)，原則上可不(bú)設柴(chái)油(yóu)發電機組。但是，對于(yú)特别重要的高層建築(如**層建築)，其内部含有特别重要負荷，應考慮一電源系統檢修或故障時(shí)，另一電源(yuán)系統又發生故障的嚴重情況(kuàng)，此時一般應設柴油發(fā)電機組做應急電(diàn)源。

②對于當地電網隻能提供一路電源、或取得第二電源有困(kùn)難或不經濟合理的高層建築，應設柴油發電(diàn)機組提供第二電源。此時，柴油發電機組是作為備用(yòng)電(diàn)源使用，不僅僅是應急用。

③按照我國旅遊飯店星極标準，四**及五**賓館應設自備發電系統。以上是設置柴油發電機組的基本原則。值得(dé)一提(tí)的是，在國内外一些高(gāo)層建築中，即使市網供電相當可靠，可以滿足規範要求，但也(yě)都設置了自備應急發電機組，以便當市(shì)網萬一中斷供電，一方面能**停電期間消防用電的需要，同時也能使大廈的基本(běn)秩序得以維持。

二、機組型(xíng)式選擇

1. 起動方(fāng)式

柴油機在起動時，必(bì)須依靠外力(lì)驅動曲軸旋轉，當達到一定(dìng)轉(zhuǎn)速時，氣缸内的空氣被壓縮到一定的壓力(lì)和溫度，使噴(pēn)進(jìn)氣缸的(de)燃油開始(shǐ)燃燒，柴油機才開始正常地運轉起來。

柴油機(jī)的起動方式有三種，

①手搖起動，通過手搖裝(zhuāng)置把柴(chái)油機(jī)起動起來；

②電動起動：利用電動機作為動力，通過傳動機構(gòu)來驅動曲軸旋轉(zhuǎn)，從而使柴油機起動起來(lái)，電起動所(suǒ)用的(de)電源為蓄電池，電壓一般為24v；

③壓(yā)縮空氣起動，把壓縮空氣導(dǎo)入柴油(yóu)機氣缸中，利用它的(de)壓力來推動活塞，使柴油機曲軸旋轉，當達到一定(dìng)轉速時停送空氣，而向(xiàng)燃燒室噴入(rù)燃油，便可(kě)把柴油(yóu)機(jī)起動起來。

當采用自動信号控制(zhì)起(qǐ)動電(diàn)動機(jī)或控(kòng)制壓縮空氣閥，并對潤滑系統(tǒng)和冷卻系統采取措施後，便可實現(xiàn)機組自起動。

在高層建築中宜采用電起動方(fāng)式，避免采(cǎi)用(yòng)壓縮空氣起動方式。一類高層建築中一定要選擇帶自起動裝置的柴油發電機組，一旦市網供電(diàn)中斷，必須在(zài)15秒内供電(高規要求30秒)。二類高層建築(zhù)中有條件時，也宜采用帶自起動裝置的機組(zǔ)，有困難時也可采用手動(dòng)起動裝置。

2. 轉速

柴油發電機組按轉速分高、中、低三(sān)類。高(gāo)速轉速(sù)≥1000轉/分；中速轉速在300～1000轉/分；低速轉速≤300轉/分。

在高層建築中應選用轉速1000～1500轉/分的高速機組。此種(zhǒng)機組具有體積小、重量輕、運行可靠等優點(diǎn)。

3. 冷卻方(fāng)式

柴油機在運行中(zhōng)由于柴油(yóu)的燃燒産生高溫，為**柴(chái)油機受(shòu)熱機件及增壓器外殼等部分(fèn)不受高(gāo)溫的影響，并**各工作面的潤滑，就(jiù)要在受熱部分進行(háng)冷卻。柴油機冷卻不良、機件溫度過高(gāo)時，将會(huì)引起一些故障。

柴油機機件也不能過度冷卻，機件溫度太(tài)低也會造成(chéng)不良(liáng)後果。由此可(kě)見，冷卻系統的功(gōng)用是從各受熱機件傳(chuán)走部分(fèn)熱量，使機件保持正(zhèng)常(cháng)的工作溫度。柴(chái)油(yóu)機的冷卻方式有水冷和風冷兩種(zhǒng)。

水冷方式即用水冷卻氣缸，風冷方(fāng)式即用風(fēng)冷卻氣(qì)缸。水冷機組中一種為(wéi)封閉式(shì)自循環水冷卻機(jī)組，它是由散熱水箱　水(shuǐ)泵(bèng)　柴油機體(tǐ)的水冷腔，再返回到散熱水箱(xiāng)，而散熱水(shuǐ)箱是利用(yòng)機組上(shàng)的風扇進行冷卻的，另一種為開(kāi)式(shì)循環冷卻機組。

在(zài)高層建築中，一般情況下應選擇閉式水循環冷卻的整體機組，此種機組所占面積和空間較小。

4. 勵磁系統

勵磁系統是發電機的主要組成部(bù)分。勵磁系統調節(jiē)的主要任務是維持電(diàn)壓于一定水(shuǐ)平、增加輸送功率(lǜ)和輸送距離、提高系統的動态穩定性等。

勵磁(cí)裝置有很多(duō)種，高層建築中一般選擇無刷型自動(dòng)勵磁裝置。采用此種勵磁方式的(de)發電機組特點是：當與自動(dòng)電壓調整裝(zhuāng)置配套使用時，其靜電壓調整率可**在±2.5%以内，這種(zhǒng)類型機(jī)組能适應(yīng)各種運行方式，易(yì)于實現機組自動化或對發電機組的遙控。

三、機房設計(jì)

1. 柴油發電機房的選址

考慮(lǜ)到(dào)柴(chái)油發電機組的進風、排風、排煙等情況，如果(guǒ)有條件(jiàn)時機房.好設(shè)在首層。

但是，高層建築造價昂貴，特别是首層通常用于對外營業，屬黃金地帶，因此機房一般都設在(zài)地下室。

由(yóu)于地(dì)下室出入不宜、自然通風條件不良，人機房設計帶來一系列不利因素，設計中要注意處理好。

機房選址時應注意以下幾點：

①不應設在四周(zhōu)無外牆的房間，為熱風管道和排煙管道導出室(shì)外創造條(tiáo)件；

②盡(jìn)量避開建(jiàn)築(zhù)物的主入口、正立面等部位，以免(miǎn)排煙、排風對其造成(chéng)影響；

③注意噪音對環境的影響(xiǎng)；

④宜靠近建(jiàn)築物的變電所，這樣(yàng)便于接線，減少電能(néng)損耗，也便于運行管理。

2. 通(tōng)風(fēng)

柴油發電機房的通風問題是機房設計中要特别注意解決的問題，特别是機房位于地(dì)下室時更要處(chù)理好，否(fǒu)則(zé)會直接影(yǐng)響柴油(yóu)機(jī)發電機組的運行。

機(jī)組的排風一般應設熱風管道有組織地進行，不宜(yí)讓(ràng)柴油機散熱器把熱量(liàng)散在(zài)機房内，再由排風機抽出。機房内要有足夠的新風(fēng)補充。

柴油(yóu)機在運行時，機房的(de)換氣量應等于或大于柴油機燃燒所需新風量與維持機房室溫所需新風量之和。

維持室(shì)溫所需新風量由下(xià)式計算：c= 0.078p t

式(shì)中(zhōng)：c——需要的新風量(m3/s)

p——柴(chái)油機額定功率(kw)

t——機(jī)房溫升(°c)　。

維持柴油機燃燒所需新風量可向(xiàng)機組廠(chǎng)家索取，若無資料時，可按每千瓦制動功率需要0.1m3/min算(柴油機制動功率按發(fā)電機主發電(diàn)功率千瓦數的1.1倍配備)。

柴油發電機房(fáng)的(de)通風一般采取排風設置熱(rè)風管道(dào)，進風為自然進風的(de)方(fāng)式。熱風管道與柴油機散熱器(qì)連在一起，其連接處用軟接頭，熱風管道應平直，如(rú)果要轉彎，轉彎半徑盡量大而(ér)且内部要平滑，出風(fēng)口盡量靠近且正對(duì)散熱器熱風管理直(zhí)接伸(shēn)出管(guǎn)外有困(kùn)難時可設管中導出。

進風口與出風口宜分别布置在(zài)機組的兩端，以免形成氣流短(duǎn)路(lù)，影響散熱效果。

機房的出風口、進風口的面積應滿足下(xià)式(shì)要求：

s1≥1.5s s2≥1.8s

式中：s——柴油機散(sàn)熱面積；

s1——出風口面積；

s2——進風口面(miàn)積；

在寒冷地區應注意進風口、排風口平(píng)時對(duì)機房溫(wēn)度的影響，以免機(jī)房溫度過低影響機組的起動。風口與室外的連接(jiē)處可設風門，平時處(chù)于關(guān)閉狀态，機組運行時能自動開啟。

3. 排煙

排煙系統的(de)作用是将氣缸裡的廢氣排(pái)放到室外。排煙系統應(yīng)盡量(liàng)減少背壓，因為廢氣阻力的(de)增(zēng)加将會導緻柴(chái)油機出力的下(xià)降及(jí)溫升的增加。

排煙管敷設方式常用的有二種：

①水平架空敷設，優點(diǎn)是轉(zhuǎn)彎少、阻力小，缺點是增加室内散熱量，使機房溫度升高；

②地(dì)溝内敷設，優點是室内散熱量小，缺點是排煙管(guǎn)轉彎多，阻力相對較大。高層建築中(zhōng)常用的是水平架(jià)空敷設(shè)。

排煙管應單獨引出，盡量減少彎頭。排煙溫度在350～5500c，為防止燙(tàng)傷和減少輻射熱，排煙(yān)管宜(yí)進行(háng)保溫處理。

排煙噪聲在機(jī)組總(zǒng)噪聲中屬.強烈的一(yī)種，應(yīng)設消(xiāo)音器以減少噪(zào)音。

4. 基礎

基礎主要用于(yú)支撐柴(chái)油發電機組及底座的全(quán)部重量，底座位于基礎上，機組安(ān)裝在底座上，底座上一般都采取減震(zhèn)措施。

在高層建築(zhù)中一般采用高速(sù)柴油發電機組，當機組安裝在樓闆(pǎn)上即不在.底層時，都注采用重混凝土基礎，以免基礎過重而增加樓闆荷重(zhòng)，設計時需把機組荷栽提供給(gěi)結構專業。當機(jī)組位于建築物底層時，應按機(jī)組要求設置混凝土基礎。底角螺絲可預埋，也可以等機組到(dào)達後在用(yòng)電鑽打孔安裝。

5. 機房(fáng)接地

柴油發電機房一般應用三種接(jiē)地(dì)：

①工作接地：發電機(jī)中(zhōng)性點接地；

②保護(hù)接地：電氣設備正常不帶電的金屬外殼接地(dì)；

③防靜電接地：燃油系統的設備及管道接地(dì)。各種接地可與高層建築的其它(tā)接地共用接地裝置(zhì)，即采用聯合接地方式。

6. 燃油的存放

機房内需設置3～8小(xiǎo)時的日用油箱，其(qí)容積可按下式計算：

v=g· γ · a ·τ

式中：v——日用油箱(xiāng)容積(m3)　；

g——柴油機燃油(yóu)消耗量(kg/h)，由樣本查(chá)出；

γ棗(zǎo)燃油重度(dù)(kg/m3)　，輕(qīng)柴(chái)油為810～860kg/m3　；

a——油箱充滿(mǎn)系數，一般取0.90；

τ棗供油時間，一般(bān)取3～8小(xiǎo)時。

當機房設在(zài)高層建築内時，日用(yòng)油箱應設專用房間(jiān)，用防火牆與柴油發電機隔開。