昆明某大型商业综合体柴油发电机容量的确定论文_郭英莲

摘要 昆明俊发名城项目是一大型商业综合体，包含购物中心、超高层办公、地下室。本文详细介绍了该工程柴油发电机容量和台数的选择、柴油发电机房位置选择等内容。

关键词 大型商业综合体 柴油发电机容量 消防负荷

1.工程概况

俊发名城N-9-b地块项目位于云南省昆明市，总建筑面积230471 m2，包含购物中心、办公塔楼A、办公塔楼B、地下室（其中B1层包含超市和美食中心），各子项经济技术指标见表1，项目整体效果图见图1。

2.柴油发电机房位置的设置

本项目B1层地下室存在以下三个情况:①地下室东西跨度较大，为186.2米;②变电站设置在东西两侧;③B1层夹层设置自行车库，净高低，不方便穿设备管线。综合以上三方面因素，为了方便柴油发电机配电柜与变电站内低压母线的联络，尽量缩短供电距离，考虑在东西两侧靠近变电站的地方各设置一座柴油发电机房，柴油发电机房靠近外墙设置，以便于设置新风进口。B1层变电站和柴油发电机房设置见图2。

图2

3.柴油发电机容量的确定

1）按稳定负荷计算发电机容量

负荷统计：经分析，本项目消防用电设备的容量远大于非消防的一、二级负荷用电设备的容量，所以柴油发电机容量计算时仅考虑消防用电设备，消防负荷分布见表2。

表2

按稳定负荷就算柴油发电机容量时考虑以下几点：

①按一处着火时的最不利情况计算消防设备的投入，本项目最不利情况为A塔楼全部着火。

②着火时投入的消防设备：塔楼A的全部消防设备、购物中心顶层的防火分区四消防设备、室内外消防泵、消方控制室配电箱、变电站配电箱、柴油发电机房配电箱。其中室内外消防泵、消控室配电箱、变电站配电箱、柴油发电机房配电箱的用电作为公共负荷，不论何处发生火灾都应统计在内。火灾发生时全楼人员都应疏散，所以不论何处发生火灾全楼的应急照明都应点亮。

③ 柴油发电机房1为左侧区域消防设备供电，消防设备负荷最大的防火分区为一层的防火分区一，其消防负荷总量为920kW，考虑到防火分区一着火时烟气可能在防火卷帘未降落到底部时扩散至相邻防火分区启动其防排烟风机，所以把火灾时相邻防火分区可能启动的防排烟风机也计算在内，再加上商业变电站1和柴油发电机房1配电箱的容量、室外消防泵电量，经计算为1230kW；柴油发电机房2为右侧区域消防设备供电，办公塔楼A消防负荷最大，加上商业变电站2和办公塔楼A变电站的所用电箱、柴油发电机房2配电箱的容量，经计算为1288kW。

④计算柴油发电机的视在功率容量

根据《工业与民用供配电设计手册》（第四版）公式（2.6-8）分别计算柴油发电机房1、2的发电机视在功率容量如下：

发生火灾时应急照明、消防电梯、消防水泵、消防风机等同时使用，且在最大负荷下运行，所以按1取值。

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

根据《工业与民用供配电设计手册》（第四版）公式（2.6-10）

　式中 SC2----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，kVA；

Pm----启动容量最大的电动机或成组电动机的容量，kW；

----电动机的启动功率因数，一般取0.4；

K ----电动机的启倍数；

C ----按电动机启动方式确定的系数,全压启动：C=1.0; 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。

SC2的计算值大小跟设备启动的先后顺序也有关系。公式（2.6-10）中P∑-Pm表示单台电动机或成组电动机启动启动前已经投入运行的消防负荷。发生火灾后从疏散人员和扑救火灾的角度考虑，首先投入的是应急照明、应急照明、防火卷帘，由于消防水箱火灾初期一段时间的消防用水，所以消火栓泵、喷淋泵与消防风机相比可以后启动。火灾时产生的烟气需要一段时间的积累才能对人员造成危害，所以消防负荷依次投入的顺序为应急照明--消防电梯--防火卷帘--消防风机--消火栓泵和喷淋泵，此时P∑-Pm包括应急照明、消防电梯、防火卷帘、消防风机和一级负荷中特别重要负荷；若消火栓泵和喷淋泵比消防风机先投入，即投入顺序依次为应急照明--消防电梯--防火卷帘--消火栓泵和喷淋泵--消防风机，那么启动消防泵时P∑-Pm包括应急照明、消防电梯、防火卷帘和一级负荷中特别重要负荷。以下按照应急照明--消防电梯--防火卷帘--消防风机--消火栓泵和喷淋泵的启动顺序分别计算柴油发电机房1、2的发电机视在功率容量如下：

①按Y-△启动功率最大的消火栓泵计算

柴油发电机房1：SC21=［（1288-110）/0.85+110*7*0.67*0.4］/0.8=1990.3kVA

柴油发电机房2：SC22=［（1230-110）/0.85+110*7*0.67*0.4］/0.8=1905.01kVA

②按直接启动功率最大的消防风机计算

3）按启动电动机时母线容许电压降计算发电机容量

根据《工业与民用供配电设计手册》（第四版）公式（2.6-11）

　

　

5）柴油发电机的容量修正

柴油发电机的额定功率系指外界大气压力为100kPa、大气温度为25°C、空气相对湿度为30%的情况下，保证连续运行12h的功率（包括超负荷110%运行1h）。如果气温、气压、湿度与上述规定不同，应对柴油机的额定功率进行修正，即实际功率=额定功率*修正系数C，修正系数C见表3（空气湿度60%）。昆明海拔高度1891米，最热月平均气温19.7°C，空气湿度60%。

表3

6）查表3得修正系数C为0.85，则柴油发电机房1和2的修正后的发电机组容量分别为S1=1990.3/0.85=2342 kVA，S2=1905.01/0.85=2241 kVA。

7）总结

①发电机的容量应按消防负荷及非消防重要负荷之间的较大者确定。

②在统计消防设备容量时应按一处着火时的最不利情况投入运行的消防设备考虑，不能盲目的把所有消防设备简单累加。

③按照启动电机来校验发电机容量时除了考虑所启动电动机的容量外还应考虑启动方式，直接启动的小容量电机可能比降压启动的大容量电机需要更大容量的发电机才能启动。

④最终确定发电机容量时应按稳定运行负荷的总容量、单台电机启动需要的最大容量、和电机启动的最大压降三方面因数综合考虑的最大值。

参考文献

《工业与民用供配电设计手册》（第四版）

《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008

论文作者:郭英莲

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年 第18期

论文发表时间:2020/4/9

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