柴油发电机组在工程项目中的设计要点论文_王槐昌

(西部黄金伊犁有限责任公司 新疆维吾尔自治区 835000)

摘要:在工程项目中,柴油发电机组的应用越来越广泛,既可用作重要负荷设备的备用电源,也可作为消防用电设施的应急电源,是电力短缺或电源可靠性差的工程环境下的优先选择。因此,在工程项目设计中要合理、正确地选用柴油发电机组。

关键词:柴油发电机组;稳定负荷;机房布置;机组接地

1机组台数选择要点

工程项目中,用电设备消防负荷(消防泵、火灾报警系统等)和非消防重要负荷(集装箱的冷藏箱、高层建筑客梯和生活水泵)均需要第二路电源,在没有2路高压电源的情况下,要选用柴油发电机组。结合GB50052—2009《供配电系统设计规范》,备用电源是指正常电源断电时非安全原因下的供电电源,可以理解为用于非消防重要负荷的后备电源;应急电源是指正常电源断电时关乎人和家畜人身安全的供电电源,可以理解为消防负荷的后备电源。GB50052—2009第3.0.9条规定:备用电源的负荷严禁接入应急供电系统。起初认为是要设置2台柴油机组:一台柴油机组用作非消防负荷的备用电源,另一台柴油机组用作消防负荷的应急电源。实际工程案例也有这种做法,但是再次细读规范条文,应是从柴油机组的馈电屏后分回路配电,规范的意图是消防和非消防不关联,如同变压器下的低压母线上接入两种负荷,未强制把不同负荷类别分到不同变压器下(消防电源的主供和备供除外),只要不接在同一总馈线开关上。1路市电+1台柴油机组的配电系统主接线如图1所示。2路市电+1台柴油机组的配电系统主接线如图2所示。图1、图2中,配电系统采用1台柴油机组同样可以满足一级负荷的要求。

3机房布置

3.1环境条件

选择柴油机组时,应关注柴油机组铭牌标称的备用功率、常用功率,常规情形下现场条件等同于海拔高度1000m,环境温度40℃,相对湿度60%。当环境条件超出以上标准环境时,发电机组的输出功率应进行修正,具体参数可向生产厂家咨询。

3.2通风系统

机房的通风散热应根据机组的散热量和有害气体量,采用燃烧理论空气量计算设计,一般柴油机组厂家会有进风量、排风量的推荐值。一般优先采用自然通风,当不能满足温度要求时应装设机械通风装置。良好的通风系统能使发电机组在高温环境下满载运行。机房设在地下室时需要仔细考虑进风、排风系统,在合适位置预留进风、排风和排烟井道。

3.3基础要求

柴油发电机组较重,一般设置在建筑1F或-1F,机组基础采取减振措施,应防止与房屋主体产生共振。

3.4排烟系统

一般预留排烟管道至屋顶,排烟管道需做保温措施。关键是排烟管道的位置、尺寸的确定,尺寸需结合机组的排烟管道截面、数量,排烟管道的最佳位置不一定是最方便的出口,工程设计师应考虑风向、建筑格局、距离、排烟流速等综合因素,避免排烟(废气)进入其他风口,减少烟道噪音、粉尘对相邻建筑屋面的影响。

3.5隔振消噪

发电机组运行时会产生振动,为避免与建筑主体产生共振或影响周边,需要隔振处理,常用的措施有:电缆软连接,增大机房墙壁硬度、机房空间,增设机组消音设备,使用吸音材料等。

4自动切换系统

当市电中断时,自动切换柜立即切断市电供电电路,市电监测电路通过自启动控制器使启动电动机运行,从而启动柴油发电机组。启动成功后,柴油发电机组开始向负载供电。当市电恢复后,在市电监测电路的作用下,首先切断柴油发电机组供电电路,然后市电切换电路投入工作,负载由市电供电。同时自启动控制器向发电机组发出停机信号,发电机组继续维持运行5分钟后自动停机。由于柴油发电机组的控制屏为电脑控制。在加装自动切换柜和市电监测电路后,发电机组就可以实现自启动和自切换,即当市电停电时,经延时后可以机组自动启动和切换,市电恢复后,机组继续维持运行后自动停机。减轻了工作人员的劳动强度,缩短了停电时间。自动切换系统如图3.

(图3)

5远程监控和故障报警

由于柴油发电机组的控制屏为电脑控制留有远程通信接口,装上根据厂家提供软件、硬件系统。与台里的计算机系统,报警系统联网。便可实现远程对油发电机组开机,关机,进行参数设置,机组运行实时监控,故障记录和数据处理,故障报警等任务,达到了无人值守。

6关于柴油发电机组的防雷保护措施

柴油发电机组要进行必要的防雷保护。特别是直接与架空配电线路连接的柴油发电机组必须进行防雷保护,应根据国家标准设计规范的规定,按不同情况对发电机绝缘采取不同的防雷保护措施。单机容量为300-1500kw的直配电机,采用9的保护接线进行过电压保护。单机容量为300kw及以下的高压直配电机,根据具体情况和运行经验,采用10(a)的保护接线,或10(b)的方式,只在线路入户处装设一组避雷器和电容器,并在靠近人户处的电杆上装设保护间隙或将绝缘子铁脚接地。个别重要电机采用9的保护接线。保护高压旋转电机用的避雷器,一般采用磁吹避雷器,避雷器宜靠近发电机装设。在一般情况下,避雷器可装在电机出线处;如接在每一组母线上的发电机不超过两台,或单机容量不超过500kw,且与避雷器的距离不超过50m时,避雷器也可装在每一组母线上。当直配电机中性点能引出且未直接接地时,应在中性点上装设磁吹或普通阀型避雷器。避雷器额定电压不应低于发电机最高运行相电压,对于线电压为6.3kV的发电机应选用FCD-4型或FZ-4型4kV的避雷器;10.5kV的发电机应选用FCD-6型或Fz-6型6kV的避雷器。

结语

柴油发电机组作为一种自备应急电源设备,在工程实践中通常作为首选自备应急电源设置。在工程设计中配合土建合理布局柴油发电机房,合理预留进风、排风、排烟等土建条件,采用有效、经济的烟气处理措施,对于工程项目可以有效节约建设和运行成本、节约能源、保护生态环境。根据国家相关规范,论述了工程项目中柴油发电机组选型过程中的设计要点。电气设计师应结合实际项目情况,在电力短缺或电源可靠性差的工程环境下合理、正确地选用柴油机组。

参考文献:

[1]卢佳雪,刘佳佳.柴油发电机组计算功率的确定[J].2015.1234-1235.

[2]中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].2016.(7).1203-1204.

论文作者:王槐昌

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/16

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