一、設置(zhì)原(yuán)則

在高層(céng)建築(zhù)供電(diàn)設計中，首先必(bì)須明(míng)顯什麼(me)情(qíng)況下應設(shè)置柴油(yóu)發電機(jī)組，我們先從高(gāo)層建(jiàn)築的負荷(hé)等級(jí)談起(qǐ)：樹上鳥教育電(diàn)氣設計師在線(xiàn)教學(xué)網絡課程(chéng)！

①高層建築中的(de)消防水(shuǐ)泵、防排(pái)煙設施(shī)、消防電梯(tī)、應(yīng)急照明等(děng)消防用(yòng)電，按照(zhào)《高層民(mín)用(yòng)建築(zhù)設計防火(huǒ)規範(fàn)》(gb50045-95)9.1.1條規(guī)定，一(yī)類高(gāo)層建(jiàn)築應安一(yī)級負(fù)荷(hé)要求(qiú)供電，二類高層建(jiàn)築應(yīng)按二級負荷要(yào)求(qiú)供電。

②按(àn)《民(mín)用建築電氣(qì)設計(jì)規範(fàn)》(jgj/t16-92)3.1條規(guī)定，高層(céng)建築中(zhōng)許多部(bù)位的負荷為(wéi)一級負荷(hé)，如一、二級旅館(guǎn)的宴會廳、娛樂廳、**客房、廚房，重(zhòng)要辦公建築的(de)客梯電力、主要辦公室(shì)、會(huì)議室(shì)照明(míng)，大型(xíng)百貨(huò)商店的(de)營(yíng)業廳照明(míng)。

還有(yǒu)一些(xiē)部位(wèi)的負荷為(wéi)二(èr)級負荷(hé)，如百(bǎi)貨商(shāng)店的(de)自動扶梯、客梯(tī)電力，部、省級(jí)辦公建築的(de)主要辦公(gōng)室、會(huì)議(yì)室照明等。一(yī)級負(fù)荷中(zhōng)還含有特(tè)别重(zhòng)要負(fù)荷，如重要的交(jiāo)通樞紐、通訊樞(shū)紐以及經(jīng)常用于重要**活(huó)動的大(dà)量人員集中的(de)公共場(chǎng)所等(děng)的一級負(fù)荷。

一級負荷應(yīng)由兩個電源(yuán)共(gòng)電。二級負(fù)荷當(dāng)條件允許時也(yě)宜由兩個回路(lù)供電，特别是屬(shǔ)于消防用電的二級負荷，應按(àn)二級負(fù)荷的兩(liǎng)個回路要求供(gòng)電(diàn)。由此可見，高層建(jiàn)築對供電的可靠性(xìng)要求較高，都(dōu)要求兩(liǎng)個電源供(gòng)電。

因(yīn)此，考慮設置柴(chái)油發(fā)電機組的(de)原(yuán)則(zé)如下：

①對電(diàn)網能(néng)夠提(tí)供二(èr)個獨立電源的高層(céng)建築，按規(guī)範已(yǐ)經滿足了(le)一、二級負荷的(de)要求(qiú)，原則上可(kě)不設(shè)柴油(yóu)發電(diàn)機組(zǔ)。但是(shì)，對于特别重(zhòng)要的高層(céng)建築(如(rú)**層建(jiàn)築)，其内部含有(yǒu)特别重要(yào)負荷，應考慮(lǜ)一(yī)電源(yuán)系統(tǒng)檢修(xiū)或故(gù)障時(shí)，另一電源(yuán)系統又發生故障的(de)嚴重情況(kuàng)，此時一般應設(shè)柴油(yóu)發(fā)電機組做應急電源。

②對(duì)于當(dāng)地電網隻能提供一(yī)路電(diàn)源、或取得第二(èr)電源有困難或不經濟合理的(de)高層(céng)建(jiàn)築，應(yīng)設(shè)柴油發電(diàn)機組(zǔ)提供第(dì)二(èr)電源。此時(shí)，柴(chái)油發電機組是作(zuò)為備(bèi)用電源使用，不僅僅(jǐn)是應急用(yòng)。

③按照我國(guó)旅遊飯店(diàn)星極(jí)标準(zhǔn)，四(sì)**及(jí)五**賓館應(yīng)設自備發(fā)電系統。以(yǐ)上是設置(zhì)柴油發(fā)電機組(zǔ)的基(jī)本原則。值得一提的(de)是，在(zài)國内(nèi)外一些高層建築(zhù)中(zhōng)，即使(shǐ)市網(wǎng)供電相當(dāng)可靠(kào)，可以滿足(zú)規(guī)範要(yào)求，但也(yě)都設置了自備(bèi)應急發(fā)電機組(zǔ)，以便當市(shì)網萬(wàn)一中(zhōng)斷供(gòng)電，一方面能**停電期(qī)間消(xiāo)防用電(diàn)的(de)需要，同時(shí)也能使大廈(shà)的基本(běn)秩序得以(yǐ)維持。

二、機(jī)組型式選擇

1. 起(qǐ)動方式

柴油機(jī)在起動時，必須依靠(kào)外(wài)力驅動曲軸(zhóu)旋(xuán)轉，當達到一(yī)定轉速時，氣缸(gāng)内的(de)空氣(qì)被壓縮到一定(dìng)的壓力(lì)和(hé)溫度(dù)，使噴進(jìn)氣缸的燃油(yóu)開始(shǐ)燃燒，柴油機才開始(shǐ)正常地(dì)運轉(zhuǎn)起(qǐ)來。

柴(chái)油機的起動方式(shì)有三種(zhǒng)，

①手搖起動，通過(guò)手(shǒu)搖(yáo)裝置把柴(chái)油機起動(dòng)起來(lái)；

②電動起動(dòng)：利用電動機作(zuò)為動(dòng)力，通(tōng)過傳動機(jī)構來驅動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，從(cóng)而使柴(chái)油機起動(dòng)起來，電起(qǐ)動所用的(de)電源為蓄(xù)電池，電壓一般為24v；

③壓(yā)縮空氣起動(dòng)，把壓縮(suō)空氣導入(rù)柴油機氣缸中(zhōng)，利用它的(de)壓力(lì)來推動(dòng)活(huó)塞，使(shǐ)柴油機曲軸旋(xuán)轉，當達到一定轉速(sù)時停(tíng)送空(kōng)氣，而向燃燒室(shì)噴入燃油，便可(kě)把柴油機(jī)起動(dòng)起來。

當采用自(zì)動信号控(kòng)制起動電(diàn)動機(jī)或控制壓(yā)縮(suō)空(kōng)氣閥，并對(duì)潤滑系(xì)統(tǒng)和冷(lěng)卻系統采(cǎi)取措施後，便可(kě)實現(xiàn)機組自起(qǐ)動。

在(zài)高層建築(zhù)中宜采(cǎi)用電起(qǐ)動方式，避免采(cǎi)用壓縮(suō)空氣起(qǐ)動方(fāng)式。一類高層(céng)建築中一定(dìng)要選(xuǎn)擇(zé)帶自起(qǐ)動裝置的(de)柴油(yóu)發電(diàn)機(jī)組，一旦(dàn)市網(wǎng)供(gòng)電(diàn)中斷，必須在15秒内供(gòng)電(高規要求30秒(miǎo))。二類高層建築(zhù)中有條件時，也宜采(cǎi)用(yòng)帶自起(qǐ)動裝置的(de)機組(zǔ)，有困難時也可(kě)采用手動起動(dòng)裝置(zhì)。

2. 轉(zhuǎn)速

柴油(yóu)發電(diàn)機組按轉速分高、中(zhōng)、低三(sān)類。高(gāo)速轉(zhuǎn)速≥1000轉(zhuǎn)/分；中(zhōng)速轉(zhuǎn)速在(zài)300～1000轉/分；低速轉速(sù)≤300轉/分(fèn)。

在高(gāo)層建(jiàn)築中應選用轉速1000～1500轉/分的高速(sù)機組。此種機組具有體積小、重(zhòng)量輕、運行可靠(kào)等(děng)優點。

3. 冷卻方(fāng)式

柴油(yóu)機在運行中由于柴油(yóu)的燃燒産生高(gāo)溫，為(wéi)**柴油機受(shòu)熱機(jī)件及(jí)增壓(yā)器外殼等(děng)部(bù)分(fèn)不受高溫的影(yǐng)響，并(bìng)**各工作面(miàn)的潤滑(huá)，就要在受熱部分進行(háng)冷卻。柴油(yóu)機(jī)冷(lěng)卻不良、機件溫(wēn)度過高(gāo)時，将會(huì)引起一些故障(zhàng)。

柴油機機件也(yě)不能過度冷(lěng)卻(què)，機件溫度(dù)太低也會(huì)造(zào)成不良後果(guǒ)。由此可見(jiàn)，冷卻系統的功(gōng)用是從(cóng)各(gè)受熱(rè)機件傳走部分(fèn)熱量(liàng)，使機(jī)件保(bǎo)持正(zhèng)常的(de)工作溫度。柴油機的(de)冷卻(què)方式有水(shuǐ)冷和風冷(lěng)兩種。

水冷方式即用(yòng)水冷卻氣缸，風(fēng)冷方式即(jí)用風(fēng)冷卻(què)氣缸。水冷(lěng)機組中(zhōng)一種為(wéi)封閉式自循環(huán)水冷卻機組，它是(shì)由散熱水箱　水泵　柴油機體(tǐ)的水冷腔(qiāng)，再返(fǎn)回到散(sàn)熱水箱，而散熱水箱是(shì)利用(yòng)機組上的(de)風扇(shàn)進(jìn)行冷卻(què)的，另一種為開式循環冷卻機組。

在(zài)高層建築(zhù)中，一般情(qíng)況下(xià)應選(xuǎn)擇閉式水(shuǐ)循環(huán)冷卻(què)的整(zhěng)體機組，此(cǐ)種機(jī)組所占(zhàn)面積和(hé)空間(jiān)較小。

4. 勵磁(cí)系統(tǒng)

勵磁(cí)系統是發電機的主(zhǔ)要組成部分。勵(lì)磁系(xì)統(tǒng)調節的(de)主要任務(wù)是維(wéi)持電壓于(yú)一定(dìng)水平、增加(jiā)輸送功率和輸送距(jù)離、提高(gāo)系統的(de)動(dòng)态(tài)穩定性等(děng)。

勵磁(cí)裝置(zhì)有很(hěn)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(zhǒng)勵(lì)磁(cí)方式(shì)的發電機(jī)組(zǔ)特點是：當與自動(dòng)電壓調整(zhěng)裝置(zhì)配套(tào)使(shǐ)用(yòng)時，其靜(jìng)電(diàn)壓調(diào)整率可**在±2.5%以内，這種(zhǒng)類型(xíng)機(jī)組能适應各(gè)種運行方(fāng)式，易于(yú)實現機組(zǔ)自動化或對(duì)發電(diàn)機組(zǔ)的遙(yáo)控。

三、機房(fáng)設計(jì)

1. 柴油發(fā)電機房(fáng)的選(xuǎn)址(zhǐ)

考慮到(dào)柴油發電機組(zǔ)的進風、排風、排(pái)煙等(děng)情況(kuàng)，如果(guǒ)有條件(jiàn)時機房(fáng).好設在首層。

但(dàn)是，高層建(jiàn)築造(zào)價昂(áng)貴，特(tè)别是首層通常用于對(duì)外(wài)營業，屬黃金地帶，因(yīn)此機(jī)房(fáng)一般都設在(zài)地下(xià)室。

由(yóu)于地下室出(chū)入不宜(yí)、自(zì)然(rán)通風(fēng)條件(jiàn)不良，人機(jī)房設(shè)計帶來一(yī)系列不利(lì)因素(sù)，設計中要(yào)注意(yì)處理好。

機(jī)房選址時應注意以(yǐ)下幾點(diǎn)：

①不應設(shè)在(zài)四(sì)周無外牆(qiáng)的房間，為熱風(fēng)管道和排(pái)煙管(guǎn)道導出室外創(chuàng)造條(tiáo)件(jiàn)；

②盡(jìn)量避(bì)開建(jiàn)築物(wù)的主入口(kǒu)、正立面等(děng)部位(wèi)，以(yǐ)免(miǎn)排煙、排風(fēng)對(duì)其造成影響；

③注意噪音(yīn)對環境(jìng)的(de)影響(xiǎng)；

④宜靠近建築物(wù)的變電(diàn)所(suǒ)，這樣(yàng)便于(yú)接(jiē)線，減少(shǎo)電能損耗(hào)，也便于運行(háng)管理。

2. 通(tōng)風

柴(chái)油發(fā)電機(jī)房的通風(fēng)問題(tí)是機(jī)房設計中(zhōng)要特别注(zhù)意解決(jué)的問題(tí)，特别(bié)是機(jī)房位(wèi)于地下室時更要處(chù)理好，否(fǒu)則會直接影(yǐng)響柴油機(jī)發電機組的運(yùn)行。

機組的(de)排風(fēng)一般應設(shè)熱風管道(dào)有(yǒu)組(zǔ)織地(dì)進行(háng)，不宜(yí)讓柴油機(jī)散熱(rè)器把(bǎ)熱量散(sàn)在機房(fáng)内，再由排風機(jī)抽出(chū)。機房(fáng)内要有足夠的(de)新風補充。

柴(chái)油(yóu)機在(zài)運行時(shí)，機房的(de)換氣量應(yīng)等于(yú)或大于柴(chái)油機(jī)燃燒(shāo)所需新風(fēng)量與維(wéi)持機房(fáng)室溫(wēn)所(suǒ)需新風(fēng)量之(zhī)和。

維持室溫所需新風量由下(xià)式計算：c= 0.078p t

式中：c——需要的(de)新風量(m3/s)

p——柴油機額定(dìng)功率(kw)

t——機(jī)房(fáng)溫升(°c)　。

維持(chí)柴(chái)油機燃(rán)燒所需新風量(liàng)可向機組廠家(jiā)索取，若無資料(liào)時，可(kě)按每千瓦(wǎ)制動功(gōng)率需要0.1m3/min算(柴油(yóu)機制動功(gōng)率(lǜ)按發電機(jī)主發電功率千(qiān)瓦數的1.1倍(bèi)配備)。

柴油(yóu)發電(diàn)機房(fáng)的通風一般采取(qǔ)排(pái)風設置熱(rè)風管道，進風為自然(rán)進(jìn)風的方(fāng)式。熱風管道與柴油(yóu)機散熱器(qì)連在一起，其連(lián)接處(chù)用軟接頭(tóu)，熱風(fēng)管道(dào)應平直，如(rú)果要(yào)轉彎(wān)，轉彎(wān)半徑(jìng)盡量大而(ér)且内部要(yào)平滑，出風口盡(jìn)量靠近且(qiě)正對(duì)散熱(rè)器熱風管(guǎn)理直(zhí)接伸(shēn)出管(guǎn)外有困難時可(kě)設管(guǎn)中導出。

進(jìn)風口與(yǔ)出(chū)風口(kǒu)宜分别布置在(zài)機組的兩(liǎng)端，以(yǐ)免形(xíng)成氣流短(duǎn)路，影響散(sàn)熱效(xiào)果。

機(jī)房的(de)出風(fēng)口、進(jìn)風口的面積應(yīng)滿足下式(shì)要(yào)求：

s1≥1.5s s2≥1.8s

式中：s——柴油(yóu)機散(sàn)熱面積(jī)；

s1——出(chū)風口(kǒu)面積(jī)；

s2——進風(fēng)口面積；

在寒冷地區應注(zhù)意進(jìn)風口、排(pái)風口平(píng)時對機房溫度(dù)的影(yǐng)響，以免機(jī)房溫(wēn)度(dù)過低影響機組的起動(dòng)。風口(kǒu)與室(shì)外的(de)連接(jiē)處(chù)可設風門，平(píng)時(shí)處于關(guān)閉狀态，機(jī)組運(yùn)行時(shí)能(néng)自(zì)動開(kāi)啟。

3. 排煙(yān)

排煙系(xì)統的作(zuò)用是将氣缸裡的廢氣(qì)排放到室(shì)外。排煙系統應盡量(liàng)減少(shǎo)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)降及溫升的增(zēng)加。

排(pái)煙(yān)管敷設(shè)方式常用的有二種：

①水平架空(kōng)敷設，優(yōu)點(diǎn)是轉彎少、阻力(lì)小，缺(quē)點是增加室内(nèi)散熱(rè)量，使(shǐ)機房(fáng)溫度升高(gāo)；

②地溝内敷設，優點是(shì)室内散熱(rè)量小，缺點(diǎn)是(shì)排(pái)煙管(guǎn)轉彎多，阻力相(xiàng)對較(jiào)大。高層建(jiàn)築中常(cháng)用(yòng)的是(shì)水平架空(kōng)敷設(shè)。

排煙(yān)管(guǎn)應(yīng)單獨(dú)引出(chū)，盡量減少(shǎo)彎頭。排煙(yān)溫度在350～5500c，為防止燙傷和減少輻(fú)射熱(rè)，排(pái)煙管宜(yí)進行(háng)保溫(wēn)處理。

排煙(yān)噪聲(shēng)在機組總(zǒng)噪聲中屬(shǔ).強烈(liè)的一(yī)種，應設消(xiāo)音器以減(jiǎn)少噪音。

4. 基礎

基礎主(zhǔ)要用于支(zhī)撐柴油發電機組及底座(zuò)的全部重(zhòng)量，底座位于基(jī)礎上，機組安(ān)裝(zhuāng)在底座(zuò)上，底座(zuò)上一(yī)般都采取(qǔ)減震(zhèn)措施。

在高(gāo)層(céng)建築中(zhōng)一般采用(yòng)高(gāo)速(sù)柴油(yóu)發電機組(zǔ)，當機(jī)組安裝在樓闆上即不(bú)在.底層(céng)時，都注采用重(zhòng)混凝(níng)土基礎，以(yǐ)免基礎過(guò)重而增加樓闆(pǎn)荷重(zhòng)，設計(jì)時需把機(jī)組荷(hé)栽(zāi)提(tí)供給(gěi)結構專業。當機(jī)組位于(yú)建(jiàn)築物(wù)底層(céng)時，應按機(jī)組要求設置混凝土基礎。底角(jiǎo)螺絲可預(yù)埋，也可以(yǐ)等(děng)機組到(dào)達後在(zài)用(yòng)電鑽(zuàn)打孔(kǒng)安裝。

5. 機房(fáng)接(jiē)地

柴油(yóu)發電(diàn)機房(fáng)一(yī)般應用三種(zhǒng)接地(dì)：

①工作接地(dì)：發(fā)電機中(zhōng)性點接地；

②保護接地(dì)：電氣設備(bèi)正常不帶(dài)電(diàn)的(de)金屬(shǔ)外殼接地(dì)；

③防靜電接地：燃(rán)油系(xì)統(tǒng)的(de)設備(bèi)及管道接地。各(gè)種接(jiē)地(dì)可與(yǔ)高(gāo)層建築的(de)其它(tā)接地(dì)共用接地裝置，即(jí)采用聯(lián)合接(jiē)地方式。

6. 燃(rán)油的存(cún)放

機房(fáng)内需設(shè)置3～8小時(shí)的日用油(yóu)箱，其容積(jī)可按下式(shì)計算：

v=g· γ · a ·τ

式中：v——日用(yòng)油箱容積(m3)　；

g——柴(chái)油機燃油消耗量(liàng)(kg/h)，由樣(yàng)本查出；

γ棗(zǎo)燃油重度(kg/m3)　，輕柴(chái)油為(wéi)810～860kg/m3　；

a——油箱充滿(mǎn)系數，一般(bān)取(qǔ)0.90；

τ棗(zǎo)供油時間，一般(bān)取3～8小時。

當(dāng)機房(fáng)設在高層建築(zhù)内時(shí)，日用(yòng)油箱(xiāng)應設專用房(fáng)間(jiān)，用防火牆與柴(chái)油發(fā)電機隔開。