一(yī)、設置原則

在高層(céng)建築供電設計中，首先必(bì)須明顯什麼情(qíng)況下應設(shè)置柴油發電機組，我們先(xiān)從高層(céng)建築的負荷等級談起：樹上鳥教育電氣設計師在線教學(xué)網絡課程！

①高層建築中的消防水泵、防排煙設施(shī)、消防電梯、應急(jí)照明等(děng)消防用電，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(zhù)應安一(yī)級負荷要求供(gòng)電，二類高層建築應按二(èr)級負荷要求供電。

②按《民用建築電氣設計規範》(jgj/t16-92)3.1條規(guī)定，高層建築中許多部位的負荷為一級負荷，如一、二級旅館(guǎn)的宴會廳、娛樂廳、**客(kè)房、廚房，重要辦公建築的客(kè)梯電力、主要辦公室、會議室照明，大型百貨商店的營業廳照明。

還有一些(xiē)部位的負荷為二級負荷，如百貨商店的自動扶梯(tī)、客梯電力，部、省級(jí)辦公建築的主要辦公室、會議室照明(míng)等。一級負荷中還含有特(tè)别重要負荷，如重要的交通樞(shū)紐、通訊樞紐以及經常用于重要**活(huó)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(liǎng)個電源共電。二級負(fù)荷當條件允許時也宜由(yóu)兩個回路供電，特别是屬于消防用電的二(èr)級負荷，應按二級負荷的兩個回路要求供(gòng)電。由此(cǐ)可見，高層建築對供電的可靠性(xìng)要求較高，都要求兩(liǎng)個(gè)電源供電。

因(yīn)此，考慮設置柴油(yóu)發電機組的原則如下：

①對電(diàn)網能夠提供二個獨(dú)立電源的高層建(jiàn)築，按規範已經滿足了一、二級負荷的(de)要求，原則(zé)上可(kě)不設柴油(yóu)發電機組。但是，對于特别(bié)重要的高(gāo)層建築(如**層建築)，其内部含有特别重要負荷，應考(kǎo)慮一電源系統(tǒng)檢(jiǎn)修或故障時，另一電源(yuán)系統又發生故障的嚴重(zhòng)情況，此時一般應設柴油發電機(jī)組做應急(jí)電源。

②對于當地電網隻(zhī)能提供一路電(diàn)源、或(huò)取得第二電源有困難或不經濟合(hé)理的(de)高層建築，應設柴油發電機組(zǔ)提供第二電源。此時(shí)，柴油發電機組是作為備用電源(yuán)使用，不(bú)僅僅是應急用。

③按照(zhào)我國旅(lǚ)遊(yóu)飯店星(xīng)極标準，四**及五**賓館應設自備發電系統。以(yǐ)上是設置柴油發(fā)電機組的基本原則。值(zhí)得一提的是，在(zài)國内外一些高(gāo)層建築中，即使市(shì)網供電相當可靠(kào)，可以滿足規範要(yào)求，但也(yě)都設置了自備應急發電機組，以便當市網萬一中斷供電，一方面能**停電期間消防用電的(de)需要，同時也能使大廈(shà)的(de)基本秩序得以維持。

二、機組型式選擇

1. 起(qǐ)動方式

柴油機在起動時，必須(xū)依靠外力驅動曲軸旋轉，當(dāng)達到一定轉速時，氣缸内的(de)空氣被壓(yā)縮(suō)到一定的壓力和溫度，使噴進(jìn)氣缸(gāng)的燃油開始燃燒(shāo)，柴油機才開始正常地運轉起來。

柴(chái)油機的起動方式有三種，

①手搖起動，通過手搖裝置把柴(chái)油機起動(dòng)起來；

②電動起(qǐ)動：利用(yòng)電動機作為動力，通(tōng)過傳動機(jī)構來(lái)驅動曲軸旋轉，從而使柴油(yóu)機起動起來，電起動所用的電源為蓄電池，電(diàn)壓一般為24v；

③壓縮空氣起動，把壓縮空氣導入柴油機氣(qì)缸中，利用(yòng)它的壓力來推動活塞，使(shǐ)柴油機曲軸旋轉，當達(dá)到一定轉速時停送空氣，而向燃燒室噴入燃油，便可把柴油機(jī)起動起來。

當采用自動信号控(kòng)制起動電動機或控(kòng)制壓縮空氣閥，并對潤滑系統和冷卻系(xì)統采(cǎi)取措施後，便可實現(xiàn)機組自起動。

在(zài)高層建築(zhù)中宜采用電起動方式(shì)，避(bì)免采用壓縮空氣起動方式。一(yī)類高(gāo)層建築中一定要選擇帶自(zì)起動裝置的柴油發電機組，一旦市網供電中斷，必須在15秒内供電(高規要求30秒)。二類高層建築中有條件時，也宜采用帶自起動裝置的機組(zǔ)，有困難時也可采用手(shǒu)動起動裝置。

2. 轉速

柴油(yóu)發電機組按轉速分(fèn)高、中、低三類。高速轉速≥1000轉(zhuǎn)/分(fèn)；中速轉速在(zài)300～1000轉/分(fèn)；低速轉速≤300轉/分。

在(zài)高層建築中應選用轉速1000～1500轉/分(fèn)的高速機組。此種機組具有體積小、重量(liàng)輕、運行可靠等優點。

3. 冷卻方(fāng)式

柴油機在運行中由(yóu)于柴(chái)油的燃燒産生高溫，為**柴油機受(shòu)熱機件(jiàn)及增壓器外殼等部分(fèn)不(bú)受(shòu)高溫的影響，并**各工作面的潤滑，就要在受熱部分進行(háng)冷卻。柴油機冷卻不良、機件溫(wēn)度(dù)過高時，将會引起一些故障。

柴油機(jī)機件也(yě)不能過度冷卻，機件溫度(dù)太低也會造成不良後果。由此可見，冷卻系統的功(gōng)用是(shì)從各受熱機件傳(chuán)走部分熱量，使機件保持(chí)正常的工作(zuò)溫度。柴油機的(de)冷卻方式有水冷和風冷(lěng)兩種(zhǒng)。

水冷(lěng)方式即用水冷卻氣缸，風冷方式即(jí)用風冷卻氣缸。水冷機組中一種為封閉式自循環水冷卻機組，它是(shì)由(yóu)散熱水箱　水泵　柴油機體(tǐ)的水冷腔，再返回到散(sàn)熱水箱，而散熱水箱是利用機組上的(de)風扇進行冷卻的，另(lìng)一種為開式循環冷卻機(jī)組。

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

4. 勵磁(cí)系統

勵磁系統是發電機的主要組成部分。勵磁系統調節的(de)主要(yào)任務是維持電壓于一定(dìng)水平、增加輸送功率和輸(shū)送距離、提高系統的動态穩定性等。

勵磁(cí)裝置有很多種，高層(céng)建築中一般選擇無刷型自動勵(lì)磁裝置。采用此種勵磁方式的發電(diàn)機組特點是：當與自動(dòng)電壓調整裝置配套使用時，其靜電壓調(diào)整率可**在±2.5%以内，這種類型(xíng)機(jī)組能适應各種運行方(fāng)式(shì)，易于實現機組自動化或對(duì)發電機組的遙控。

三、機房(fáng)設計

1. 柴(chái)油發電機房的選址

考慮到(dào)柴油發電機組的進風、排風、排煙等情況，如果有條(tiáo)件時機房(fáng).好設在首層。

但(dàn)是，高層建築造價昂貴，特(tè)别是首層通常用于對外營業，屬黃金地帶，因此機房一(yī)般都設在地下(xià)室。

由于(yú)地下室出入不宜、自然通風條件不良，人機房設計帶來(lái)一系列不利因素，設計(jì)中要(yào)注意處理好。

機房選址時應(yīng)注意以(yǐ)下幾點：

①不應設在四(sì)周無外牆的房間，為熱風(fēng)管道和排煙管道導出室外創造條件；

②盡量避開建築物的主入口、正立面等(děng)部位，以免(miǎn)排煙、排風對其造成影響；

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(zhè)樣便于接線，減少(shǎo)電能損耗，也便于運行管理。

2. 通風

柴油發電機房的通風問題是機房設(shè)計中(zhōng)要特别注意解決的問題(tí)，特别是機房位于地下室時更要處理好，否則會直接影(yǐng)響(xiǎng)柴油機發電機組(zǔ)的運行。

機組的排風一(yī)般應設熱(rè)風(fēng)管道有組織地進行，不宜讓柴油機散熱器把熱量散在機房内，再(zài)由排風機抽出。機房(fáng)内要有足夠的新風補充。

柴油機在運行時，機房的換氣(qì)量應(yīng)等于或大于柴油(yóu)機(jī)燃燒所需新風量(liàng)與維持機房室溫所需新風量之和。

維(wéi)持室(shì)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——機房溫升(°c)　。

維持柴油機燃(rán)燒所需新風量可(kě)向機組廠家(jiā)索取(qǔ)，若無資料時，可按每千瓦制動功(gōng)率需要0.1m3/min算(柴油機制動(dòng)功率按發電機主發電功率千瓦數的1.1倍配備)。

柴油(yóu)發電機房的通風一(yī)般采取排風設置熱風管道，進風為自然進風(fēng)的方式。熱風管道與柴油機散熱器連在一起，其連接處用軟接頭，熱風管道應平直(zhí)，如果要轉彎，轉彎半(bàn)徑盡量(liàng)大而且内部要平滑，出風口盡量靠(kào)近且正對散熱器熱風管理直接伸出(chū)管外有困難時可設管中導出。

進(jìn)風口與出風口宜分别布置在機(jī)組(zǔ)的兩端，以(yǐ)免形成氣流短(duǎn)路，影響(xiǎng)散熱效果。

機房的出風口、進風口的面積應滿足下式要求：

s1≥1.5s s2≥1.8s

式中(zhōng)：s——柴油機散(sàn)熱面積；

s1——出風口面積；

s2——進風口面積；

在寒冷地區應注(zhù)意進風口、排風口平時對機房溫度的(de)影響，以免機房溫度(dù)過低影響機(jī)組的起動。風口與室外的連接處可設風門，平時處于關閉狀态，機(jī)組運(yùn)行(háng)時能自動開啟。

3. 排煙

排煙系統的作(zuò)用是将氣缸裡的(de)廢氣排放到室外。排煙系統應盡(jìn)量減少背壓，因為廢氣阻力的增(zēng)加将會導緻柴油機出(chū)力的下降及溫升的增加。

排煙管敷設(shè)方式常用(yòng)的有二種：

①水平(píng)架空敷設，優點是轉彎少(shǎo)、阻(zǔ)力小，缺點是增加室(shì)内(nèi)散熱量，使機房(fáng)溫度升高(gāo)；

②地溝内(nèi)敷設，優點是(shì)室内散熱量小，缺點是排煙管轉彎多，阻力相對較大。高層建築中常用的是水平架空(kōng)敷設。

排煙管應單獨(dú)引出，盡量減(jiǎn)少彎頭。排煙溫度在350～5500c，為防止燙傷(shāng)和減少(shǎo)輻射熱，排煙管宜進行保溫處理。

排煙噪聲在機組總(zǒng)噪聲中屬(shǔ).強烈的一種，應設消音器以減少噪(zào)音。

4. 基礎

基礎主要用于支(zhī)撐柴油發電機組及(jí)底座的全部重(zhòng)量，底座位于基礎上，機組安裝在底座上(shàng)，底座(zuò)上一般都采取減震措施。

在高層建築中一般采用高速柴油發電機(jī)組，當機組安(ān)裝在樓(lóu)闆上即不在.底層時，都注(zhù)采用重混凝土基礎，以免基礎過重而增加樓(lóu)闆荷重，設計時需把機(jī)組荷栽提供給(gěi)結(jié)構專業。當機組位于建(jiàn)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)達後在用電鑽打孔安(ān)裝。

5. 機房接地

柴油(yóu)發電機房一般應用(yòng)三種接地(dì)：

①工作接地：發電機中性點接地；

②保護接地(dì)：電氣設備(bèi)正常不帶電的金屬外殼接地；

③防靜電接地：燃油系統(tǒng)的設備(bèi)及管道接地。各種接(jiē)地可與高層建築的其它接(jiē)地共(gòng)用接地裝置，即采用聯合接(jiē)地(dì)方式。

6. 燃油的存放

機房(fáng)内需設置3～8小時的日用油箱，其容積可按下式計算：

v=g· γ · a ·τ

式中：v——日用油箱容積(m3)　；

g——柴油(yóu)機燃油消耗量(liàng)(kg/h)，由樣本查出；

γ棗燃(rán)油重度(kg/m3)　，輕柴油為810～860kg/m3　；

a——油箱充滿(mǎn)系數，一般取0.90；

τ棗供油時(shí)間(jiān)，一般取3～8小時。

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