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柴油发电机组在建筑电气中应用浅析

一.柴油发电机组的分类

  

  柴油发电机组通常按冷却方式分成水冷柴油发电机组与风冷发电机组。水冷柴油发电机组又按冷却水循环方式分为开式系统与闭式系统,其中常见的为闭式系统。

  

  水冷机组,靠自身引擎外冷却水套与冷却风扇配合保证柴油发电机组的缸体工作温度,可靠性较高,性价比较好,可以按现场条件组成开式水冷机组和闭式水冷机组。因其应用形式相对简单常见,在建筑电气设计中得到了广泛的应用。

  

  风冷机组,主要应用于环境条件恶劣或维护不便的项目中。靠冷风加热器提供引擎工作时的燃烧空气适和温度,依靠自带轴联动风机及风套实现缸温的相对稳定。因其价格相对水冷机组高,故尔应用相对较少。

  

二.柴油发电机组在现代建筑电气设计中的应用型式

  按柴发机组的设置位置,可将柴发机组的应用形式大致分成三类,分述如下:

  ◆内置式柴油发电机房

  此类柴油发电机组的多设置于建筑物内部的地下设备层,在现行工程设计图纸上较为常见。柴发机组一般标配8小时日用机底油箱(附设于机组钢质底座内),但为满足更长的使用时间需求,多于柴发机房内设有专用储油间,内置不小于1吨的钢质油箱。另为满足消防规范要求的气体灭火设施需求,柴发机房内设有气体灭火储瓶间以满足气体灭火介质的集中储藏。近来无管网的箱式气体灭火装置因其造价相对较低,施工简便,不用搭建复杂的高压喷射管网越来越多的受到房地产开发商的青睐。独立的储瓶间尤其在住宅类应用中己逐渐消失,但对于多机房共用的气体灭火系统中,独立的气体灭系统储瓶间+管网的应用形式,因其对昂贵的灭火剂可组合分配,集中维护管理仍具有其优越性,在大中型工程应用较多。

  

  ◆独立柴油发电机房

  将柴发机房设于主体建筑内,因其自重较大,需独立的进排风系统,供储油系统,气体灭系统等必然会对建筑物本体的结构荷载,降音抑制,有效使用内部空间等方面的整体设计带来大量的负面影响。为降低这种影响,同时保障柴发机组能正常发挥备用电源的功能而选择了建设独立的柴油发电机房的应用形式。

  

  其主要优点如下:

  1.避免因续加注燃油管路对油料二次污染,降低了运维期间的对建筑物整体消防防火需求。

  2.避免因柴发机组的进排风管路过长,机组运行"背压"过高,进而造成输出的功率损失及对建筑物主体的结构性要求。

  3.无需考虑柴发机组的安装及维修通道等要求,亦对建筑结构影响较小。

  这种应用形式较多见于工业厂区,医院等大中型功率段的柴油发电机组的应用。但其因独立建设相对于内置式机房仍存在占地较大,配电距离增加,噪声抑制相对困难等缺点,进而产生对建筑群落的平面整体规划,电气工程中的配电与控制系统的整本成本上升等影响。

  

  ◆箱式柴油发电机组

  

  箱式柴发机组多用于移动式拖车/车载式应用,也有用于暂设性柴发机组应用。这种应用方式适用于中小功率段儿柴发机组。但因其工程设置的灵活性好,便于与箱式变配电站匹配等优点,近来在土地面积紧张的工程应急供电等方面得到了广泛的应用。其主要优点如下:

  

  1.机动性好。便于快速安装就位提供备用电源,基本不受使用场地的空间限制,因而常见于野外施工作业,无人值守机房,工程抢险救灾等方面的应用。

  2.维护简便。可以方便分期实施的整体建筑方案,避免产生因重复投资及重复建设衍生的一些问题。相当多的建筑群落分期建设时,因规划设计中的柴发机房设于后续建设的建筑物内或附近,在本期建设中又必须先期运行,此时采用箱式柴发机组,做为一种过渡(机组或租或购入,待全部竣工后再行移入专用机房内)就显得极其灵活了。

  

  箱式柴发机组的主要缺点如下:

  1.噪声不易抑制。因其自身体积小,外壁薄,尽管其采用特殊的降噪设计,但整体的噪声抑制效果仍比不上土建机房。但作为暂时性设施或不经常使用的供电设备,一般还是可以接受的。

  2.因其室外单独就地安装,漏油,废气排放等对周围环境土壤及空气产生的负面影响相对较大。另因其箱体长期曝露在室外环境下,箱体的使用年限较短,所以多见于租用或是暂设一段建设周期迁入固定机房的应用型式。

  

.柴油发电机组的功率核定原则

  柴发机组受自身引擎的输出功率限制,其一次带载能力较之市电差,因而在设计选型的时候,选择多大功率的机组就成了一个难题。但因篇幅限制,本文主要针对普通工程的功率选择方法进行概念性的介绍。柴发机组功率选择的主要注意如下几个方面。

  1.一次加载率受母线允许压降限制。因机组本身动力的来源是柴油机引擎,因为机组的电功率输出能力很大程度取决于柴油引擎的功率。但除非特殊定制,国标中对机组的一次加载率规定在机组总功率容量的50%,前提为纯阻性负载。如果负载的功率因数较低,则又会大大打扣。例如,一般机组多不能拖动超过30%额定功率的风机和水泵的直接启动,但却可以通过改变负载的启动方式加以变通。一般工程上主要采用分批起动/采用降压起动方式/对电气设备进行本地/集中无功补偿等方式来提升机组的带载能力,从而提高机组的容量的利用率,限制机组容量及相关的工程造价。

  2.并机与单机工作方式下的功率选择与设置原则。双机并机或多机并机多见于对供电可靠性要求很高的应用条件下,例如人防地下室的区域电源,冶金电炉,医药化工生产,通信运营枢纽机房以及军事应用等。一般来说,整体功率相同的并机系统相对于单机系统而言,成本上升较大,带载能力低,但这是运行可靠性提升带来的正常影响。

  3.消防功率核定原则。从消防应用层面考虑,由单体建筑,连体建筑组合构成的建筑群落在最不利条件下的消防应急供电需求进行核定最终的消防用电对柴发功率的实际需求。例如,一个园区内有六幢建筑面积相近的高层建筑,其中两幢底部相连通,虽然连通部分有防火门相隔,但在考虑消防水泵,喷淋水泵电功率的同时需同时加入两栋相连通建筑内部的所有电气负荷的消防用电量做为整个园区的消防用电量核定指标。消防应按实际可能过火面综合考虑消防情况下的用电量,以避免高估柴发功率或低估功率产生的增加投资/不能满足实际需求等现实问题。

  

  4.消防用电负荷与其它建筑物内重要用电负荷的综合核定。柴发供电系统中考虑到到消防负荷的供电优先性,配电系统中多利用断路器的分励脱扣机构来实现柴发系统的供配电优先级。如正常市电断电情况下,加载生活必备的供水,供暖,供燃气等设备的用电,同时能提供在消防状态下切除这类正常生产/生活用电,腾出功率容量供应消防设备在应急情况下的使用。(具体参见参考文献1相关阐述)

 

随着社会的进步和发展,新建建筑对供电可靠性要求的不断提高,经济可靠的柴发机组也会愈来愈被工程技术人员重视。柴发机组以其灵活可靠的运用形式将愈来愈多的被电气工作者认识和理解。在工程项目的实施中,它可以灵活的运用在固定,暂设,移动的应急供电需求下为重要电气负荷的工程供电实践提供保障。在应用选择上,不再只局限于固定机房式内闭式系统,针对工程项目的实际需求制定因地制宜的运用形式是电气工程设计/实施工程师的主要职责,愿本文能为同行业者的工程实现提供帮助。

 

有需要了解关于柴油发电机组信息的请咨询我们,更多的发电机相关的技术解决方案,请访问http://www.ynqwdj.com,联系电话:18669047123

 


标签: 柴油发电机,发电机组  
地区: 云南省 昆明市 官渡区
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柴油发电机组的修与养
使用环境的气温对柴油机的磨损也是有影响的。气温高时发动机易过热,润滑油粘度低,零件的磨损便增加。气温低时润滑油粘度变大,柴油机起动困难,工作时冷却水不能保持正常温度,增加零件的磨损和腐蚀。柴油机在低温
技术问答  / Technical

所有的柴油发电机组均带有自保护功能吗?
答:不是,要看控制器的功能而定。目前市场上甚至于在相同品牌的机组中有的带、有的不带。购买机组时用户必须自己弄清楚。最好写成书面材料作为合同附件。一般低价机均不带自保护功能。 当然用户也可要求改装。
为什么我们要求客户,机组每运行200小时
答:柴油发电机组属振动工作器。而且很多国内生产或组装的机组该用双螺母的没用。该用弹簧垫片的没用,(二手机更差)。一旦电器紧固件松懈,会产生很大的接触电阻,导致机组运行不正常。
三相发电机的功率因数是多少?为提高功率因
答:功率因素纯电阻负载时为0.8,感性负载和容性负载要看负载而定。纯阴性不可以,因为电容器的充放电会导致小电源的波动。及机组振荡。 感性负载和容性负载适当加功率补偿器可提高发电机有功功率.
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