李亮
(中南建筑設計院股份有限公司武漢430071)
摘要:本文對大型項目中,柴油發電機組容量的計算、選型做了簡要的介紹。
關鍵詞:負荷等級、柴油發電機組、供電范圍、容量計算
前言:隨著社會經濟的發展,大型、超大型商業綜合體在全國各地不斷涌現,其業態復雜,功能多樣化,而供電的可靠性,成為配電系統設計的重點?,F就某大型商業綜合體中柴油發電機組的設計方案做一個簡要的分析說明。
1、項目概況
某大型商業綜合體,項目總建筑面積為30.35萬平方米,地下4層,地上4層商業裙房和3個塔樓。其中1#塔樓66層,2#塔樓30層,3#塔樓22層,建筑物高度分別為282.8m、129.4m和95.8m,1、2#樓屬超高層建筑。其中,地下2、3、4層均為車庫及設備用房(地下4層戰時為人防工程),地下一層為超市;地上裙房商業包含商業街、電影院、餐飲等功能;1#塔樓1~5層為酒店大堂和酒店配套餐飲用房,5~46層為辦公用房,47~66層為酒店。
2、負荷等級
根據《民用建筑電氣設計規范》JGJ16-2008和《高層民用建筑設計防火規范》GB50045—95(2005年版)規定,項目所有消防負荷、應急照明、航空障礙燈、弱電機房、監控中心、客梯、生活泵、地下室污水泵、公共照明、酒店廚房、宴會廳等負荷為一級負荷。
3、供電電源
本工程電源擬由上級兩個變電站引入四路10kV電源(四路電源分為兩組,1、2#電源互為獨立電源,互為備用;3、4#電源互為獨立電源,互為備用;)至地下二層10kV開閉所,電源應滿足雙重電源條件,四路電源同時工作。
4、柴油發電機組的供電范圍
由于本項目包含超高層辦公及酒店,且具有較好的10KV電源條件,故項目另增設3臺柴油發電機組作為超高層塔樓的備用電源。其中1#柴油發電機組為1#樓酒店服務,2#柴油發電機組為1#樓辦公區服務,3#柴油發電機組為2#樓服務。具體供電范圍如下:
發電機編號
供電負荷
1#柴油發電機組
酒店廚房、生活泵、酒店一層大堂、48層空中大堂、宴會廳、2部酒店專用客梯、各層公共照明、監控中心、弱電機房等非消防負荷;酒店避難層負荷、消防負荷、應急照明、消防電梯等消防負荷。
2#柴油發電機組
1#塔樓辦公區公共照明、2部辦公專用客梯、弱電機房等非消防負荷;辦公避難層負荷、應急照明;消防電梯等消防負荷。
地下室消防泵房消防水泵。
3#柴油發電機組
2#塔樓辦公區公共照明、2部客梯、弱電機房等非消防負荷;辦公避難層負荷、應急照明;消防電梯等消防負荷。
5、柴油發電機組的容量計算
發電機容量的選取首先要進行負荷統計和計算,這包含消防負荷和保障性負荷兩方面。
統計消防負荷時,應選取消防設備容量最大的一個防火分區作為著火分區,首先應納入該分區和相鄰分區消防負荷,再計入與該分區消防有關的安裝在其他分區、樓層的消防負荷,如消防控制中心、消防水泵、疏散樓梯的正壓風機等。以本項目1#柴油發電機組為例,塔樓火災時,應計入上下避難層(或屋面層)的消防負荷、備用照明、地下室的消防水泵、位于避難層的消防轉輸水泵、消防電梯、應急照明等負荷。
統計保障性負荷時,應統計市電停電時,需要繼續供電的一級負荷。又以本項目1#柴油發電機組為例,市電停電時,應納入酒店廚房、生活泵、酒店一層大堂、48層空中大堂、宴會廳、2部客梯、各層公共照明、監控中心、弱電機房、航空障礙燈等非消防負荷;此時還應把停電時非火災狀態下正常使用的消防負荷,如消防監控中心、疏散照明、消防電梯等負荷納入計算。
待以上兩種負荷統計完成后,取其較大值作為確定發電機組容量的依據,從而同時滿足消防部門及建設方的相應要求。
此外,柴油發電機組的容量大小,除要滿足上述穩定計算負荷需要外,還需考慮電動機啟動時對發電機配電母線電壓降的校驗。即,全電壓起動最大容量籠型電動機時,發電機母線電壓不應低于額定電壓的80%。本項目為縮小發電機裝機容量,大容量電動機均采用了降壓起動方式。
6、發電機組容量的選取
在計算出發電機組的容量后,我們需按照發電機的主供容量和備供容量選取合適的柴油發電機組。
由于本項目有良好的市政電源條件,柴油發電機組僅作為應急電源使用,經常處于待機應急起動狀態,連續運行的時間不長,一般不超過8h,因此可按“備用功率”來確定容量。由于柴油機的最佳經濟運行狀態是在標定功率的75%-90%之間,故柴油發電機組的負載率應控制在75%-90%之間,這樣也為大容量電機啟動留有一定的余量。