試論民用建筑中的自備發電機組容量選擇與節能控制

劉軍

摘?要：本文主要圍繞著民用建筑當中自備式發電機組的容量選擇和節能控制實施要點開展深入的研究，便于今后更好地落實民用建筑當中發電機組相關設計實踐工作。

關鍵詞：發電機組;自備;容量選擇;節能控制

1?容量選擇分析

現階段，大部分民用建筑當中自備式發電機組均為柴油自備式發電機組，設計著需嚴格依據柴油自備式發電機組相關容量選擇章程和標準，依照著如下方法實施計算分析，并將柴油自備式發電機組具體容量確定下來：

1.1?依據穩定負荷實施容量計算

一處應急電源：=826/（0.87*0.8）=1186kVA;二處應急電源：=374/（0.87*0.8）=537kVA;在該列式當中：cos是發電機所額定的功率因素，取值0.8;是帶負載綜合效率，取值0.82-0.88;S_G1是依據穩定負荷所計算出發電機的實際功率;是發電機的總負荷所計算出功率^[1]。

1.2?依據尖峰負荷實施容量計算

一處應急電源：=（0.9/1.4）*369=237.2kVA;二處應急電源：=（0.9/1.4）*37.5=24.1kVA。在該列式當中：S_m是成組的電動機或者單臺的電動機最大起動容量，一處應急電源消防泵總容量取值369kVA、二處應急電源消防泵總容量取值37.5kVA;K_g是發電機限定短時的過載系數，取值1.4;K_j是由于尖峰負載所致頻率和電壓降低，電動機的功率降低系數，取值0.9。

1.3?依據發電機的母線限定壓降實施容量計算

一處應急電源：=（1-0.2）/0.2*0.2*369=295.2kVA;二處應急電源：=（1-0.2）/0.2*0.2*37.5=30kVA。在該列式當中：S_stΔ是促使發電機產生最大壓降電動機最大的啟動容量，一處應急電源消防泵總容量取值369kVA、二處應急電源消防泵總容量取值37.5kVA;是發電機的瞬態電抗，取值0.2;ΔU是發電機的母線限定電壓降，取值0.2。

1.4?選定發電機

結合上述三種不同方式選定發電機最大的容量即為：一處應急電源S_G1=1186kVA、二處應急電源S_G2=537kVA。故而，結合柴油自備式發電機產品規格，一處應急電源選定一臺1000kW額定功率柴油自備式發電機;二處應急電源選定兩臺250kW額定功率柴油自備式發電機，當成是應急電源。依據雙電源和自備電源的管理要求和標準，自備電源容量配置標準應當在保安負荷120%左右^[2]。對此，一處應急電源保安負荷選定826kW，發電機實際額定功率選取1000kW（>120%），發電機所選定容量可符合實際標準;二處應急電源保安負荷選定374kW，發電機實際額定功率選取500kW（>120%），發電機所選定容量也可符合實際標準。

2?節能控制實施要點

2.1?啟動前期準備

民用建筑自備式發電機組實際運行前期，需先對各項參數能否符合啟動要求予以準確確定，包含著接地保護、絕緣、冷卻、潤滑、燃油等各個系統能否維持正常運行狀態。啟動前做好各項參數檢查后，需動態測量各項參數，實施延時判斷分析，以確保機組維持穩定可靠地運行狀態。

2.2?啟動及停車

啟動該發電機組前期確定所有參數正常，且經電網的監測系統以確認該電網處于斷電狀態，則發電機組便可投放運行。由可編程的控制裝置，將啟動指令發出，由DSP來對發電機組所有啟動運行動作實施控制，可編程的控制裝置對發電機組實際啟動時間、功率、電壓各項參數實施實時化測量，發電機組所發出電能質量符合電網要求后，可將并網命令發出^[3]。發電機組實際運行期間，電網的監測系統需及時向可編程的控制裝置傳輸電網數據，該可編程的控制裝置結合所返回的數據，對電網是否已恢復實施準確判斷，而后再實施二次延時性判斷分析，在確定電網已恢復之后，把發電機組的停機指令及時發送給DSP。

2.3?切換控制

為方便檢修與維護發電機組，需設自動/手動的切換開關，檢修期間，可自動切換至手動操作，便于處于停機狀態下實現手動式操作運行。

2.4?并網控制

結合所輸出的電流變化情況，合理調整該發電機組實際運行速度。所輸出電壓若超過可波動限定范圍，則就及時合理地調整好民用建筑自備式發電機組實際運行速度，確保機組所輸出電能可符合電網實際要求和標準，機組的保護裝置需實時化監控機組所輸出的負荷，若有超負荷或者過載運行情況出現，則控制系統需及時將報警信號發出，結合過載時間和電流大小情況，實施停機判斷。

2.5?優化控制變速

對民用建筑內部自備式發電機組當中勵磁繞組的電流實施有效調節后，讓發電機組所輸出三相的交流電相序與相位、電壓幅值、電能頻率等，均和電網處于同步狀態，經檢查確定以上參數均可符合并網標準之后，由可編程的控制裝置將并網命令發出，經自動斷路裝置實現并網運行，確保民用建筑自備式發電機組實際運行期間，無擾動的并入電網可實現，達到最佳節能控制實施效果。

2.6?脫網關機控制

下列是發電機組幾種脫網關機情況：一是，手動操作式停機。機組試運行及檢修狀態，以手動方式實施停機操作，廣大操作者可結合民用建筑具體設計情況和要求，正確實施停機操作;二是，自動停機。電網已恢復供電過后，由可編程的控制裝置結合檢查信號，實施停機操作，如機組延時等待和脫網切換等等，電網正常供電情況下，機組停機;三是，緊急故障條件下安全停機。負荷、線路或者著發電機組的運行故障發生后，發電機組無法維持電力供應情況下，由可編程的控制裝置結合反饋的信號，將停機命令及時發出，再由控制系統快速執行脫網及停機操作等。

2.7?自動冷卻與加熱控制

民用建筑內部發電機組長時間停機情況下，結合機組自身所處民用建筑實際環境，加熱除濕處理機組，防止電機和電氣系統會由于受潮，而出現絕緣降低與設備老化情況。液壓油溫與齒輪油溫若超限，需啟動加熱裝置或者冷卻裝置，及時執行停機報警控制操作。

2.8?液壓和伺服系統控制

民用建筑自備式發電機組內部潤滑系統的壓力參數值若在所規定范圍以下，則系統自動將報警信號發出，液壓泵啟動運行，若持續報警，表示液壓系統有故障問題產生，務必及時做好排除處理工作。發電機組的油位需設報警與指示，油位若在規定值以下，需及時發出報警信號，執行停機操作。

參考文獻：

[1]涂來明， 張寧. 民用建筑中柴油發電機組容量選擇探討[J]. 建筑工程技術與設計， 2018， 20（036）：3216-3217.

[2]鄒軍. 民用建筑中柴油發電機組設計探討[J]. 建筑電氣， 2018， 37（14）： 102-103.