民用建筑电气设计规范自备应急电源.pptx
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1、n n【注释注释】机组的选择机组的选择n n 第第1 1款款 确定机组容量时,除考虑应急负荷总容确定机组容量时,除考虑应急负荷总容量之外,应着重考虑启动电动机容量。因单台电量之外,应着重考虑启动电动机容量。因单台电动机最大启动容量对确定机组容量有直接关系。动机最大启动容量对确定机组容量有直接关系。另外机组能启动电动机容量大小的因素又很多,另外机组能启动电动机容量大小的因素又很多,它与发电机的技术性能、柴油机的调速性能和启它与发电机的技术性能、柴油机的调速性能和启动时发电机所带负荷大小和功率因数的高低、发动时发电机所带负荷大小和功率因数的高低、发电机的励磁和调压方式以及用电负荷对电压指标电机的励
2、磁和调压方式以及用电负荷对电压指标的要求等因素有关。因此,设计确定机组容量,的要求等因素有关。因此,设计确定机组容量,应具体分析区别对待。应具体分析区别对待。n n 为了便于设计参考,对三相低压柴油发电机组为了便于设计参考,对三相低压柴油发电机组在空载时,能全电压直接启动的空载四极笼型三在空载时,能全电压直接启动的空载四极笼型三相异步电动机最大容量可参见表相异步电动机最大容量可参见表6-16-1。n n 但应注意,表但应注意,表6-16-1所列数值,没有考虑电动机直所列数值,没有考虑电动机直接启动对机组母线电压降加以限制,是以全电压接启动对机组母线电压降加以限制,是以全电压直接启动电动机时,电
3、动开关和失压保护不应跳直接启动电动机时,电动开关和失压保护不应跳闸为条件。闸为条件。n n 在发电机组选型时应考虑以下基本因素:在发电机组选型时应考虑以下基本因素:n n 1)1)负载的大小;负载的大小;n n 2)2)用电设备瞬间电压用电设备瞬间电压/频率波动变化的允许值;频率波动变化的允许值;n n 3)3)用电设备稳态电压用电设备稳态电压/频率波动变化的允许值;频率波动变化的允许值;n n 4)4)可允许的谐波含量;可允许的谐波含量;n n 5)5)机房的通风、排烟状况;机房的通风、排烟状况;n n 6)6)负载的特性(如非线性负载、用电设备单机负载的特性(如非线性负载、用电设备单机最大
4、功率等)。最大功率等)。n n 负载特性及负载大小是选择发电机组最关键的负载特性及负载大小是选择发电机组最关键的因素。当考虑负载特性时,以下几点需深入分析:因素。当考虑负载特性时,以下几点需深入分析:n n 1)1)是否有对电压,频率要求特别高的负载,如是否有对电压,频率要求特别高的负载,如电脑、通讯设备等;电脑、通讯设备等;n n 2)2)是否有大型的电动机负载,为何种启动方式,是否有大型的电动机负载,为何种启动方式,是否频繁启动;是否频繁启动;n n 3)3)是否有非线性负载,如整流器、是否有非线性负载,如整流器、UPSUPS、高频、高频开关等;开关等;n n 4)4)是否有频率变化的固定
5、负载,如发射机等;是否有频率变化的固定负载,如发射机等;n n 5)5)是否有产生再生功率的负载,如电梯等。是否有产生再生功率的负载,如电梯等。n n 2 2 在方案及初步设计阶段,柴油发电机容量可在方案及初步设计阶段,柴油发电机容量可按配电变压器总容量的按配电变压器总容量的10%10%20%20%进行估算。在施进行估算。在施工图设计阶段,可根据一级负荷、消防负荷以及工图设计阶段,可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要二级负荷的容量,按下列方法计算的最某些重要二级负荷的容量,按下列方法计算的最大容量确定:大容量确定:n n 1 1)按稳定负荷计算发电机容量;)按稳定负荷计算发电机容量;n n 2
6、 2)按最大的单台电动机或成组电动机启动的)按最大的单台电动机或成组电动机启动的需要,计算发电机容量;需要,计算发电机容量;n n 3 3)按启动电动机时,发电机母线允许电压降)按启动电动机时,发电机母线允许电压降计算发电机容量。计算发电机容量。n n【注释注释】第第2 2款款 根据国内外一些高层建筑用电指根据国内外一些高层建筑用电指标统计,应急发电机容量约占供电变压器总容量标统计,应急发电机容量约占供电变压器总容量的的10 10 20。n n国外建筑物配电变压器容量一般选择得较富余,因国外建筑物配电变压器容量一般选择得较富余,因此后一个指标偏差较大。根据我国现实情况,建筑此后一个指标偏差较大
7、。根据我国现实情况,建筑物规模大时取下限,规模小时取上限。物规模大时取下限,规模小时取上限。n n 发电机组的容量可分别按下列公式计算:发电机组的容量可分别按下列公式计算:n n 1 1 按稳定负荷计算发电机容量按稳定负荷计算发电机容量n n式中式中 P Pm m 启动容量最大的电动机或成组电动机启动容量最大的电动机或成组电动机的容量(的容量(kWkW)n n cos cos 电动机的启动功率因数,一般取电动机的启动功率因数,一般取0.40.4;n n K K 电动机的启动倍数;电动机的启动倍数;n n C C 按电动机启动方式确定的系数;按电动机启动方式确定的系数;n n 全压启动:全压启动
8、:C=1.0C=1.0n n Y Y一一启动启动C=0.67C=0.67n n 自耦变压器启动:自耦变压器启动:n n 5050抽头抽头C=0.25C=0.25n n 65 65抽头抽头C=0.42C=0.42n n 80 80抽头抽头C=0.64C=0.64n n 意义同公式(意义同公式(6-26-2)。)。E E 应急负荷中心母线允许的瞬时电压降一应急负荷中心母线允许的瞬时电压降一 般般 E E取取0.250.250.30.3(有电梯时取(有电梯时取0.2UH0.2UH););K K、C C 意义同公式(意义同公式(6-36-3)。)。公式(公式(6-46-4)适用于柴油发电机与应急负荷中
9、心)适用于柴油发电机与应急负荷中心距离很近的情况。距离很近的情况。即,实际功率即,实际功率=额定功率额定功率CC 见表见表6-26-2、表、表6-36-3n n 如果外界气压、温度、湿度等条件不同时,应如果外界气压、温度、湿度等条件不同时,应按照表按照表6-26-2、6-36-3、6-46-4、6-56-5中所列之校正系数进行中所列之校正系数进行校正。校正。n n不同相对湿度和大气压下的(增压)非增压柴油不同相对湿度和大气压下的(增压)非增压柴油机功率修正系数机功率修正系数C%C%n n3 当有电梯负荷时,在全电压启动最大容量笼型电动机情况下,发电机母线电压不应低于额定电压的80%;当无电梯负
10、荷时,其母线电压不应低于额定电压的75%。当条件允许时,电动机可采用降压启动方式;n n【注释】n n 第第3 3款款 规定母线电压不得低于规定母线电压不得低于8080,包括下述,包括下述几方面的因素:几方面的因素:n n 1 1 保证电动机有足够的启动转矩,因启动转矩保证电动机有足够的启动转矩,因启动转矩与电源电压的平方成正比;与电源电压的平方成正比;n n 2 2 不致因母线电压过低而影响其它用电设备的不致因母线电压过低而影响其它用电设备的正常工作,尤其是对电压比较敏感的负荷;正常工作,尤其是对电压比较敏感的负荷;n n 3 3 要保证接触器等开关接触设备的吸引线圈能要保证接触器等开关接触
11、设备的吸引线圈能可靠的工作。可靠的工作。n n 当直接启动大容量的笼型电动机时,发电机母当直接启动大容量的笼型电动机时,发电机母线的电压降落太大,影响应急电力设备启动或正线的电压降落太大,影响应急电力设备启动或正常运行时,不应首先考虑加大发电机组的容量,常运行时,不应首先考虑加大发电机组的容量,而应采取其它措施来减少发电机母线的电压波动,而应采取其它措施来减少发电机母线的电压波动,例如采用降压启动方式等。例如采用降压启动方式等。n n 4 4 多台机组时,应选择型号、规格和特性相同的多台机组时,应选择型号、规格和特性相同的机组和配套设备;机组和配套设备;n n 5 5 宜选用高速柴油发电机组和
12、无刷励磁交流同步宜选用高速柴油发电机组和无刷励磁交流同步发电机,配自动电压调整装置。选用的机组应装设发电机,配自动电压调整装置。选用的机组应装设快速自启动装置和电源自动切换装置。快速自启动装置和电源自动切换装置。n n 【注释注释】第第5 5款款 据有关资料介绍,国外高层建筑据有关资料介绍,国外高层建筑中所采用的应急柴油发电机组基本上为高速机组。中所采用的应急柴油发电机组基本上为高速机组。目前国内一些高层建筑用的应急柴油发电机已向高目前国内一些高层建筑用的应急柴油发电机已向高速型转化,此种机组具有体积小、重量轻、启动运速型转化,此种机组具有体积小、重量轻、启动运行可靠等优点。行可靠等优点。n
13、n 无刷励磁交流同步发电机的特点:当与自动电无刷励磁交流同步发电机的特点:当与自动电压调整装置配套使用时,其静态电压调整率可保证压调整装置配套使用时,其静态电压调整率可保证在在1.0%2.51.0%2.5以内。以内。n n 这种类型机组能适应各种运行方式,易于实现这种类型机组能适应各种运行方式,易于实现机组自动化或对发电机组的遥控。机组自动化或对发电机组的遥控。n n 目前国产柴油发电机组启动时间可以小于目前国产柴油发电机组启动时间可以小于15s15s,有的厂产品可在有的厂产品可在47s47s,保证值为,保证值为15s15s。n n6.1.8 6.1.8 发电机组的自启动应符合下列规定:发电机
14、组的自启动应符合下列规定:n n 1 1 机组应处于常备启动状态。一类高层建筑机组应处于常备启动状态。一类高层建筑及火灾自动报警系统保护对象分级为一级建筑物及火灾自动报警系统保护对象分级为一级建筑物的发电机组,应设有自动启动装置,当市电中断的发电机组,应设有自动启动装置,当市电中断时,机组应立即启动,并应在时,机组应立即启动,并应在30s30s内供电;内供电;n n 当采用自动启动有困难时,二类高层建筑及二当采用自动启动有困难时,二类高层建筑及二级保护对象建筑物的发电机组,可采用手动启动级保护对象建筑物的发电机组,可采用手动启动装置;装置;n n 机组应与市电联锁,不得与其并列运行。当市机组应
15、与市电联锁,不得与其并列运行。当市电恢复时,机组应自动退出工作,并延时停机;电恢复时,机组应自动退出工作,并延时停机;n n【注释注释】发电机组的自启动发电机组的自启动 n n 第第1 1款款 应急机组是保证建筑物安全的重要设备,应急机组是保证建筑物安全的重要设备,它的首要任务必须在应急情况下,能够可靠启动它的首要任务必须在应急情况下,能够可靠启动并投入正常运行,以满足使用要求。并投入正常运行,以满足使用要求。n n 与市网不得并列运行,是考虑到一旦机组发生与市网不得并列运行,是考虑到一旦机组发生故障时,不要波及到市网,而扩大了故障范围。故障时,不要波及到市网,而扩大了故障范围。如市网有故障,
16、因与机组未并网,也易于临机处如市网有故障,因与机组未并网,也易于临机处理,避免发生意外事故。联锁的目的就是防止误理,避免发生意外事故。联锁的目的就是防止误并列。并列。n n 2 2 为了避免防灾用电设备的电动机同时启动而为了避免防灾用电设备的电动机同时启动而造成柴油发电机组熄火停机,用电设备应具有不造成柴油发电机组熄火停机,用电设备应具有不同延时,错开启动时间。重要性相同时,宜先启同延时,错开启动时间。重要性相同时,宜先启动容量大的负荷;动容量大的负荷;n n 3 3 自启动机组的操作电源、机组预热系统、燃自启动机组的操作电源、机组预热系统、燃料油、润滑油、冷却水以及室内环境温度等均应料油、润
17、滑油、冷却水以及室内环境温度等均应保证机组随时启动。水源及能源必须具有独立性,保证机组随时启动。水源及能源必须具有独立性,不得受市电停电的影响;不得受市电停电的影响;n n 【注释注释】第第3 3款款 机房在寒冷地区应采暖,为保证机房在寒冷地区应采暖,为保证机组应急时顺利启动,机房最低温度应根据产品机组应急时顺利启动,机房最低温度应根据产品要求。但一般不应低于要求。但一般不应低于5 5,最高温度不超过,最高温度不超过3535,相对湿度小于,相对湿度小于7575。n n 自启动机组的冷却水应能自流供给,若水源不自启动机组的冷却水应能自流供给,若水源不可靠,应设储水箱或储水池。可靠,应设储水箱或储
18、水池。为了确保机组启动具有足够的能量,除机组具为了确保机组启动具有足够的能量,除机组具有充电能力外,在备用过程中应具有浮充电装置。有充电能力外,在备用过程中应具有浮充电装置。n n 为保证机组在应急时使用,必须储备一定数量的为保证机组在应急时使用,必须储备一定数量的燃料油,还应设两个以上柴油储油箱,便于新油燃料油,还应设两个以上柴油储油箱,便于新油沉淀。沉淀。n n 4 4 自备应急柴油发电机组自启动宜采用电启动自备应急柴油发电机组自启动宜采用电启动方式,电启动设备应按下列要求设置:方式,电启动设备应按下列要求设置:n n 1 1)电启动用蓄电池组电压宜为)电启动用蓄电池组电压宜为12V12V
19、或或24V24V,容,容量应按柴油机连续启动不少于量应按柴油机连续启动不少于6 6次确定;次确定;n n 2 2)蓄电池组宜靠近启动电机设置,并应防止)蓄电池组宜靠近启动电机设置,并应防止油、水浸入;油、水浸入;n n 3 3)应设置整流充电设备,其输出电压宜高于)应设置整流充电设备,其输出电压宜高于蓄电池组的电动势蓄电池组的电动势50%50%,输出电流不小于蓄电池,输出电流不小于蓄电池10h10h放电率电流。放电率电流。n n【注释注释】第第4 4款款 启动蓄电池由机组随机供给,工启动蓄电池由机组随机供给,工作电压为作电压为12V12V或或24V24V。机组启动时启动电流很大,。机组启动时启
20、动电流很大,为减少启动电压降,启动蓄电池应设置在机组的为减少启动电压降,启动蓄电池应设置在机组的启动电动机附近。因机组不经常工作,为了补充启动电动机附近。因机组不经常工作,为了补充蓄电池自放电,应设置充电装置。蓄电池自放电,应设置充电装置。n n6.1.9 6.1.9 发电机组的中性点工作制应符合下列规定:发电机组的中性点工作制应符合下列规定:n n 1 1 发电机中性点接地应符合下列要求:发电机中性点接地应符合下列要求:n n 1 1)只有单台机组时,发电机中性点应直接接地,)只有单台机组时,发电机中性点应直接接地,机组的接地型式宜与低压配电系统接地型式一致;机组的接地型式宜与低压配电系统接
21、地型式一致;n n 2 2)当两台机组并列运行时,机组的中性点应)当两台机组并列运行时,机组的中性点应经刀开关接地。当两台机组的中性导体存在环流经刀开关接地。当两台机组的中性导体存在环流时,应只将其中一台发电机的中性点接地;时,应只将其中一台发电机的中性点接地;n n 3 3)当两台机组并列运行时,两台机组的中性)当两台机组并列运行时,两台机组的中性点可经限流电抗器接地。点可经限流电抗器接地。n n 2 2 发电机中性导体上的接地刀开关,可根据发发电机中性导体上的接地刀开关,可根据发电机允许的不对称负荷电流及中性导体上可能出电机允许的不对称负荷电流及中性导体上可能出现的零序电流选择;现的零序电
22、流选择;n n 3 3 采用电抗器限制中性导体环流时,电抗器的采用电抗器限制中性导体环流时,电抗器的额定电流可按发电机额定电流的额定电流可按发电机额定电流的25%25%选择,阻抗选择,阻抗值可按通过额定电流时其端电压小于值可按通过额定电流时其端电压小于10V10V选择。选择。n n n n 【注释注释】发电机组的中性点工作制发电机组的中性点工作制 n n 第第1313款款 三相四线制发电机组中性点是直接接三相四线制发电机组中性点是直接接地的,它的优点是降低了系统的内部过电压倍数,地的,它的优点是降低了系统的内部过电压倍数,一相接地后,相间电压为中性点所固定,基本不一相接地后,相间电压为中性点所
23、固定,基本不会升高。而且电力与照明可以由同一发电机母线会升高。而且电力与照明可以由同一发电机母线供电。供电。n n 在三相四线制中,当两台或多台机组并列运行在三相四线制中,当两台或多台机组并列运行时,中性导体就会产生三次谐波环流,环流的大时,中性导体就会产生三次谐波环流,环流的大小与下列因素有关:小与下列因素有关:n n 1 1 三相负载的不平衡度;三相负载的不平衡度;n n 2 2 两机组有功负载分配的不平衡度;两机组有功负载分配的不平衡度;n n 3 3 两机组无功负载分配即功率因数的差异程度。两机组无功负载分配即功率因数的差异程度。n n 又因中性点引出导体上的三次谐波电流,徒然又因中性
24、点引出导体上的三次谐波电流,徒然使发电机发热,降低其出力,必须加以限制,其使发电机发热,降低其出力,必须加以限制,其限制中性导体电流的方法如下:限制中性导体电流的方法如下:n n 1 1 中性点引出导体上加装刀开关。在每台发电中性点引出导体上加装刀开关。在每台发电机的中性点引出导体上装刀开关,以切断发电机机的中性点引出导体上装刀开关,以切断发电机间谐波电流的环流回路。在运行中根据谐波电流间谐波电流的环流回路。在运行中根据谐波电流的大小和分布情况,决定断开一台发电机的中性的大小和分布情况,决定断开一台发电机的中性点引出导体,但至少应保持一台发电机的中性点点引出导体,但至少应保持一台发电机的中性点
25、和中性母线接通,以保证对和中性母线接通,以保证对220V220V设备的供电。但设备的供电。但这种方法的缺点是把这种方法的缺点是把220V220V的不平衡(零序)负荷的不平衡(零序)负荷完全加在少数发电机上,加大了这些发电机三相完全加在少数发电机上,加大了这些发电机三相负荷的不平衡程度,而且系统单相接地短路电流负荷的不平衡程度,而且系统单相接地短路电流也集中在这些发电机上。也集中在这些发电机上。n n 2 2 中性点引出导体上装设电抗器。在每台发电中性点引出导体上装设电抗器。在每台发电机的中性点引出导体上装设电抗器,在保持中性母机的中性点引出导体上装设电抗器,在保持中性母线电位偏移不大的条件下,
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