重要办公建筑中柴油发电机组经常作为应急或备用电源使用，柴油发电机组设计的合理

  随着我国综合国力的增强，重要办公建筑的供电保障要求慢慢的升高。柴油发电机组经常作为应急或备用电源使用，柴油发电机组设计的合理性和安全性至关重要。

  本论文以亚洲基础设施投资银行总部项目( 简称“亚投行项目”) 为例，总结了柴油发电机组在系统模块设计中的一些经验和想法。希望能够通过本文的探讨，对电气设计师在柴发机组设计方面有所助益。

  亚投行项目位于中轴线西侧建筑序列的最北端; 总建筑面积为 389 972 m2，地上面积 256 872m2，地下面积 133 100m2。地上 16 层，地下 3 层; 建筑高度 80m。机动车停车位 1 670 辆。本项目为一次性建设，分三期使用。

  亚投行项目为一类高层办公建筑。车库属于大型Ⅰ类汽车库; 地下一层设置的数据机房为 B 级机房。项目耐火等级为一级; 结构类型为钢管混凝土框架－钢板墙核心筒结构，基础类型为桩筏基础。

  本工程为一类高层办公建筑、超甲级写字楼、大型Ⅰ类汽车库。根据供电方案，本工程为一级负荷用户。具体负荷分级如下。

  一级负荷中很重要负荷:主体业务和计算机系统、电子信息设备机房、重要弱电机房用电( 含空调用电) ; 安防系统用电; 值班照明、警卫照明; 首层安检区用电、变配电室用电; 办公区重要负荷; 档案室用电、交易办公区用电、董事会会议室及行长办公区用电、VIP 电梯; 厨房冷库用电; 地下一层 B 级数据机房及其精密空调设备用电; 为数据机房和厨房冷库服务的冷却水等空调设备用电。

  一级负荷:消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明系统、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防专用水泵、消防电梯及其排水泵、电动的防火卷帘及门窗、阀门等消防用电; 走道照明; 客梯用电; 排污泵、生活水泵用电; 副行长/首席顾问办公区。

  一级负荷中的很重要负荷:采用双重电源供电，在最末一级配电装置处自动切换; 采用柴油发电机组作为备用电源，根据设备允许中断供电时间的要求设置 UPS 保证供电连续性。

  一级负荷:采用双重电源供电，在最末一级配电装置处自动切换。对于消防负荷和部分维持大楼基本运行的一级负荷增设柴油发电机组作为应急电源，根据设备允许中断供电时间要求设置 UPS /EPS 保证供电连续性。

  二级负荷采用两回路电源供电，在适当位置的配电装置处自动切换; 对大容量设备也可采用由变配电室低压配电柜单路放射式供电。

  本项目共设有六座变配电室，两座总变配电室( 1 号和 2 号总变配电室) ，四座分变配电室( 3 号、4号、5 号和 6 号分变配电室) 。

  其中，除专门为制冷机房设置的 6 号分变配电室设置在地下二层( 局部降板) 外，其余变配电室均设置在地下一层。变配电室均设置电缆夹层。本项目总变压器容量为 45 000kVA。

  根据负荷等级及不同负荷等级的供电方式，本项目设置闭式水循环风冷式低压柴油发电机组作为应急/备用电源。柴发机组的带载范围如下。

  ( 1) 停电且消防状态:带载本区域全部消防负荷，为消防负荷提供应急电源。负荷包括: 安防控制管理系统、重要网络设备、消防控制室、火灾自动报警及联动控制装置、火灾应急照明系统、防烟及排烟设施、自动灭火系统、消防专用水泵、消防电梯及其排水泵、电动防火卷帘、电动排烟窗等消防用电。

  ( 2) 停电而非消防状态:为维持大楼基本运行的负荷提供备用电源。最重要的包含: 首层安检区用电、办公区重要负荷、档案室用电、交易办公区用电、董事会会议室及行长办公区用电、VIP 电梯、厨房冷库用电、B 级数据机房及其精密空调设备、智能化机房和厨房冷库服务的冷却水等空调设备用电;重要客梯、排污泵、生活水泵用电。

  柴油发电机房设置原则为: 靠近其服务的变配电室，便于进风、排风、排烟。本项目在地下层设置三座柴油发电机房。表 1 所示为柴油发电机的设置情况。

  在发电机房控制室设应急/备用电源配电柜，将应急/备用电源分配至各区域变压器的应急/备用母线 室外储油量计算

  本项目柴油发电 机 组 持 续 供 电 时 间 不 少 于24h; 单台机组的燃油消耗量为 298L /h，按照最不利条件下，2 台机组同时持续工作 24h，需要的储油量为 14. 3m3; 考虑室内设有 1 m3 日用油箱，室外设置 15 m3 储油罐，则储油量共 16 m3＞ 14. 3 m3，满足储油量要求。

  变压器低压端通过断路器的辅助触点信号给发电机组控制器启动柴油发电机。当恢复供电后控制器发出发电机断路器分闸信号，延时发出断路器合闸信号，柴油发电机组延时停机。

  任意一组变压器供电回路中的两路市电中任意一路返回且主控柜检测到该供电回路中 ATS 市电侧合闸状态反馈信号返回，主控柜控制分闸相应供电回路中的机组馈线) 若其他变压器组市电都正常供电的情况下，柴发机组空载运行5min 后停机; 2) 若其他变压器供电回路中的两路市电仍处于失电状态，柴发机组继续运行带载，直至所有供电回路市电正常供电，柴发机组空载运行5min 后停机。

  柴发发电机房内设置双电源配电箱为柴发机组辅助设备提供低压电源。双电源回路分别引自变压器普通母线段和应急母线段; 电启动系统、接地柜和电动百叶由机组自带 UPS 供电。预留电量可根据以下数据来进行估算( 1 000kW 机组) : 1) 每台发电机组电加热器: AC380V，15kW; 2) 每台发电机组尾气净化系统控制器: AC380V，1kW; 3) 机房接地柜: AC220V，1kW; 4) 机房日用油箱控制柜( 含回油泵电源) : AC380V，5kW; 5) 机房室外油罐控制柜( 含供油泵电源) : AC380V，8kW; 6) 数字并联主控制柜: AC220V，1kW。

  本工程各柴油发电机房的两台柴油机组并列运行，机组的中性点经接触器接地; 当中性导体存在环流时，只需将其中一台发电机的中性点( 接触器常开触点闭合) 接地。本项目每座柴油发电机房的两台柴发机组共用一个接地柜，接地柜由柴发机组配套提供。

  GB 50016—2014《建筑规划设计防火规范》( 2018 年版) 中 5. 4. 13 条第 2 款要求: 民用建筑内的柴油发电机房不应布置在人员密集场所的上一层、下一层或贴临。此条为强条，因此在方案阶段，选择柴油发电机房位置时务必必须要格外注意避开人员密集场所。

  GB 50016—2014《建筑规划设计防火规范》( 2018 年版) 中 5. 4. 13 条第 6 款要求: 应设置与柴油发电机容量和建筑规模相适应的灭火设施，当建筑内别的部位设置自动喷水灭火系统时，机房内应设置自动喷水灭火系统。

  电气专业需与暖通专业一同考虑进风、排风和排烟的位置及路由，不但要考虑机组运行时保证机房内良好通风，还需保证环境和温度要达到机组自启动温度要求。

  [1]刘力红,徐华.重要办公建筑柴油发电机组设计探讨[J].智能建筑电气技术,2021,15(05):66-69.