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消防用柴油發電機組的容量計算方法

發布時間：2019-04-18 12:44:54 ▏閱讀：次

應急柴油發電機組是民用建筑中消防設施配套的重要備用電源，對保證人身和財產的安全起著至關重要的作用。按照IEC和國家標準的有關規定，應急柴油發電機組主要是為一級負荷中特別重要負荷及消防負荷供電。除此之外，為充分發揮柴油發電機組的作用，還可以向一些比較重要的商用負荷供電，這部分商用負荷多數為一些收費較高的營業場所。多數情況下首先根據火災情況確定應急柴油發電機組容量，然后再根據發電機的容量確定對商用負荷的供電范圍。

一、應急柴油發電機組負荷計算中的原則

根據應急柴油發電機組的供電范圍，在進行應急柴油發電機組的負荷計算時，首先應明確以下幾個原則：

1、應按火災和非火災兩種情況分別計算

根據應急柴油發電機組的供電范圍，在進行負荷計算時，應按火災和非火災兩種情況分別計算。

（1）應急柴油發電機組火災情況下的負荷計算

在進行火災情況下應急柴油發電機組負荷計算時，應根據《建筑設計防火規范》的規定，對建筑群和住宅小區按一個建筑發生火災計算，對一個建筑按一個防火分區發生火災計算。此時消防負荷包括：應急柴油發電機組供電范圍內全部消防電梯、全部應急照明，加上發生火災時，根據防火分區所使用的消防負荷，如消火栓泵、噴淋泵、防排煙風機等。大多數工程是與地下室、塔樓相對應的首層防火分區發生火災時消防負荷最大。此時投入使用的防排煙風機有地下室、首層、二層對應防火分區的防排煙風機。對于超高層建筑，當高區采用接力方式供水時，有可能在高區發生火災投入使用的消防負荷最大。對于復雜工程，發生火災時投入使用的消火栓泵、噴淋泵、防排煙風機的容量應由相關專業提出。

此外，還應考慮到最不利的情況，即停電事故在先，火災發生在后，即火災發生在應急柴油發電機組供電的過程中，所以在計算應急柴油發電機組容量時，還應考慮在其供電范圍內位于其他防火分區的一級負荷中特別重要負荷。還應考慮在其他防火分區內的由柴油發電機組供電的某些商用負荷，在接到切除的指令后，可能需要作些后續工作才能切除。

（2）應急柴油發電機組非火災情況下的負荷計算

應急柴油發電機組在進行非火災情況下負荷計算時，除考慮由發電機供電的一級負荷中特別重要負荷外，還應考慮消防電梯，平時與火災兼用的應急照明、平時與火災兼用的通風機、新風機組等消防負荷。此外還需要根據工程實際情況考慮一些并非特別重要負荷或消防負荷的比較重要的商用負荷。除特別重要工程外，多數是根據發電機容量確定對這部分負荷的供電范圍，以免供電范圍過大超過了發電機的負荷能力。

2、應急柴油發電機組負荷計算的需要系數和同時系數

（1）需要系數

消防負荷中的電動機類負荷，除消防電梯外，同一用電設備組的設備在火災時投入運行的臺數，一般情況下不會超過3臺，可認為需要系數為1。對于超高層建筑在高區消火栓系統、噴灑系統采用接力方式供水時，水泵用電設備組投入運行的臺數可能超過3臺，消防電梯同時使用的臺數也可能超過3臺，此時的需要系數也要比同類用電設備在正常負荷計算時所取的需要系數的酌情加以放大。

（2）同時系數

由于發生火災時，用電設備組較少，主要是水泵、電梯、風機、照明，而且基本上是在最大負荷下工作，可以認為同時系數為1。

3、消防負荷投入或起動順序

如果是在應急柴油發電機組供電過程中發生火災，由于消防電梯、應急照明已經處于使用狀態，需要投入或起動的消防負荷是防排煙風機、消防泵（包括噴淋泵、消火栓泵）。如果是在火災過程中發生停電事故，市電失去電源后一些次要負荷被切掉，電動機回路接觸器釋放。經延時起動應急柴油發電機組，當發電機全壓后，合上主開關，即向斷路器仍在合閘位置的某些非電動機回路供電，例如平時與火災兼用的應急照明，此時待投入或起動的消防負荷有：火災時接通的應急照明，消防電梯、防排煙風機、消防水泵等。在確定這些消防負荷投入或起動順序時，可以有兩種原則，最先起動大電動機原則或順應消防需要的原則。

二、計算案例說明

例如：有一康明斯柴油發電機組備用電源工程，消防計算總負荷為200KVA，其中最大一臺設備為消防水泵，其電動機為55KW，380V，98A，直接啟動電流倍數為7倍。試問，如果該水泵采用（1）全壓啟動，（2）星-三角降壓啟動，那么柴油發電機的容量分別選擇多大？

<解答>：

（1）水泵全壓啟動時

計算公式：Sf=Sy+Sq=（200-1.732*0.38*98）+1.732*(1*0.38)*(7*98)=587KVA

式中，Sf 為電動機啟動時所需的發電機容量，Sy 為電動機啟動時發電機已接負荷，Sq 為單機啟動負荷，又因為587KVA 大于1.1*200=220KVA，因此，也可以滿足穩定負荷計算。因此，可以就近選擇額定容量為600KVA 的康明斯柴油發電機（即大于587KVA）。

（2）水泵星-三角啟動時

計算公式：Sf=Sy+Sq=（200-1.732*0.38*98）+1.732*(0.33*0.38)*(7*98)=284KVA

又因為284KVA 大于1.1*200=220KVA，因此，也可以滿足穩定負荷計算。所以，可以就近選擇額定容量為300KVA 的發電機（即大于284KVA）。

備注：

（1）由上還可以看出，若大功率消防設備采用降壓啟動，能夠顯著減小發電機容量。

（2）上述計算與民規條文說明P36、P37計算公式（該條文公式有明顯錯漏）有重大差異，請朋友們注意鑒別。詳情可以另外探討。