內容提要：本文系統地介紹了應急柴油發電機組容量計算的原則、公式及有關**，其中公式4～11、14是作者本人推導的。
關鍵詞: 乙個建築物、乙個防火分割槽、火災情況、非火災情況、消防需要、p-q執行極限圖、穩定負荷、尖鋒負荷、母線允許電壓下降
應急柴油發電機組是民用建築中重要的應急電源裝置，對保證人身和財產的安全起著至關重要的作用。
1、 應急柴油發電機組的供電範圍
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，然後再根據發電機的容量確定對商用負荷的供電範圍。
2、 應急柴油發電機組負荷計算中的幾個原則問題
根據應急柴油發電機組的供電範圍，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：
2.1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範圍，在進行負荷計算時，應按火災和非火災兩種情況分別計算。
2.2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《建築設計防火規範》的規定，對建築群和住宅小區按乙個建築發生火災計算，對乙個建築按乙個防火分割槽發生火災計算。此時消防負荷包括：應急柴油發電機組供電範圍內全部消防電梯、全部應急照明，加上發生火災時，根據防火分割槽所使用的消防負荷，如消火栓幫浦、噴淋幫浦、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割槽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、二層對應防火分割槽的防排煙風機。對於超高層建築，當高區採用接力方式供水時，有可能在高區發生火災投入使用的消防負荷最大。
對於複雜工程，發生火災時投入使用的消火栓幫浦、噴淋幫浦、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，火災發生在後，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，還應考慮在其供電範圍內位於其他防火分割槽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，在接到切除的指令後，可能需要作些後續工作才能切除。
2.3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並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範圍，以免供電範圍過大超過了發電機的負荷能力。
2.4應急柴油發電機組負荷計算的需要係數和同時係數
2.4.1需要係數
消防負荷中的電動機類負荷，除消防電梯外，同一用電裝置組的裝置在火災時投入執行的台數，一般情況下不會超過3臺，可認為需要係數為1。對於超高層建築在高區消火栓系統、噴灑系統採用接力方式供水時，水幫浦用電裝置組投入執行的台數可能超過3臺，消防電梯同時使用的台數也可能超過3臺，此時的需要係數也要比同類用電裝置在正常負荷計算時所取的需要係數的酌情加以放大。
2.4.2同時係數
由於發生火災時，用電裝置組較少，主要是水幫浦、電梯、風機、照明，而且基本上是在最大負荷下工作，可以認為同時係數為1。
2.5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，由於消防電梯、應急照明已經處於使用狀態，需要投入或起動的消防負荷是防排煙風機、消防幫浦（包括噴淋幫浦、消火栓幫浦）。如果是在火災過程中發生停電事故，市電失去電源後一些次要負荷被切掉，電動機迴路接觸器釋放。經延時起動應急柴油發電機組，當發電機全壓後，合上主開關，即向斷路器仍在合閘位置的某些非電動機迴路供電，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、消防水幫浦等。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。
2.5.1最先起動大容量電動機原則
這種原則的出發點是儘量減少柴油發機組的容量。由於防排煙風機、消防電梯的電動機單台容量不會太大，所以最先起動大容量電動機就是最先起動消防幫浦。這種起動順序節省投資，適用於非火災情況下電動機的起動及疏散路徑短、無機械防排煙的多層建築火災情況下電動機的起動。
2.5.2順應消防需要的原則
這種原則的主要出發點是確保火災捕救和人員疏散。發生火災後在救火過程中，處理一切問題的出發點應該是儘量減少人員和財產損失。雖然最先起動或投入與最後起動或投入的時間絕對值相差並不很大，但對處於千鈞一髮時刻進行滅火的戰鬥消防隊員和處於熊熊烈火中的人員來講，則是非常寶貴的。
從一些火災案例中可以了解到，有的人就是倒在安全出口跟前，如果再有幾秒鐘的時間，可能就順利逃生了。從捕救火災和疏散人員的角度講，需要最先投入和起動的消防負荷是應急照明、消防電梯、防火捲簾，這可以為疏散人員和捕救火災創造了有利條件。由於有消防水箱，在消火栓幫浦、噴淋幫浦起動前，可以保證一段時間消防用水，所消火栓幫浦、噴淋幫浦與防排煙相比可以後起動。
由於發生火災的防火分區內煙需要一段時積累才能使人窒息造成死亡。所以從順應消防需要的角度，消防負荷投入和起動順序為：火災應急照明、消防電梯、防火捲簾——防排煙——消火栓幫浦、噴淋幫浦。
按照這個順序，能夠確保捕救火災和疏散人員，最大限度地減少損失。按照這個順序尖鋒負荷出現在起動最後一台（組）電動機即消防幫浦時，但這樣應急柴油發電機容量要大，投資增加。這種原則適用於大中型公共建築和高層建築。
3、 應急柴油發電機組容量的估算
在方案和初設階段，可對應急柴油發電機組容量進行估算。
3.1按配電變壓器容量估算
可按配電變壓器容量的10～20%估算柴油發電機組的容量。
3.2按建築面積估算
對於10000m2以上的大型建築，按15～20w /m2估算；對於小於10000m2的中小型建築可按10～15w/m2估算。
3.3按起動單台或成組電動機容量估算
按起動單台或成組電動機容量估算時，可按下式進行：
≥k·pm （1）
式中 應急柴油發電機組的額定有功功率 kw；
k ——最大一台（組）電動機的起動電流倍數；
pm ——最大一台（組）電動機的額定功率 kw。
k值見表1。
發電機功率與被起動電動機功率的最小倍數k表1
注：表中：un—電動機額定電壓。
3.4按整流器類負荷的容量估算
當柴油發電機組有較大容量的整流器、ups裝置、充電機等整流器類負荷時，應注意發電機組容量與整流器類負荷容量的匹配，使發電機組允許的諧波含量大於整流器類負荷所產生的諧波含量。由於現在的整流器類負荷裝置本身已開始採用吸收或限制高次諧波的措施，對電源的要求越來越低，所以工程上應注意有關的產品說明。
4、 施工圖階段發電機容量的計算
施工圖設計階段應對發電機容量進行計算。
4.1發電機的p-q執行極限圖
柴油發電機組的有功和有功功率，分別由柴油發電機組的調速器和勵磁系統的電壓調節器調節，受發電機p-q執行極限圖的限制。圖1為發電機p-q執行極限圖。
圖中為發電機額定電壓為發電機額定電流， n為發電機額定功率因數角。表示在發電機同步電抗xd上的電壓降，則表示發電機空載電勢。其長度正比於發電機組轉子額定電流，也就是代表轉子電流標麼值。
由於電壓為額定值，所以也代表電流和視在功率的標麼值。
accos代表有功功率標麼值。
acsina代表無功功率標麼值。
當冷卻介質溫度一定時，發電機定子和轉子繞組的容許電流為一定，即圖中的和長度一定。當發電機在兩園弧交點執行時，定子和轉子電流同時達到允許值。當cop降低時，由於受轉子允許電流的限制，發電機只能在cb園弧線上執行；當cop公升高時，由於受定子允許電流的限制，發電機只能在cd園弧線上執行；在d點後cop繼續公升高，由於受原動機額定出力的限制，發電機只能在de線上執行。
在額定執行條件下c、d兩點重合，即發電機定子電流、轉子電流同時達到允許值，柴油機達到額定出力，發電機發出額定功率。
從發電機p-q執行極限圖可知：當發電機功率因數在額定功率因數以上時，發電機主要受柴油機額定功率的限制，所以主要計算有功功率；當發電機功率因數在額定功率因素以下時，發電機主要受轉子允許電流的限制，所以主要計算視在功率。由於在起動單台或成組大電動機時，發電機功率因數肯定低於額定功率因數，所以在按起動電動機計算應急柴油發電機容量時，不僅要計算有功功率，更重要的是要計算視在功率。
圖1 發電機p-q執行極限圖
4.2按穩定負荷計算
應急柴油發電機組容量可按下式計算：
≥ k1pca/k22）
≥ k1pca /（
式中柴油發電機組有功功率 kw；
柴油發電機組視在功率 kva；
cosg——柴油發電機組功率因數，0.8；
k1——可靠係數，一般取1.1；
k2——併聯執行的負荷不均勻係數，兩台為0.9，單台取1。
pca——按火災與非火災情況計算的發電機最大計算負荷 kw。
4.3按起動單台或成組電動機尖鋒負荷計算
4.3.1起動單台或成組電動機時發電機容量的計算
在起動單台或成組電動機時，應急柴油發電機組容量可按下式計算：
√p2max+q2max
k3式中發電機視在功率 kva；
k3——發電機允許短時過載係數，取1.5；
pmax——單台或成組電動機起動時，發電機尖鋒有功負荷 kw；
qmax——單台或成組電動機起動時，發電機尖鋒無功負荷 kw；
4.3.2 pmax的計算
應急柴油發電機組在起動單台或成組電動機對其尖鋒有功負荷可按下式計算：
pmax=po+ps. m=po+k4pm4）
如果尖鋒負荷出現在起動最後一台（組）電動機時，上式可變為：
pmax=pca-pm+k4pm=pca+（k4-1）pm （5）
柴油發電機組
柴油機機不能超過標定功率使用，否則會縮短其使用壽命，甚至可能造成事故。1 柴油機的標定功率 國家標準規定，在柴油機銘牌上的標定功率分為以下四類 1 15min功率 即柴油機允許執行15min的最大功率。短時間內可能超負荷執行和要求具有加速效能的標定功率，如汽車 電單車等柴油機的標定功率。2 1h功率...
柴油發電機組保養流程
1 確定購買的耗材與機組現有的耗材型號與數量一致。2 把機組置關閉模式，斷開給控制屏的交流電，在電池上拆下負極線並用絕緣膠布包好。3 開啟油底殼放油閥門，同時用軟管將機油排放乾淨。用專用工具將機油濾清器卸下來，把新機油濾清器注滿乾淨的機油，在濾清器的膠密封圈上均勻塗上機油後擰到機器上，先用手擰到擰不...
柴油發電機組保養標準
1.0 適用範圍 適用於作為大廈 小區應急備用電源的柴油發電機組。2.0 引用標準 康明斯使用者使用手冊。3.0 日常保養 3.1 週期 月 3.2 對柴油發電機組進行整機保潔除塵，觀察有無滲油 滲水情況。3.3 檢查電源指示燈是否處於正常狀態。直流電壓表指示值是否在正常範圍內。3.4 檢查蓄電池是...