柴油發(fā)電機(jī)組在超高層建筑中應(yīng)用若干問題探討

       柴油發(fā)電機(jī)組在超高層建筑中早已得到廣泛的使用，許多專家、學(xué)者都有精辟的論述。本文主要對柴油發(fā)電機(jī)組在超高層建筑的應(yīng)用談?wù)剛€人觀點(diǎn)，供大家討論。

1  為什么在超高層建筑中不能設(shè)置燃?xì)獍l(fā)電機(jī)？

眾所周知，天然氣是可燃易爆氣體，其在空氣中濃度為5%～15%的范圍內(nèi)時，遇明火隨即發(fā)生爆炸，爆炸瞬間會產(chǎn)生很高的壓力和溫度，破壞力巨大。而高層建筑中的發(fā)電機(jī)組往往作為應(yīng)急電源使用，在火災(zāi)情況下，天然氣存在爆炸危險，不適合做發(fā)電機(jī)的動力源。

同理，高層建筑中不適合使用汽油、煤油動力的發(fā)電機(jī)。如表1所示，由于汽油、煤油閃點(diǎn)較低，揮發(fā)性較強(qiáng)，易形成可燃性的混合氣體，對滅火救災(zāi)造成安全隱患。而柴油很難揮發(fā)，閃點(diǎn)較高，安全性優(yōu)于汽油和煤油。

表1 常用燃油的閃點(diǎn)

注1：閃點(diǎn)就是可燃液體或固體能放出足量的蒸氣并在所用容器內(nèi)的液體或固體表面處與空氣組成可燃混合物的最低溫度。

2：自燃點(diǎn)是指在規(guī)定的條件下，可燃物質(zhì)產(chǎn)生自燃的最低溫度。

2  超高層建筑中設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)的目的是什么？

在超高層建筑中，設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組有兩個目的，一是作為應(yīng)急電源使用，主要為消防類負(fù)荷提供第三電源；另一目的為用戶提供備用電源，滿足生產(chǎn)、經(jīng)營等活動。兩者使用目的不同，要求也不一樣，詳見表2。

表2 應(yīng)急電源與備用電源的區(qū)別

3  超高層建筑中，高壓、低壓柴油發(fā)電機(jī)組的設(shè)置原則？

超高層建筑中，柴油發(fā)電機(jī)組通常設(shè)置在地下室，發(fā)電機(jī)距頂層的用電設(shè)備較遠(yuǎn)，線路電壓損失較大。假設(shè)負(fù)荷為三相平衡負(fù)荷，線路電壓損失^[3]可采用公式（1）計算。

    Δu%=0.173IL（R₀cosφ+X₀sinφ）/U_e                                       (1)

式中，Δu——線路電壓損失，%，一般情況下用電設(shè)備端子處此值為5%；

I——負(fù)荷計算電流，A；

L——線路長度，km；

R₀、X₀——線路單位長度的電阻和電抗，單位：Ω/km；

cosφ——功率因數(shù)；

U_e——額定電壓，kV。

不難看出，當(dāng)線路電纜選定后，L、I與U_e成正比，電壓越高，供電距離越長。

    因此，設(shè)置在超高層建筑內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小、單臺電動機(jī)最大啟動容量、供電半徑等因素確定柴油發(fā)電機(jī)的額定輸出電壓：

（1）  當(dāng)建筑物高度低于200m時，宜采用低壓柴油發(fā)電機(jī)；

（2）  當(dāng)建筑物高度大于400m時，應(yīng)選用高壓柴油發(fā)電機(jī)；

（3）  當(dāng)建筑物高度在100m~400m時，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)分析、比較，確定柴油發(fā)電機(jī)的額定電壓。