柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用

柴油發(fā)電機(jī)組是目前大部分工程所采用的，由于柴油發(fā)電機(jī)的容量較大，可并機(jī)運(yùn)行且連續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)，所以至今已經(jīng)有十年的歷史了。

柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，過去在無其他選擇的情況下，柴油發(fā)電機(jī)組成為應(yīng)急電源的必選。然而，在高層建筑中使用柴油發(fā)電機(jī)組有許多弊端，特別是伴隨著環(huán)保和消防要求的提高，給柴油發(fā)電機(jī)組的使用帶來更多困難，這種傳統(tǒng)的做法也暴露出許多問題主要有：

1、柴油發(fā)電機(jī)機(jī)噪音大，產(chǎn)生公害；

2、排煙中有大量的二氧化硫，污染大氣，嚴(yán)重影響環(huán)保；

3、在高層建筑中，柴油發(fā)電機(jī)組一般放在地下室，設(shè)計(jì)難度大，造價(jià)高、進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)管道多；

4、冷卻、排煙、減震、消音等設(shè)施都需要充分考慮；

5、日常維護(hù)必須到位，工作量大；

6、存在火災(zāi)隱患。因?yàn)閮?chǔ)油罐就是一個(gè)極為危險(xiǎn)的“炸彈”，萬一失火，后果難以設(shè)想。而使用C02滅火，費(fèi)用則越來越高。

7、隨著柴油等油料物資的緊缺及價(jià)格不斷提升，造成發(fā)電成本會(huì)越來越高。

近年來，隨著電力電子逆變技術(shù)的成熟及其產(chǎn)品價(jià)格的下降，一種新型的無公害、高可靠性、動(dòng)力型的大型應(yīng)急電源（EPS）逐步成為替代柴油發(fā)電機(jī)組的綠色電源，目前已在建筑領(lǐng)域得到廣泛推廣，并被用戶開始所接受，許多用戶放棄采購柴油發(fā)電機(jī)組而改用EPS，以免日后因購買柴油發(fā)電機(jī)組而顯得落后或被淘汰。

而且隨著電網(wǎng)供電的好轉(zhuǎn)，停電次數(shù)和斷電時(shí)間己明顯地減少和縮短，柴油發(fā)電機(jī)也越來越失去了它的優(yōu)勢(shì)。

400KW EPS消防應(yīng)急電源和對(duì)應(yīng)功率發(fā)電機(jī)價(jià)格和占地比較：

如果要使用發(fā)電機(jī)組必而使用實(shí)際負(fù)載的1.5倍才能滿足所有負(fù)載正常工作，因此選用一臺(tái)500KW發(fā)電機(jī)組：

區(qū)電力網(wǎng)中可靠性較高，柴油發(fā)電機(jī)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間職業(yè)意義不大，用EPS取締柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源也不失為一種合適的挑選

對(duì)于ups，我們是熟悉的，eps，你知道嗎？
1 應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用

有關(guān)電氣規(guī)程和國(guó)度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一類高層建筑應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電，必須應(yīng)用應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組。

一級(jí)負(fù)荷供電的一般為：電視臺(tái)、廣播電臺(tái)、民用機(jī)場(chǎng)、火車站、銀行、縣（區(qū)）級(jí)以上醫(yī)院、市（地區(qū)）及以上氣象臺(tái)、重要辦公建筑、高等院校和科學(xué)院的重要實(shí)驗(yàn)室，大型博物館以及計(jì)算中心等重要場(chǎng)合。

一級(jí)負(fù)荷，請(qǐng)求供電系統(tǒng)無論是正常運(yùn)行還是發(fā)生事端時(shí)，都能保證其連續(xù)供電。因此對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，并按生產(chǎn)的必要和許可停電的時(shí)間，采用雙電源自動(dòng)或手動(dòng)切換，或采用雙電源分組同時(shí)供電的接線，一般情況下，還應(yīng)有應(yīng)急電源作備用。如果一級(jí)負(fù)荷不大，則可采用蓄電池、自備發(fā)電機(jī)等設(shè)備，或者從靠近的單位取得第二個(gè)獨(dú)立電源。這里所說的兩個(gè)“獨(dú)立電源”，是指中間任一個(gè)電源發(fā)生故障或停電修理時(shí)，而不致影響另一個(gè)電源繼續(xù)供電。

應(yīng)急電源的應(yīng)用范圍：

·消防設(shè)施用電：消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明、電動(dòng)防火門等。
·保安設(shè)施用電：防盜信號(hào)電源、事端應(yīng)急照明、道路照明。
·大中型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源。
·高檔旅館、重要辦公大樓、商業(yè)金融大廈的中央控制室及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。
·具有重要政治、經(jīng)濟(jì)意義的部分電力和照明用電。

2 常用應(yīng)急電源

常用的應(yīng)急電源包括：獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組、供電網(wǎng)絡(luò)中有效獨(dú)立于正常電源的電池組。

由于柴油發(fā)電機(jī)組的容量較大，可并機(jī)運(yùn)行且延續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)，還可獨(dú)立運(yùn)行，不與地區(qū)電網(wǎng)并列運(yùn)行，不受電網(wǎng)故障的影響，可靠性較高。尤其對(duì)某些地區(qū)常用市電不是很可靠的情況下，把柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，既能起到應(yīng)急電源的作用，又能經(jīng)過低壓系統(tǒng)的科學(xué)優(yōu)化，將一些平時(shí)衡量重要的負(fù)荷在停電時(shí)應(yīng)用，因此在工程中獲得普遍的應(yīng)用。

但柴油發(fā)電機(jī)組的推廣也帶來諸多問題：首選是動(dòng)用面積較大，除發(fā)電機(jī)組外，還需考慮控制、配電、油箱等附屬設(shè)備間，對(duì)平面和空間請(qǐng)求較高，加上儲(chǔ)油間本身是一個(gè)火災(zāi)隱患，因而還需對(duì)其舉行防火處理。在城市用地日趨緊張的情況下，也應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)科學(xué)性。其次，柴油發(fā)電機(jī)組帶來的噪音、振動(dòng)、排煙、通風(fēng)、防潮、防凍的問題也很嚴(yán)重，這和現(xiàn)在所倡導(dǎo)的環(huán)保理念也方枘圓鑿，尤其是對(duì)環(huán)保請(qǐng)求較高的醫(yī)院、商業(yè)中心及高檔商務(wù)樓更不合適。再次，柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行必須是在市電同時(shí)失去的情況下才能啟動(dòng)，嚴(yán)禁和市電并列運(yùn)行。

這樣，如果發(fā)電機(jī)的自啟動(dòng)信號(hào)取自10 kV進(jìn)線側(cè)TV，固然能滿足消防設(shè)備兩路電源末端切換的請(qǐng)求，但出現(xiàn)線路故障時(shí)，由于市電并未失去，而此時(shí)柴油發(fā)電機(jī)也未能啟動(dòng)，這樣造成兩路電源形同虛設(shè)。如果發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)急電源不能起到相應(yīng)的作用。在某些場(chǎng)所，對(duì)許可中斷時(shí)間請(qǐng)求較高的情況下，柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間一般在15 s以內(nèi)，柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源是不能滿足許可中斷時(shí)間請(qǐng)求的。規(guī)程規(guī)定：在重要場(chǎng)合的安全照明電源轉(zhuǎn)換時(shí)間規(guī)定不能超過0.5 s，而備用照明在證券、銀行等場(chǎng)合電源轉(zhuǎn)換時(shí)間不能超過1.5s。故在這種情況下，只能采用蓄電池作為應(yīng)急電源，而發(fā)電機(jī)組只是為了蓄電池投放運(yùn)行前的過渡期應(yīng)用，相當(dāng)于采用了兩套應(yīng)急電源系統(tǒng)，一般不經(jīng)濟(jì)很少采用。

采用蓄電池作為應(yīng)急電源，主要指許可短時(shí)電源中斷的應(yīng)急電源裝置（EPS）和不間斷電源裝置（UPS）。
蓄電池是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，充電時(shí)將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能而被存貯留蓄電池中，放電時(shí)又將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能供負(fù)荷職業(yè)。蓄電池充電和放電均為直流，因而變（配）電所蓄電池的充電電源需由交流電源經(jīng)整流獲得。
蓄電池的基本職業(yè)原理為電池經(jīng)過氧化-恢復(fù)電化學(xué)反應(yīng)，將電池內(nèi)活性物質(zhì)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能的一種獨(dú)立直流電源。它是由正極、負(fù)極、電解質(zhì)、隔膜和容器等部分形成。

電池職業(yè)時(shí)，負(fù)極活性物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)氧化反應(yīng)，釋放出電子，在兩極間電位差的作用下，電子由負(fù)極流經(jīng)外線路傳遞到正極。正極活性物質(zhì)則接受電子發(fā)生電化學(xué)恢復(fù)反應(yīng)，同時(shí)電解質(zhì)的離子經(jīng)過擴(kuò)散和遷移，在電池內(nèi)部傳輸電流，從而形成一個(gè)導(dǎo)電回路，隔膜的作用是把正、負(fù)極分隔開，避免發(fā)生短路現(xiàn)象。電池容器可根據(jù)應(yīng)用請(qǐng)求做成圓筒形、長(zhǎng)方形等各種形狀。

蓄電池是可以再充電并反復(fù)應(yīng)用的電池，它的電極反應(yīng)有很好的可逆性，放電時(shí)消耗的活性物質(zhì)在充電時(shí)得以還原。放電時(shí)是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程，而充電時(shí)是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程，它是一種化學(xué)能、電能相互轉(zhuǎn)換的儲(chǔ)能裝置。

3 EPS和UPS、柴油發(fā)電機(jī)組的性能衡量

EPS和UPS性能的衡量見表1。

從表1可以看出，UPS適合計(jì)算機(jī)類負(fù)載，許可停電時(shí)間為ms級(jí)，EPS特別適配合為消防設(shè)施用電的應(yīng)急電源。

EPS和柴油發(fā)電機(jī)性能的衡量見表2。

因此在許多場(chǎng)所，采用EPS取締柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源是可行的。

4 EPS的應(yīng)用

EPS既可以采用類同于柴油發(fā)電機(jī)的配電方案，也可對(duì)一些應(yīng)急負(fù)荷請(qǐng)求較高的場(chǎng)合，在配電末端設(shè)置EPS。
無論L1、L2的正常停電或是L1、L2的線路故障，可經(jīng)過蓄電池組直流儲(chǔ)能放電，經(jīng)過逆變步驟提供交流電源至應(yīng)急負(fù)荷，由于整流步驟的存留，因而蓄電池不會(huì)向職業(yè)電源進(jìn)線側(cè)反饋，因此不存留像柴油發(fā)電機(jī)由于正常線路故障而不能啟動(dòng)的情況。

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