柴油发电机组在超高层建筑中应用若干问题探讨

       柴油发电机组在超高层建筑中早已得到广泛的使用，许多专家、学者都有精辟的论述。本文主要对柴油发电机组在超高层建筑的应用谈谈个人观点，供大家讨论。

1  为什么在超高层建筑中不能设置燃气发电机？

众所周知，天然气是可燃易爆气体，其在空气中浓度为5%～15%的范围内时，遇明火随即发生爆炸，爆炸瞬间会产生很高的压力和温度，破坏力巨大。而高层建筑中的发电机组往往作为应急电源使用，在火灾情况下，天然气存在爆炸危险，不适合做发电机的动力源。

同理，高层建筑中不适合使用汽油、煤油动力的发电机。如表1所示，由于汽油、煤油闪点较低，挥发性较强，易形成可燃性的混合气体，对灭火救灾造成安全隐患。而柴油很难挥发，闪点较高，安全性优于汽油和煤油。

表1 常用燃油的闪点

注1：闪点就是可燃液体或固体能放出足量的蒸气并在所用容器内的液体或固体表面处与空气组成可燃混合物的最低温度。

2：自燃点是指在规定的条件下，可燃物质产生自燃的最低温度。

2  超高层建筑中设置柴油发电机的目的是什么？

在超高层建筑中，设置柴油发电机组有两个目的，一是作为应急电源使用，主要为消防类负荷提供第三电源；另一目的为用户提供备用电源，满足生产、经营等活动。两者使用目的不同，要求也不一样，详见表2。

表2 应急电源与备用电源的区别

3  超高层建筑中，高压、低压柴油发电机组的设置原则？

超高层建筑中，柴油发电机组通常设置在地下室，发电机距顶层的用电设备较远，线路电压损失较大。假设负荷为三相平衡负荷，线路电压损失^[3]可采用公式（1）计算。

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

式中，Δu——线路电压损失，%，一般情况下用电设备端子处此值为5%；

I——负荷计算电流，A；

L——线路长度，km；

R₀、X₀——线路单位长度的电阻和电抗，单位：Ω/km；

cosφ——功率因数；

U_e——额定电压，kV。

不难看出，当线路电缆选定后，L、I与U_e成正比，电压越高，供电距离越长。

    因此，设置在超高层建筑内的柴油发电机，应根据负荷大小、单台电动机最大启动容量、供电半径等因素确定柴油发电机的额定输出电压：

（1）  当建筑物高度低于200m时，宜采用低压柴油发电机；

（2）  当建筑物高度大于400m时，应选用高压柴油发电机；

（3）  当建筑物高度在100m~400m时，应进行技术分析、比较，确定柴油发电机的额定电压。