柴油發(fā)電機組在超高層建筑中應用若干問題探討（續(xù)）

4 并機運行的柴油發(fā)電機組的最大容量是多少？

上面所說的電壓降會影響到柴油發(fā)電機組電壓等級的選擇，但這個因素不是唯一的。表6列出了常用功率為1600kW的柴油發(fā)電機組在不同額定電壓下的最大輸出電流。

表6 柴油發(fā)電機組的最大輸出電流

從表中可以看出，柴油發(fā)電組輸出電壓越小，其最大輸出電流越大。當發(fā)電組輸出電流大于3168A時，兩臺機組并機，電流將高達約6300A，已經到達或接近目前低壓開關柜容量的極限。

因此，400V柴油發(fā)電機組并機運行的最大機組容量不得大于1600kW。如要并機運行，可采用高壓柴油發(fā)電機組。

5 柴油發(fā)電機組的負荷率多少為宜？

根據(jù)《往復式內燃機驅動的交流發(fā)電機組第1部分：用途、定額和性能》GB/T2820.1-2009，同一臺發(fā)電機組有持續(xù)功率（COP）、基本功率（PRP）、限時運行功率（LTP）、應急備用功率（ESP）等四種標定方法。

1 持續(xù)功率(COP)：在商定的運行條件下，并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，發(fā)電機組以恒定負荷持續(xù)運行，且每年運行時數(shù)不受限制的最大功率。

2 基本功率(PRP)：在商定的運行條件下，并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，發(fā)電機組以可變負荷持續(xù)運行，且每年運行時數(shù)不受限制的最大功率。

24h運行周期內允許的平均功率輸出不超過PRP的70%。除非與發(fā)動機制造商另有商定，才可使用持續(xù)功率(COP)。

3 限時運行功率(LTP)：在商定的運行條件下，并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，發(fā)電機組每年供電達500h的最大功率。100%的LTP每年運行時間最多不超過500h。

4 應急備用功率(ESP)：在商定的運行條件下，并按制造商的規(guī)定進行維護保養(yǎng)，在市電中斷或試驗條件下，發(fā)電機組以可變負荷運行且每年運行時數(shù)可達200h的最大功率。24h運行周期內允許的平均功率輸出不大于ESP的70%。

因此，COP功率是發(fā)電機組的最基礎功率，其余的功率是在此基礎上的強化功率，通過限制使用時間、平均負載，降低壽命和可靠性來提高最大的功率。需要注意的是，ESP功率與PRP功率都是在24h內平均負載率為70%。

以某知名品牌2000kW發(fā)電機組為例，ESP功率為2000kW，PRP功率為1820kW，COP功率為1600kW，容量相差達20%。

因此，一般情況柴油發(fā)電機組不工作在滿負荷狀態(tài)，柴油發(fā)電機組的經濟功率約為75%的持續(xù)功率，也就是柴油發(fā)電機組的負荷率在75%時比較經濟。而應急備用功率的負荷率可以達到85%。

6 市電與發(fā)電機之間轉換用的ATSE有何要求？

近年來，關于ATSE的話題不斷被提起，吸引眾多專家研究。市電與發(fā)電機轉換采用ATSE，可以實現(xiàn)電氣、機械聯(lián)鎖，有效地防止它們之間并聯(lián)。建議此處采用PC級、4極、三位式的ATSE。當ATSE具有自投自復功能時，自動復歸應有適當?shù)难訒r，延時時間可調，并與發(fā)電機停機時間相匹配。

為什么要采用PC級的ATSE？從可靠性、結構特點、返修率統(tǒng)計等方面分析表明PC級ATSE的可靠性較高^[5]。三位式ATSE帶零位，比兩位式的有無比的優(yōu)勢。如果采用兩位式ATSE，當正常電源發(fā)生一相斷電時，由于柴油發(fā)電機起動、穩(wěn)定送電需要一定的時間，在發(fā)電機起動過程中，ATSE不能將負荷轉換到備用電源，結果造成非故障兩相電壓升高，有可能造成設備損壞。如果采用三位式ATSE，此時將ATSE先置于零位，待發(fā)電機起動并穩(wěn)定送電后，ATSE再將負荷切換到備用電源位置。即，“先斷開——再送電”。自動復歸延時時間根據(jù)系統(tǒng)要求確定，應確保市電可靠恢復供電并穩(wěn)定后才能復歸。并且先復歸，后停柴油發(fā)電機。

使用PC級的ATSE還要注意下列問題，PC級ATSE前的保護電器（SCPD）應按產品供應商的要求選擇、并要求產品供應商提供國家權威檢測機構的實驗報告。PC級ATSE與其之前的SCPD應同時滿足式（2）和式（3）。

要求廠家提供ATSE與其配合的SCPD的規(guī)格和型號，該資料必須由國家權威機構實驗得出。公式（2）和公式（3）必須同時滿足，第一個公式表明ATSE必須能承受一定量的短路電流；第二個公式從能量角度出發(fā)，要求ATSE在SCPD動作之前不能被損壞，同時考慮短路電流和短路電流所持續(xù)的時間。很遺憾，只有為數(shù)不多的廠家可以提供ATSE和SCPD配合的實驗數(shù)據(jù)。表7為深圳泰永公司PC級ATSE與斷路器配合的實驗數(shù)據(jù)，供讀者參考。