柴油發(fā)電機在藥廠設(shè)計中的應(yīng)用
 

一、柴油發(fā)電機的選型

柴油發(fā)電機分為手動啟動和自啟動兩種形式。手動柴油發(fā)電機需要專人操作且24小時值班，而人易出現(xiàn)疲乏和疏忽，不易確保火災(zāi)時需迅速啟動發(fā)電機給消防負荷供電，而且潔凈車間內(nèi)設(shè)備貴重，生產(chǎn)人員不易迅速疏散。因此筆者建議在藥廠設(shè)計中應(yīng)選自啟動柴油發(fā)電機（雖然這會增加投資）。自啟動柴油發(fā)電機能在正常電源斷電后迅速啟動，且15s內(nèi)給消防負荷供電，可最大限度地減少火災(zāi)損失和人員傷亡。

二、柴油發(fā)電機接入低壓配電系統(tǒng)

《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ/T16-92）規(guī)定，柴油發(fā)電機電源接入低壓配電系統(tǒng)時，主接線方式應(yīng)符合以下條件：其一，與外網(wǎng)電源間應(yīng)設(shè)聯(lián)鎖，不得并網(wǎng)運行；其二，避免與外網(wǎng)電源的計費相混；其三，在結(jié)線上要有
一定的靈活性，以滿足在非事故情況下能供給部分重要負荷。

柴油發(fā)電機作為備用電源，其首要任務(wù)是藥廠發(fā)生火情時供給消防負荷；其次，在不供作消防用電且正常電源斷電時兼作部分重要負荷供電，如潔凈車間的重要生產(chǎn)線、重要辦公樓的用電等。

三、接入低壓配電系統(tǒng)時的幾種方案

在分析結(jié)線方案時，應(yīng)考慮藥廠有一路電源供電和兩路電源供電兩種情況。

1、一路電源供電

一路電源供電時可采用以下兩種方案。

（1）方案1

方案1為兩段母線，即工作母線段與備用母線段（見圖1）。

圖1 兩段母線方案

①假設(shè)QF1、QF2電氣聯(lián)鎖，有以下4種情況：

其一，市電正常，則QF1、QF3合，QF2分，工作、備用母線帶電；

其二，市電停電，QF1 斷，QF3、QF2 合，工作、備用母線帶電；

其三，發(fā)生火災(zāi)時市電正常，QF1、QF3 合，QF2 分，工作、備用母線帶電；

其四，發(fā)生火災(zāi)時市電停電，QF1 分，QF3、QF2 合，備用母線、工作母線有電，消防控制中心切除工作母線段的非消防負荷，保證消防負荷雙回路用電。

QF1、QF2 只能電氣聯(lián)鎖，不能機械聯(lián)鎖。

②假設(shè)QF3、QF2 電氣機械聯(lián)鎖，有以下/ 種情況：

其一，市電正常，QF1、QF3 合，QF2 斷，工作、備用母線均有電；

其二，市電停電，QF2 合，QF3 斷，工作母線失電，備用母線有電；

其三，發(fā)生火災(zāi)時市電正常，QF1、QF3 合，QF2 斷，工作、備用母線段均有電；

其四，發(fā)生火災(zāi)時市電停電，QF2 合，QF3 斷，工作母線失電，備用母線段有電，消防負荷此時單回路供電。

柴油發(fā)電機只能供備用母線段負荷的電源，不能供重要負荷的電源?；馂?zāi)時市電停電，不能保證消防負荷雙回路熱備用供電。

2、方案2

方案2為三段母線，即一般負荷段、重要負荷段與備用母線段（見圖2）。

圖2 三段母線方案

①假設(shè)QF4、QF2 電氣機械聯(lián)鎖，有以下4種情況：

其一，市電正常，QF1、QF3、QF2 合，QF4 分，所有母線段均有電；

其二，市電停電，QF1 分，QF4 合，QF2 分，備用母線段帶電；

其三，火災(zāi)時市電正常，QF1、QF2、QF3合，QF4 分，所有母線段均有電；

其四，火災(zāi)時市電停電，QF4 合，QF2 分，備用母線段有電，消防負荷單回路供電。

柴油發(fā)電機只能供備用母線段的電源，火災(zāi)時消防負荷不能實現(xiàn)雙回路熱備用供電。

②假設(shè)QF4、QF1 電氣連鎖，有以下4種情況：

其一，市電正常，QF1、QF3、QF2 合，QF4 分，所有母線段均有電；

其二，市電停電，QF3、QF1 分，QF4、QF2 合，重要負荷段和備用母線段帶電；

其三，火災(zāi)時市電正常，QF1、QF2，QF3 合，QF4 分，所有母線段均帶電；

其四，火災(zāi)時市電停電，QF1、QF3 分，QF2、QF4 合，備用母線段和重要負荷段有電，消防負荷雙回路熱備用供電。

QF1 與QF4 不能機械聯(lián)鎖，發(fā)電機電源不能供給一般負荷用。

2、兩路電源供電

以上只有一路電源供電的方案，在實際設(shè)計中用得比較多，尤其是對于中小規(guī)模的藥廠。而在一些規(guī)模很大的藥廠設(shè)計中，變電所要由兩路電源供電，此時柴油發(fā)電機接入低壓配電系統(tǒng)時主結(jié)線的方案有以下兩種。

（1）方案3

方案3為三段母線，即兩段工作母線段與備用母線段（見圖3）。

圖3 三段母線方案

①假設(shè)QF4、QF5 電氣機械聯(lián)鎖，有以下4種情況：

其一，市電正常，QF5 分，QF1、QF2、QF3、QF4 合，所有母線段均帶電；

其二，市電停電，QF4分，QF5 合，只有備用母線段帶電；

其三，火災(zāi)時市電正常，QF5 分，QF1、QF2、QF3、QF4 合，所有母線段有電；

其四，火災(zāi)時市電停電，QF4 分，備用母線段有電，保證消防負荷用電。

（2）方案4

方案3的聯(lián)鎖方式比較簡單，柴油發(fā)電機只能作為備用電源用，消防負荷也不能實現(xiàn)雙回路熱備用，可在方案3 的基礎(chǔ)上加以改進，形成方案4（見圖3）。

QF1、QF2 和QF3 之間可通過輔助觸頭進行防并聯(lián)聯(lián)鎖，必要時也可考慮QF3 按照檢查工作母線Ⅰ或工作母線Ⅱ無壓進行自動投入，保證在市電正常時兩路電源互為備用。

當市電停電時，可通過檢查工作母線Ⅰ與工作母線Ⅱ均無電壓時，自動啟動柴油發(fā)電機，并且斷開主開關(guān)QF1、QF2，當柴油發(fā)電機電壓正常后，發(fā)電機主開關(guān)QF5 自動閉合使備用母線帶電供消防負荷，而在工作母線上的重要負荷可通過開關(guān)QF4 進行聯(lián)鎖。

該方案具體分析如下：

其一，市電正常，QF1、QF2、QF4 合閘，QF3、QF5分閘，工作母線、備用母線均帶電實現(xiàn)了消防負荷雙回路熱備用；

其二，市電停電，QF3、QF4、QF5 合閘，QF1、QF2 分閘，工作母線、備用母線均帶電，實現(xiàn)了消防負荷雙回路熱備用；

其三，市電停電且遇火災(zāi)時，消防控制中心切除非消防負荷，保證消防負荷雙回路末端切換的熱備用。