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柴油發電機在藥廠設計中的應用
柴油發電機在藥廠設計中的應用
一、柴油發電機的選型
柴油發電機分為手動啟動和自啟動兩種形式。手動柴油發電機需要專人操作且24小時值班，而人易出現疲乏和疏忽，不易確保火災時需迅速啟動發電機給消防負荷供電，而且潔凈車間內設備貴重，生產人員不易迅速疏散。因此筆者建議在藥廠設計中應選自啟動柴油發電機（雖然這會增加投資）。自啟動柴油發電機能在正常電源斷電后迅速啟動，且15s內給消防負荷供電，可最大限度地減少火災損失和人員傷亡。
二、柴油發電機接入低壓配電系統
《民用建筑電氣設計規范》（JGJ/T16-92）規定，柴油發電機電源接入低壓配電系統時，主接線方式應符合以下條件：其一，與外網電源間應設聯鎖，不得并網運行；其二，避免與外網電源的計費相混；其三，在結線上要有
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。
柴油發電機作為備用電源，其首要任務是藥廠發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線、重要辦公樓的用電等。
三、接入低壓配電系統時的幾種方案
在分析結線方案時，應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QF1、QF2電氣聯鎖，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，發生火災時市電正常，QF1、QF3 合，QF2 分，工作、備用母線帶電；
其四，發生火災時市電停電，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 只能電氣聯鎖，不能機械聯鎖。
②假設QF3、QF2 電氣機械聯鎖，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，發生火災時市電正常，QF1、QF3 合，QF2 斷，工作、備用母線段均有電；
其四，發生火災時市電停電，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。火災時市電停電，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QF4、QF2 電氣機械聯鎖，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，火災時市電正常，QF1、QF2、QF3合，QF4 分，所有母線段均有電；
其四，火災時市電停電，QF4 合，QF2 分，備用母線段有電，消防負荷單回路供電。
柴油發電機只能供備用母線段的電源，火災時消防負荷不能實現雙回路熱備用供電。
②假設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，火災時市電正常，QF1、QF2，QF3 合，QF4 分，所有母線段均帶電；
其四，火災時市電停電，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 不能機械聯鎖，發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，在實際設計中用得比較多，尤其是對于中小規模的藥廠。而在一些規模很大的藥廠設計中，變電所要由兩路電源供電，此時柴油發電機接入低壓配電系統時主結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QF4、QF5 電氣機械聯鎖，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，火災時市電正常，QF5 分，QF1、QF2、QF3、QF4 合，所有母線段有電；
其四，火災時市電停電，QF4 分，備用母線段有電，保證消防負荷用電。
（2）方案4
方案3的聯鎖方式比較簡單，柴油發電機只能作為備用電源用，消防負荷也不能實現雙回路熱備用，可在方案3 的基礎上加以改進，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聯鎖，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，自動啟動柴油發電機，并且斷開主開關QF1、QF2，當柴油發電機電壓正常后，發電機主開關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QF4 進行聯鎖。
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，實現了消防負荷雙回路熱備用；
其三，市電停電且遇火災時，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。