柴油发电机作为备用电源
当用户的用电负荷等级为一级且只有一路电源,或第二路电源不满足一级负荷要求时,需要设置柴油发电机组作为自备电源。
图1为柴油发电机作为备用电源的示例,可以保证一级负荷供电的可靠性,该工程中含有少量一级负荷中特别重要负荷,采用UPS作为应急电源。图1中一级负荷也可以只在备用段单回路供电给末端设备。
柴油发电机作为应急电源
当用电设备中有大量一级负荷中特别重要负荷,且采用UPS难以满足持续时间要求或成本较高时,可采用柴油发电机组作为应急电源,并组成图2所示的应急供电系统。
图2中一级负荷、二级负荷及三级负荷均在左侧双重电源的供电系统中,由于消防用电设备高负荷等级为一级,所以消防负荷也在双重电源的供电系统中;而应急供电系统中全部是一级负荷中特别重要负荷,绝不能为提高供电可靠性,将一级负荷或消防负荷接入应急供电系统。
图2多用于工业建筑中存在多种特别重要负荷的情况,应急供电系统也由多种应急电源组成。
当工程中的特别重要负荷只有计算机系统时,通过加装适当的后备电池也能满足持续时间要求,通过经济技术比较,可以不设柴油发电机组,直接将UPS供电系统接入到I段或II段母线某个回路即可。
柴油发电机的选用条件
按规范要求,一级负荷中特别重要负荷需设应急电源。在双重电源的基础上再设第三路电源以提高可靠性。主要是因为特别重要负荷尤其重要,一旦停电后果严重,故而对双重电源要考虑当一路电源检修或故障时,另一电源也发生故障的情况,但这些极低概率的事件在一级负荷设备中不需考虑,因此在不同的市政电源条件下,根据负荷的高供电等级要求,可能有多种设置柴油发电机的方案,如表1所示。
表1中,当计算机系统对UPS有长时间持续供电要求时,对应的应急电源需改为:UPS+柴油发电机。
上节列举了需要设自备柴油发电机的多种情况,均是按照规范的低供电要求考虑,主接线可以参考图1及图2所示的方式调整。有些情况下,市政电源是满足供电要求的,为了提供可靠性,可增加自备柴油发电机作为自备电源。
比如JGJ 62-2014《旅馆建筑设计规范》中要求“四级旅馆建筑宜设自备电源,五级旅馆建筑应设自备电源,其容量应能满足实际运行负荷的需求”,也就是说五级旅馆即使采用双重电源供电,仍然要设置柴油发电机组。
由于此处的柴油发电机是在双重市电电源断电后,出于非安全原因用于维持向用电设备供电的电源,故应该属于备用电源。
这时柴油发电机组所带负荷种类一般由酒店管理公司提出要求,主要包括在市电停电期间,能维持酒店低运营要求的一些保障用电设施,也包括火灾时需要工作的消防负荷。当发生市电停电而无火灾时,柴油发电机主要是向酒店保障负荷供电,此时消防负荷并不运行,也不应试运行。而一旦发生火灾,柴油发电机则主要向消防负荷供电。一般来说,旅馆建筑中的保障性负荷在火灾时可以不运行,因此,发电机的容量宜按照两类负荷中较大负荷来选取。
旅馆建筑的前台计算机、收银机的供电电源的可靠性,对于旅馆建筑的营业至关重要,设置UPS电源供电,可以保证计算机设备在停电时不停机;当设置了柴油发电机作为备用电源时,其UPS电源的持续供电时间可以大大缩短。
图3为五级旅馆配电接线图,双重电源满足供电要求,又采用柴油发电机作为备用电源的补充,其中包含UPS应急供电系统。当市电为双回路电源且不能保证相互独立时,此接线图也完全适用。与图2相比可知,柴油发电机作为备用电源时,对接入其中的负荷种类没有要求。