(仅供参考)柴油发电机容量选择计算

数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算数据中心机房柴油发电机组容量选择和计算柴油发电机是内燃发电机的一种，它以柴油为一次能源，柴油机为原动机，它有如下几个特点：1、燃料价格便宜，容易保存；2、构造简单飞，辅助设备少；3、起动迅速，带负荷和停机时间短；4、操作维护简单、方便。

正是因为上述特点，柴油发电机在数据中心的使用范围也越来越广泛。

随着数据中心机房规模的逐步扩大，高级别配电系统的数据中心机房也在成比例的提高，由于A级机房要求供电系统不能中断，所以，在规模较大的数据中心机房，数台甚至十几台柴油发电机并列运行的情况越来越多。

在市电中断时，除在最快的时间内能自起动外，还应该最大限度的满足应急负荷的起动及供电容量要求，若容量选择小，电动机起动时电压降过大，容量选得过大，则运行经济效益差。

那么，该如何选择单台柴油发电机的容量，选用几台柴油发电机并列才能既满足系统的应急要求，又不造成容量的浪费呢？本文就将对此问题进行探讨。

一、柴油发电机的功率柴油发电机组在我们国内是用主用功率即连续功率来标称的，发电机组能够在24小时之内连续使用的最大功率我们称之为连续功率，而在某一时段内，标准是每12个小时之内有1个小时可在连续功率的基础上超载10%，此时的机组功率就是我们平时所说的最大功率，即备用功率。

在数据机房的配电系统中，我们都是按照连续功率来选择发电机的容量的。

二、选择柴油发电机的必备条件选择柴油发电机的必要条件如下：1、安装现场的环境温度、湿度和海拔高度，当使用环境的温湿度和海拔高度超过发电机的额定值时，发电机需要降容使用；2、柴油发电机供电负荷总容量。

需要所有柴油发电机供电负荷的容量，包括装机容量，负荷系数，功率因数。

电动机负荷还要给出台数、效率、起动电流倍数等参数；3、起动顺序。

⑴按照负荷的重要性分出起动的先后顺序；⑵按照负荷大小及起动电流大小，同样重要的电动机容量大、起动电流大的优先。

⑶系统允许的电压降，常用电气设备端子的电压偏差允许值见下表名称允许值（%）名称允许值（%）电动机照明正常情况下+5~-5 一般工作场所+5~-5少数远离变电所+5~-10 远离变电所的小面积工作场所+5~-10应急照明、安全特低电压供电的照明+5~-10道路照明+5~-5电动机起动时，其端子电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在起动时，配电母线上的电压应符合下列要求：①电动机不频繁起动时，不宜低于标称电压的85%（数据中心机房在柴油发电机供电时，电动机属于不频繁起动的情况）；②配电母线上未接照明或其他对电压下降敏感的负荷时，不应低于标称电压的80%；③配电母线上只有电动机时，可按照保证电动机起动转矩的条件决定；对于低压电动机，还应保证接触器线圈电压不低于释放电压（从产品样本中可以查到，查不到样本时，可按照70%考虑）。

柴油发电机选型计算公式
柴油发电机的选型计算主要涉及功率、负载、工作时间等方面的考虑。

以下为一种常见的柴油发电机选型计算公式：
发电机容量（kW）= 载荷功率（kW）/ 功率因数
其中，载荷功率（kW）= 额定负载功率 ×预计的负载率
其中，负载率可以根据实际需求进行估算，一般为0.7-0.8之间。

同时，在进行选型计算时，还需考虑工作时间和备用容量。

备用容量（kW）= 预计的备用率 ×载荷功率
其中，备用率一般为10-20%之间。

最终选型计算结果还需综合考虑柴油发电机生产商提供的技术数据和建议，以确保选型满足实际需要并具备足够的可靠性和经济性。

因此，在具体选型时建议咨询专业人士以获得准确的计算及选型建议。

浅谈方案阶段超高层建筑柴油发电机的容量选择发表时间：2019-03-13T16:26:33.863Z 来源：《新材料·新装饰》2018年8月下作者：潘潇旸1 王卫明2[导读] 在超高层建筑的电气设计中，选用柴油发电机组作为大楼的备用电源无疑是当今电气设计的主流。

本文结合工程实例，对柴油发电机组的容量进行探讨，（1.91053部队；2.柏诚工程技术有限公司）摘要：在超高层建筑的电气设计中，选用柴油发电机组作为大楼的备用电源无疑是当今电气设计的主流。

本文结合工程实例，对柴油发电机组的容量进行探讨，分别计算消防负荷和保障负荷，确定柴油发电机组的容量并进行校核。

关键词：超高层建筑；柴油发电机；消防负荷；保障负荷容量确定柴油发电机组设置的必要性在民用建筑中，电力负荷进行了相关的规定，“一级负荷应由两个电源供电，一路电源发生故障时，另一路电源不应同时受到损坏”；“一级负荷中特别重要的负荷，除了由两个电源供电以外，还应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统”。

近年来供电系统的运行实践证明，从电力网引接两回路电源加备用自投的供电方式，不能满足一级负荷以及一级负荷中特别重要的负荷对供电的可靠性和连续性的要求。

柴油发电机组容量分析1.1负荷的确定对于高层或者超高层建筑，通常会把以下3种负荷纳入柴油电机组的配电系统：1)一级负荷中的特别重要负荷。

民规的附录A中列出了建筑物中存在的一级负荷中的重要负荷。

2)一级负荷中的消防负荷：主要包括在火灾状态下，与消防灭火有关的设备的用电。

3)重要负荷：也称保障负荷，这往往根据不同项目的特殊需要来定。

1.2柴油发电机组容量的计算发电机容量计算如下：Pe=(K*Kx*Pn)/η (1)1.3柴油发电机容量的校验按照消防负荷和保障负荷计算的的较大值来确定柴油发电机的容量仅为稳定负荷的计算，为保证容量的准确性，还应按照尖峰负荷计算及按柴油发电机母线允许压降计算来校验柴油发电机容量。

柴油发电机容量的计算一、设计依据GB51348-2019 民用建筑电气设计标准12SDX101-2民用建筑电气设计计算及示例二、设计原则1、机组容量与台数应根据应急或备用负荷大小以及单台电动机最大启动容量等综合因素确定。

当应急或备用负荷较大时, 可采用多机并列运行，应急柴油发电机组并机台数不宜超过4台，备用柴油发电机组并机台数不宜超过7台。

额定电压为 230V/400V 的机组并机后总容量不宜超过3000kW 。

当受并机条件限制时，可实施分区供电。

2、方案及初步设计阶段，应急柴油发电机组容量可按配电变压器总容量的10%～20%进行估算。

施工图设计阶段，宜按下列方法计算的最大容量确定：1）按需要供电的稳定负荷来计算发电机容量；2）按最大的单台电动机或成组电动机启动的需要，计算发电机容量；3）按启动电动机时，发电机母线允许电压降计算发电机容量。

3、备用柴油发电机组容量的选择，应按工作电源所带全部容量或一级二级负荷容量确定。

4、当有电梯负荷时，在全电压启动最大容量笼型电动机情况下，发电机母线电压不应低于额定电压的80%；当无电梯负荷时，其母线电压不应低于额定电压的75%。

当条件允许时，电动机可采用降压启动方式。

5、当多台机组需要并机时，应选择型号、规格和特性相同的机组和配套设备。

6、宜选用高速柴油发电机组和无刷励磁交流同步发电机，配自动电压调整装置。

选用的机组应装设快速自启动装置和电源自动切换装置。

7、当发电机房设置不能满足周边环境噪声要求时，宜选择自带消声处理装置的发电机组。

8、柴油发电机组的单机容量，额定电压为3kV ～10kV 时不宜超过2400kW ，额定电压为1kV 以下时不宜超过1600kW 。

9、3kV ～10kV 高压发电机组的电压等级宜与用户侧供电电压等级一致。

三、计算方法1、按稳定负荷来计算发电机容量∑=P S G 53.11式中：S G1—按稳定负荷计算的发电机视在功率（kVA ）；∑P —总负荷计算功率（kW ）；所带的负荷综合效率取0.82，功率因数取0.8。

柴油发电机容量如何选择1、设置原则一类高层建筑应按一级负荷要求供电，二类高层建筑应按二级负荷要求供电。

《民用建筑电气设计规范》 JGJ／T16—92 条规定：一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时遇到破坏；二级负荷条件同意时，也宜采纳二路电源来供电，特别是消防用的二级负荷，更应当按两个回路要求供电；一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还一定增设应急电源。

依据这些规定，笔者总结了自备柴油发电机组的设置原则：（1）当民用建筑需按一级负荷要求供电时，若城市电网能供给二路独立电源（一用一备或互相备用），则可不设柴油发电机组；但当一级负荷中有特别重要的负荷时，则一般应设柴油发电机组作为应急电源。

（2）当电网只好供给一路电源时，为知足对一、二级负荷的供电要求，一般应设置柴油发电机组，此时柴油发电机组将作备用电源及应急电源使用。

（3）大、中型商业建筑中为保证市电中止时不造成较大的经济损失，也宜设柴油发电机组。

因为城市电网不行能完整独立，有时一个电源故障或检修时，另一电源有可能同时故障，所以，即便有两路或以上电源供电，为保证民用建筑中消防及其余重要设施（如智能化设施、通信设施等）的靠谱供电，一般都设置柴油发电机组。

2、容量选择自备柴油发电机组容量的选择，当前国家还没有一致的计算公式：有的简单地按电力变压器容量的 10％-20 ％确立；有的按消防设施的容量相加；有的则依据投资者的意向选择，造成了自备发电机组容量选择的不正确性，若容量选择太大造成一次投资浪费，选择太小则在事故时知足不了使用要求。

那么，怎样选择自备发电机组的容量呢？（一）方案或初步设计阶段自备发电机的容量按供电变压器总容量的10％-20 ％计算。

（二）施工图阶段（1）建筑物的用电负荷可分为三类：第一类为保安型负荷，即保证大楼内人身及设施安全和靠谱运转的负荷，如消防水泵、消防电梯、防排烟设施、应急照明、通信设施、重要的计算机及有关设施等；第二类为保障型负荷，即保障大楼运转的基本设施负荷，主假如工作区照明、部分电梯、通道照明；第三类为一般负荷，即除了上述负荷之外的其余负荷，比如：空调、水泵及其余一般照明、动力设施。

有一工程，消防计算总负荷为200kva，其中最大一台设备为消防水泵，其电动机为55kw，380v，98a，直接启动电流倍数为7倍。

试问，如果该水泵采用（1）全压启动，（2）星-三角降压启动，那么柴油发电机的容量分别选择多大？答1：S=(P-Pm)/n+PmkCcosφm(1/cosφ)（1）S=(200X0.8-55)/0.75+55X7X1X0.4X(1/0.8)=332.5选350KV A发电机（2）S=(200X0.8-55)/0.75+55X7X0.67X0.4X(1/0.8)=269选300KV A发电机答2：Sg=(S*cosφ-Pe)/tgφ+1.732*Uq*Iq其中：Sg—发电机容量(kV A);S—总负荷(kV A);cosφ—功率因数,取0.8;Pe—最大一台电动机额定容量(kW);Uq—最大一台电动机起动电压(kV);全压起动时,Uq=Un;星-三角起动时,Uq=0.58*Un.Un为系统额定电压(kV);Iq—最大一台电动机起动电流(A);全压起动时,Iq=kq*Ie;星-三角起动时,Iq=0.33*kq*Ie.kq为电动机全压起动倍数,Ie为电动机额定电流(A);(1)全压起动时,Sg=(200*0.8-55)/0.75+1.732*0.38*7*98=591.51kV A(2)星-三角起动时,Sg=(200*0.8-55)/0.75+1.732*0.58*0.38*0.33*7*98=226.89kV A*Sg=(S*cosφ-Pe)/tgφ+1.732*Uq*Iq？？？这个公式不太正确，因为：一、(S*cosφ-Pe)/tgφ显然不对头，tgφ应为COSφ。

二、星-三角起动时，应该取消“1.732*0.58*0.38*0.33*7*98”中的系数0.58。

答3：Sed=Sjs+1.732U*Ied*(Kqd*k-1)（1）全压：Sed=200+1.732*0.38*98*(1*7-1)=587KV A选用应为劳斯莱斯机组：S=587/0.9=652KV A,选型为P625E（2）星三角：Sed=200+1.732*0.38*98*(0.33*7-1)=284KV A选用应为劳斯莱斯机组：S=284/0.9=316KV A,选型为P330E出题者解答：（1）水泵全压启动时，Sf=Sy+Sq=（200-1.732*0.38*98）+1.732*(1*0.38)*(7*98)=587KV A。

消防泵45kw, —用一备；，一用一备；稳压泵3kw，这几个泵要选用柴油发电机组做备用电源，柴油发电机组应该多大？怎么算出来的？按下述方法计算并选择其中容量最大者：1）按稳定负荷计算发电机容量：SGl = P/ncos@ = = kVA式中SG1 —按稳定负荷计算的发电机视在功率，kVA；P —发电机总负荷计算功率，kW 本例：P = 45++3 = kW ；n —所带负荷的综合效率，一般取n = ；cos@ —发电机额定功率因数，一般取cos@ = 。

2）按尖峰负荷计算发电机容量*条件：起动最大一台电动机，另二台为既有负荷：SG2 = KJSm/KG = * （（45+3）/ + ）= ；*条件：起动二台电动机+ 45kW （星-三角起动），另一台为既有负荷:SG2 = KJSm/KG = * （3/ + + ）= ；*条件：起动三台电动机+ 3 + 45kW （星-三角起动）：SG2 = KJSm/KG = * kVA；式中SG2 —按尖峰负荷计算的发电机视在功率，kVA；KJ —因尖峰负荷造成电压、频率降低而导致电动机功率下降的系数，一般取KJ= 0 .9 ；KG —发电机允许短时过载系数，一般取KG = ；Sm —最大的单台电动机或成组电动机的起动容量，kVA；Sm1 —*7/ = = kVA (起动最大一台电机，电机容量为)；Sm2 —45*7/3 = 105/ = kVA (起动一台电机，电机容量为45kW 星-三角起动)；Sm3 —3*7/ = 21/ = kVA (起动一台电机，电机容量为3kW)；3)按发电机母线允许压降计算发电机容量*条件：起动最大一台电动机，另二台为既有负荷：SG3 = ( 1-dU) *X'd*Sst/dU = *Sst = * (( 45+3) / + ) = kVA*条件：起动二台电动机+ 45kW (星-三角起动)，另一台为既有负荷：SG3 = ( 1-dU) *X'd*Sst/dU = *Sst = * ( 3/ + + ) = kVA*条件：起动三台电动机+ 3 + 45kW (星-三角起动)：SG3 = ( 1-dU) *X'd*Sst/dU = *Sst = * ( + + ) = kVA式中SG3 —按母线允许压降计算的发电机视在功率，kVA；dU —发电机母线允许电压降，一般取dU=；X'd —发电机瞬态电抗，一般取X'd=；Sst —导致发电机最大电压降的电动机的最大起动容量，kVA。

柴油发电机组的容量计算1 柴油发电机组的使用要求通常，设置自备柴油发电机组的情况有1)为保证一级负荷中特别重要的负荷。

2)用电负荷为一级，但从市电获取第二电源有困难或技术经济不合理。

柴油发电机组的容量计算，在设计中除按稳定负荷计算发电机容量外，还应复核发电机母线允许压降和尖峰负荷对电源质量的影响，以保障柴油发电机组的供电可靠性。

2 柴油发电机组的容量计算在施工设计阶段，可根据一级负荷、消防负荷以及某些重要二级负荷的容量，按下列方法计算并选择选择其中容量最大值。

1 按稳定负荷计算发电机容量：2 按尖峰负荷计算发电机容量3 按启动电动机时母线容许电压降计算发电机容量3 设计实际以7#变电所柴油发电机容量选择为例，7#变柴发应急段计算负荷如下表所示：根据负荷表推算，总设备容量970.6kW，常用容量513.28kW，其中最大电动机负荷容量为132kW，直接启动启动电流按7倍额定电流计算，对机组容量要求计算如下：3.1 按稳定负荷计算发电机容量7#变电所柴发应急段负荷计算书中常用容量P∑为513.28kW，柴油发电机额定功率因数cosφ=0.8，η∑=0.82。

根据公式计算得发电机容量为SG1=513.28/0.82/0.8=782.44kVA。

3.2 按尖峰负荷计算发电机容量该项目最大电动机容量为132kW，直接启动启动电流按7倍额定电流计算，电动机额定功率因数cosφ=0.89，计算得起动容量Sm=7x132/0.89=1038.2kVA。

根据公式计算得发电机容量为SG2=0.95/1.4x1038.2=704.49kVA。

3.3 按启动电动机时母线容许电压降计算发电机容量该项目最大电动机容量为132kW，启动电流按7倍额定电流计算，计算出启动容量Sm=1038.2kVA，△U=0.2，Xd=0.2。

根据公式计算得发电机容量为SG3=0.8/0.2x0.2x1038.2=830.56kVA。

4 结果发电机组的最终容量Se≥MAX(SG1，SG2，SG3)= 830.56KVA。