柴油发电机组在超高层建筑中应用若干问题探讨（续）

4 并机运行的柴油发电机组的最大容量是多少？

上面所说的电压降会影响到柴油发电机组电压等级的选择，但这个因素不是唯一的。表6列出了常用功率为1600kW的柴油发电机组在不同额定电压下的最大输出电流。

表6 柴油发电机组的最大输出电流

从表中可以看出，柴油发电组输出电压越小，其最大输出电流越大。当发电组输出电流大于3168A时，两台机组并机，电流将高达约6300A，已经到达或接近目前低压开关柜容量的极限。

因此，400V柴油发电机组并机运行的最大机组容量不得大于1600kW。如要并机运行，可采用高压柴油发电机组。

5 柴油发电机组的负荷率多少为宜？

根据《往复式内燃机驱动的交流发电机组第1部分：用途、定额和性能》GB/T2820.1-2009，同一台发电机组有持续功率（COP）、基本功率（PRP）、限时运行功率（LTP）、应急备用功率（ESP）等四种标定方法。

1 持续功率(COP)：在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护保养，发电机组以恒定负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的最大功率。

2 基本功率(PRP)：在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护保养，发电机组以可变负荷持续运行，且每年运行时数不受限制的最大功率。

24h运行周期内允许的平均功率输出不超过PRP的70%。除非与发动机制造商另有商定，才可使用持续功率(COP)。

3 限时运行功率(LTP)：在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护保养，发电机组每年供电达500h的最大功率。100%的LTP每年运行时间最多不超过500h。

4 应急备用功率(ESP)：在商定的运行条件下，并按制造商的规定进行维护保养，在市电中断或试验条件下，发电机组以可变负荷运行且每年运行时数可达200h的最大功率。24h运行周期内允许的平均功率输出不大于ESP的70%。

因此，COP功率是发电机组的最基础功率，其余的功率是在此基础上的强化功率，通过限制使用时间、平均负载，降低寿命和可靠性来提高最大的功率。需要注意的是，ESP功率与PRP功率都是在24h内平均负载率为70%。

以某知名品牌2000kW发电机组为例，ESP功率为2000kW，PRP功率为1820kW，COP功率为1600kW，容量相差达20%。

因此，一般情况柴油发电机组不工作在满负荷状态，柴油发电机组的经济功率约为75%的持续功率，也就是柴油发电机组的负荷率在75%时比较经济。而应急备用功率的负荷率可以达到85%。

6 市电与发电机之间转换用的ATSE有何要求？

近年来，关于ATSE的话题不断被提起，吸引众多专家研究。市电与发电机转换采用ATSE，可以实现电气、机械联锁，有效地防止它们之间并联。建议此处采用PC级、4极、三位式的ATSE。当ATSE具有自投自复功能时，自动复归应有适当的延时，延时时间可调，并与发电机停机时间相匹配。

为什么要采用PC级的ATSE？从可靠性、结构特点、返修率统计等方面分析表明PC级ATSE的可靠性较高^[5]。三位式ATSE带零位，比两位式的有无比的优势。如果采用两位式ATSE，当正常电源发生一相断电时，由于柴油发电机起动、稳定送电需要一定的时间，在发电机起动过程中，ATSE不能将负荷转换到备用电源，结果造成非故障两相电压升高，有可能造成设备损坏。如果采用三位式ATSE，此时将ATSE先置于零位，待发电机起动并稳定送电后，ATSE再将负荷切换到备用电源位置。即，“先断开——再送电”。自动复归延时时间根据系统要求确定，应确保市电可靠恢复供电并稳定后才能复归。并且先复归，后停柴油发电机。

使用PC级的ATSE还要注意下列问题，PC级ATSE前的保护电器（SCPD）应按产品供应商的要求选择、并要求产品供应商提供国家权威检测机构的实验报告。PC级ATSE与其之前的SCPD应同时满足式（2）和式（3）。

要求厂家提供ATSE与其配合的SCPD的规格和型号，该资料必须由国家权威机构实验得出。公式（2）和公式（3）必须同时满足，第一个公式表明ATSE必须能承受一定量的短路电流；第二个公式从能量角度出发，要求ATSE在SCPD动作之前不能被损坏，同时考虑短路电流和短路电流所持续的时间。很遗憾，只有为数不多的厂家可以提供ATSE和SCPD配合的实验数据。表7为深圳泰永公司PC级ATSE与断路器配合的实验数据，供读者参考。