摘 要：以红岩河水库中泄洪闸门的柴油发电机组选择为例，阐述了柴油发电机组选择的基本要求及原则，分析了柴油发电机组容量的选择。
在发电厂、变电站、水利枢纽的电网故障时，柴油发电机组作为交流事故保安电源或应急电源的首选设备，其性能和质量直接影响到电力系统运行的可靠性、灵活性和经济效益。为满足经济、节能的需求，合理选择柴油发电机组成为节能降耗、减少工程投资和降低运行成本的一个重要任务。本文以红岩河水库中导流泄洪洞闸门的柴油发电机组容量的选择为例进行相关的分析计算和讨论。
１工程概况
| 红岩河水库地处陕西省咸阳市彬县境内泾河左岸一级支流红岩河下游，坝址距红岩河入泾河河口１ｋｍ，距彬县县城７．０ｋｍ，主要负责为城镇和工业供水，兼有泄洪、拦沙功能，属综合利用的ＩＩＩ等中型水利工程。工程枢纽由大坝、导流泄洪洞、左岸泄洪洞和输水洞等建筑物组成。导流泄洪洞闸门主要包括：进口事故检修闸门的固定卷扬启闭机配套电机１１０ｋＷ×１；弧形工作闸门的液压启闭机配套电机７５ｋＷ×２（一用一备）；检修桥机配套电机１８．５ｋＷ× １。其中，弧形工作闸门兼有泄洪的作用，其配套油泵电机选用Ｙ型高效节能异步电机，启动方式为软启动。 |
２柴油发电机的选用基本要求及原则
柴油发电机组的运行不受电力系统运行状态的影响，是独立的可靠电源，具有启动迅速、结构紧凑、占地面积
根据ＧＢ ５００５２—２００９《供配电系统设计规范》，对于一级负荷中特别重要的负荷供电，一旦中断供电就会产生人员伤亡，危及生产安全或造成重大经济损失，因此除由双重电源供电外，还应增加应急电源。而水利工程中具有泄洪功能的大坝枢纽闸门恰好属于这类负荷。
柴油发电机组应选用燃油消耗低、噪声振动小、响应迅速、运行稳定的产品，可根据接线的型式及环境条件选用固定式、移动式或可运载式。
柴油发电机组应采用快速自启动应急型，在用电系统失电后能自动或通过远方操作快速地从正常厂用电源切换到柴油发电机组供电，启动到安全供电的时间不宜大于１５ｓ，能满足洪水时快速提起闸门泄洪，保证大坝和人员安全；还应装设手动启动的装置，以便在机械故障时能手动切换。
柴油发电机组的容量应根据应急负荷的大小、投入顺序及单台电机最大启动容量等因素综合考虑。其长期允许容量应能满足起泄洪作用的闸门连续运行时的负荷需要。
柴油发电机组额定电压优先采用０．４ｋＶ。据调研，目前的１０ｋＶ或６．３ｋＶ柴油发电机组比同容量０．４ｋＶ的机组价格贵近一倍。
３柴油发电机组容量的选择
根据水利工程中泄洪闸门的特点，在确定柴油发电机组容量时，除考虑用电总负荷外，还应着重考虑启动闸门配套电机的容量。单台电机最大启动容量与确定机组容量有直接关系。此外，发电机的技术性能、柴油机的调速性能、功率因数的高低及负荷对电压指标的要求都会对启动电机的容量有影响。首先，柴油发电机组的容量必须大于最大的安保负荷；其次，还应从启动条件、发电机的短时过负荷能力及母线允许电压降等方面进行比较选择。
按发电机连续输出的容量应大于最大计算负荷计算，柴油发电机额定容量为：
按发电机带负荷启动，仍满足最大单台容量电机或成组电机的启动条件计算，柴油发电机额定容量为：
按发电机带负荷启动最大单台容量电机时有短时的过负荷能力计算，柴油发电机额定容量为：
| 精确度测试试验表明：输电线路绝缘子泄漏电流在线监测装置各相泄漏电流精确度测量误差均在１０％以内，满足要求；该监测装置能较为准确地测量出绝缘子上泄漏电流的大小。（４）按发电机空载启动最大的单台电机时，发电机母线允许的电压降计算，柴油发电机额定容量为：ＳＧ４≥ＰｄｍＫｄｑＣＸ″ｄ （ －１）≥２４６．１ｋＶＡ ηｄｃｏｓφｄ ΔＥ式中，Ｘ″ｄ为发电机的次暂态电抗，取０．２５。按机组容量要满足电机自启动时应急负荷母线上的最低电压水平不宜低于额定电压的７５％，母线上允许的瞬时电压降ΔＥ取０．２５。由此可见，ＳＧ２、ＳＧ３和ＳＧ４比ＳＧ１要大得多，若按ＳＧ２、ＳＧ３和ＳＧ４选择发电机，则不经济、节能，一般希望所选的发电机容量与发电机正常连续运行的容量接近。 |
在选择柴油发电机组的容量时，要通过经济、技术比较来确定是电机降压启动选择小容量发电机组，还是电机直接启动选择大容量发电机组。本工程中，考虑到泄洪闸门运行时间虽然较短，但是需要较高的可靠性，故取最大者作为自启动柴油发电机组的选择容量。ｃｏｓφ取０．８时，柴油发电机组容量选用２００ｋＷ，且柴油发电机房应尽可能靠近导流泄洪洞闸室布置。
４结语
柴油发电机组作为所有外部用电系统失电后，唯一可给大坝枢纽泄洪闸门提供电源的重要电气设备，在容量的计算选择时应合理确定其运行时必须带的负荷，有效减小机组容量。最大电机启动时的严重条件是空载启动，即按电机母线允许的电压降来计算柴油发电机组的容量，这是因为闸门负荷为重载启动，电机允许的电压降较小，启动电流倍数大，导致柴油发电机组的计算容量较大，由此可知，空载启动可作为校验机组容量大小的条件。综上所述，根据设备运行的具体情况及柴油发电机组的选择原则，合理选择机组容量作为应急电源，可有效提高能源利用效率，对于建立节约型社会有着显著的意义。
