通过讲述规范中针对医疗建筑中设置应急电源、备载电源的规定，结合方舱式静音发电机组的负载特征，总结梳理医疗建筑中静音发电机组设计选型要点。最后探求在医疗装置不同负荷类型下的机组稳定运行的技术手段。

　　低噪声发电机组作为重要的应急(后备)电源类型在各类项目中被广泛采用。因其具有设置数量多、设计容量大、带负荷类型复杂等特性，在医疗建筑电气设计中，不仅需要对降噪型发电机进行正确合理的选型，还要结合医疗建筑的特性，注重低噪音柴油发电机组与环境的协调，为医疗装备和机组本身全生命周期使用和运维提供可持续的要素。本文对静音柴油发电机组在医疗建筑中设计要点进行探求，为静音发电机组的准确选购供应借鉴。

　　JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》中规定：为保证一级负载中特别重要的负荷供电或用电负荷为一级负荷，但从电网取得第二电源困难或技术经济不合理时宜设自备应急移动式发电机组。

　　GB 50052-2009《供配电系统设计规范》第3.0.3条规定：一级负荷中特别重要的负载除应由双重电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电机构。而独立于正常电源的发电机组可作为应急电源。

　　JGJ 312-2013《医疗建筑电气设计规范》第4.4.1条规定：三级医院应设置应急低噪音柴油发电机组；二级医院宜设置应急静音发电机组。第3.0.3条规定：备用电源供电维持时间应符合当要求恢复供电时间小于或等于0.5s时，自备备载电源供电维持时间不应小于3h。其他备载电源供电维持时间不宜小于24h。

　　不一样医疗场所的用电装备在作业电源中断或供电电压骤降10%及以上且持续时间超过3s时，备载电源要按照规定的切换时间投入。医疗建筑中对医疗场所进行了划分，不同医疗场所中断供电要求自动恢复供电的时间和电源排除措施如下。

　　按照JGJ 312-2013《医疗建筑电气设计规范》的规定，医院是否设置应急电源静音发电机组是以医院的等级为因素，且不同的条文中又提到后备电源供电持续时间的问题。医疗建筑中有大量一级负载中特别重要的负载、低噪声发电机一级负载和二级负载，关于医疗建筑中集装箱发电机组作为应急电源还是备载电源的问题，移动电站笔者认为，应按照GB 50052-2009《供配电系统设计规范》的规定，为一级负荷中特别重要负载供电的带隔音罩发电机组作为应急电源，为一、二级负载供电的封闭式静音发电机组作为后备电源。

　　对于新建的、有一定规模的医院，一般挂车电站式发电机组的设置不止一台，此时可将一级负荷中特别重要的负载接入应急电源拖车式发电机组，将一、二级负荷和医院根据使用方法明确要保障的负载接入后备电源隔音箱发电机组，这样就做到了应急电源供电系统和备用电源供电装置的独立设置。对于规模较小的医院，可能存在设置一台静音发电机组合并设置应急电源和备用电源的情况，笔者建议，在变压器低压配电机构设计时将一级负载中特别重要的负载和一、二级分别设置保障母线段，静音发电机组电源与市电在不一样的母线段转换后为相应负荷等级的装备提供应急(备载)电源。医院易发10kV/0.4kV高低压配电系统与应急(备载)电源系统主接线 医疗建筑中封闭式静音发电机组功率和性能等级购买

　　连续容量(COP)为静音发电机组的基本功率，医疗建筑中的负载通常为可变负载，静音发电机组作为应急(备载)电源保障医院的诊疗和疏散时间通常为3～24h，所以预制舱式静音发电机组建议采用基础容量(PRP)作为常用容量、应急备用功率(ESP)作为备用功率。

　　当选用了发电机组的常用功率后，发电机组是可以短时过载运转的。这是因为发电机组—“封闭式静音发电机连续运行12h”可以允许超过12h容量10%的情况下运转1h，故而发电机组常载功率每12h也可以允许过载10%运行1h。发电机组后备容量在连续作业时需下调10%的功率运行也是根据撬装发电机连续功率的运行特征决定的。

　　静音发电机组的性能等级分为G1～G4级，医疗建筑中除了民用建筑中易见的照明、风机、水泵、电梯、空调等负载外，还有大量的应急发电机装置，含有整流电路的大型医疗装备如X光机、DR、CT、核磁共振等。这类设备对电源输出电压、频率、波形有严格的要求，电能质量的好坏不仅影响设备是否正常运行，医学影像设备的图像品质也和电能质量密切相关。因此医疗建筑中应购买性能等级为G3级及以上的预制舱式静音发电机组。室外型静音发电机组的性能等级见表2。

　　静音发电机组主要的性能等级及运转限值可以查阅GB/T 2820.5-2009《往复式封闭式静音发电机驱动的交流发电机组》的相关规定。当发电机组某个性能等级的所有限值都满足时，才能选择该性能等级。

　　(3)根据现行GB 50084-2017《自动喷水灭火机构设计规范》，医疗建筑中喷淋泵的功率一般较大，给排水专业根据泵的容量通常设计一用一备或两用一备的运行组合方式，这时降噪型发电机的功率选取应按单台发电机或成组发电机的启动需要进行计算。工程设计中要限制发电机组的功率，功率较大的发电机通常选购降压起动的方式，在选购了起动方式减少发电机起动倍数的同时，应注意兼顾发电机的起动转矩，发电机的启动转矩和电压的平方成正比，因此应合理选型发电机的起动方式。

　　(4)如果设备中有大容量的负荷起动时，还应按照装置允许的电压降计算低噪音发电机的功率。医疗建筑中医技科室有大量的大型医疗装置如MRI、CT、DSA、直线加载器(LA)、SPECT、PET-CT等。上述设备正常待机时容量很低，工作时才会产生瞬间的电网流，电源内阻和线路阻抗直接影响电压降，因此在接入发电机电源时，应按照设备要求的电源功率进行发电机组功率的选型。电网作为电源时，电压降趋于恒定；发电机组作为电源时，电压降更深，变动更大一些。医疗建筑中发电机组功率通常大于大型医疗装备最大瞬时负载容量的2.5倍时，可以获得合格的影像图像品质。

　　c比电阻R大的多)，使内容量因数角φ仍是滞后的，所以电枢反应起去磁功用，端电压U小于空载电动势E0。电阻负荷下电动势相量图详见图3。图2 发电机等效电路图

　　E0升高了，这种情形下，电枢反应磁动势起增磁作用。电容负荷下电动势相量图详见图5。图5 电容负载下电动势相量图

　　电容负载时发生了偏高的发电机输出端电压U，此时必须通过电压调节器降低励磁电流来进行调节。实际上，电压调节器可能没有足够的范围完全调节输出电压，发电机的转子在一个方向持续励磁含有永久磁场，即使电压调节器全关，转子仍有足够的磁场对电容负荷充电并出现电压，这就产生了发电机组的“自激”情形，可能导致负载装备损坏或发电机保护设备跳闸，造成发电机组停机。

　　对于医疗建筑中大量的电容负载，发电机最多可以承担其额定无功容量容量10%的负荷。在负载接入发电机电源时，按先投入功率因数滞后负载，再投入容量因数超前负荷的顺序，有助于提升发电机组运转的稳定性。在医院设置多台发电机组的因素下，应尽量将电容性负载分散接入到不同的发电机组上。当仅有一台发电机时，应着重关注应急发电机与发电机电源的兼容性问题，当厂商技术无法清除时，可采取增大发电机组容量的手段。另外，应急发电机应尽量选取12脉冲整流器技术的设备。

　　随着医院规模越来越大，大型医疗装置的运用越来越广泛。各类变频电机、精密空调器、不间断应急发电机、MRI、CT、DSA等大型医疗装备，这些非线性负载在发电机容量中占有的比例越来越大，在进行发电机组容量购买时应给予考虑。

　　非线性负载对发电机组的影响主要表现在其产生的高次谐波造成的损害。因为谐波电流的发生，会引起反常的导体发热，故障发电机组的绕组，励磁回路和自动电压调节器电压板。谐波电流会引起发电机组输出电压和频率失真，影响对电能质量较为敏感装备的正常运行。为降低非线性负载对发电机组的影响，正确选定发电机组规格、功率和运转方式非常重要。

　　(4)准确选取发电机组的功率。对于非线性负载功率较大且只有一台发电机时，建议负荷容量在机组输出容量的60%左右为宜。当有多台发电机组购买时，可将非线性负载分别设计在不一样的拖车式发电机上，减小非线性负载对单台发电机带来的影响。医疗建筑中设置多台发电机组时，无法一味强调将大功率机组拆分成两台小功率机组并机使用，换来所谓“运转的经济性”。当所带非线性负载功率较大时，大功率机组更利于电源系统在谐波环境下的运行。

　　jz为带隔音罩发电机的功率，kW；PG为发电机输出的有功功率；ηm为传动效率，跟低噪音柴油发电机与发电机连接传动方式有关；ηG为发电机的效率，由制造商提供。拖车式发电机组的动力决定发电机组输出的有功容量即带负荷能力，而视在功率取决于发电机组的功率。医疗建筑中负载的不同工作制及分时运行的特性，负荷通常不会满负载运行，因此可以尝试在不增加降噪型发电机组功率的情况下，匹配功率大的发电机，提高发电机组带非线 突加负荷对静音发电机组的影响

　　突加负荷的影响具体表现在发电机组起动到投入供电初期的阶段。当发电机的电压和频率符合要求后，虽然可以向负载供电，但是由于发电机此时还处于冷机状态，热效率不高，此时还不能输出额定功率，故而接入的负载无法很大。否则，会导致挂车电站式发电机减速，致使第一次无法启动。图6为某隔音箱发电机组起动及供电特点曲线 静音发电机组起动及供电特点曲线

　　因为突加负荷的影响，在有条件时适当增大发电机组的容量，提高首次加载负载的能力。另外，在进行低压配电系统设计时，建议发电机每回路的负载功率不宜过大，末端所带的负荷类型不宜过于单一。除消防负载外，发电机电源回路与低压配电机构应急(备载)母线段之间的双电源转换开关在转换时间时设置一定期限的延时，确保负荷逐一、分级地转换接入全密封静音发电机电源机构。

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