现代高层建筑中，选择柴油发电机组作为备用电源，已属司空见惯；关于其容量确定的理论文章，也屡见于报刊。
但在实际工程应用中，许多设计人员仍有茫然无序、颇费周折之感。
到底如何快而准地计算发电机容量，一直都是值得探讨的重要课题。
本文将着重以一段QBASIC电脑编程, 较简便地解决这一问题。
2．1 发电机容量首先要满足稳定计算负荷需要，这包括消防负荷和保证负荷两部分。
在民用建筑中，设置柴油发电机组，通常首先是作为消防用电设备的备用电源。
市电停电，即联锁开启发电机组。
但市电停电概率远大于火灾概率，开启机组并不就意味着火灾发生。
非消防时，开启的发电机组仅仅负担应急照明等小部分负荷，若对其他非消防的重要负荷（属三类负荷时的生活泵、客梯、裙房照明等，称为保证负荷）无法顾及，则必将造成机组空置、资源浪费。
为此，进行低压配电系统图设计时，在满足火灾时消防负荷需要的前提下，还必须考虑停电而非火灾时，发电机对保证负荷的供电。
一种做法是，将保证负荷集中挂接在发电机应急母线段上，消防时，由火灾信号将保证负荷的总开关分励脱扣。
总之，应分别计算消防负荷和保证负荷，以二者较大值作为确定发电机组容量的依据，从而同时满足消防部门及建设方的相应要求。
消防负荷如何正确计算应引起重视。
大中型民用建筑，往往由地下室、裙房及数个塔楼组成，包含了多个防火分区。
确定发电机容量、进行消防负荷计算时，显然不能盲目地将所有消防用电设备同时计入。
推荐的计算原则是，只考虑一个防火分区发生火灾（正如水消防一样），亦即，不认为两个及以上的防火分区同时发生火灾。
通常，消防泵作为固定负荷必须计入，而消防电梯、防排烟风机、应急照明等负荷计入多少，则要视其在某防火分区火灾时投入服务的负荷大小而定。
显然，确定发电机容量，应以最不利的一个防火分区发生火灾时，同时投入运行的消防负荷为准。
2．2 柴油发电机组的容量大小，除要满足上述稳定计算负荷需要外，还必须进行电动机启动时的电压降校验，即启动任一电动机时，其端子容许电压降应在规定范围之内。
编程中，取值20%。
进行电压降校验及发电机组容量选择时，以下要素不可忽视。
a。
发电机母线上的已接负荷的影响。
也就是说，发电机母线上的启动负荷应该等于已接负荷与电动机启动容量之和，单单考虑电动机的启动容量是错误的。
具体工程实践中，这一点最容易被一些设计人员所忽略，许多文献对于已接负荷的影响，常常也避而不谈或是涉及较浅。
b。
发电机不同的励磁及调压方式，对机组容量选择也将产生重大影响。
c。
发电机至电动机之间配电线路电压降的影响。
亦即，发电机端子电压等于电动机端子电压与线路压降之和。
d。
许多文献认为，电动机应按容量大小而顺次启动，以此减小发电机容量。
但在国家标准图集和工程图纸中，这种电动机顺次启动的二次电路图又极少见到。
更何况，顺次启动也往往与一些消防控制要求相矛盾。
因此建议，减小发电机容量，不宜依靠电动机顺次启动这种方法。
e。
电动机启动容量达最大值是瞬间的，因此，可以不考虑两台及以上电动机的同时启动，对发电机造成冲击的问题。
3 数学模型（建立以下数学模型，仅以消防负荷计算为例。
为便于编程，多处进行了适当的简化和假设，不另说明。
）3.1 发电机容量大小须满足稳定计算负荷需要Pjs=Kc • Pe=PePrg=K・ Pjs=1.2Pe式中：Prg----待求发电机持续功率（kW。
编程中考虑为单台机。
Pjs -- 消防设备稳定计算负荷（kW）。
Pe----建筑物内任一防火分区发生火灾时，最大可能开启消防设备之总安装功率（kW。
为已知量，运行程序时直接键入。
编程中Pe<800kWKc--- 消防设备总需用系数，取Kc=1。
K ---- 可靠系数，取K=1.2。
3.2 发电机容量大小须满足电动机端子容许电压降3.2.1 简化计算电路从略3.2.2 发电机母线上的启动负荷等于已接负荷与单台电动机启动容量之和，即Sqg=Sfh+Sq此时，考虑最极端的情况，即认为除待启电动机外，其它负荷已全部投入，则有Pfh+Prm=Pe,从而Sfh=Pfh/COS①'=（Pe -Prm）/COS^' =(Pe-Prm)/0.8=1.25(Pe-Prm)此外，Sq=1/[1/(kp • Sqm)+XL/(Urg2)]Sqm=C Srm= C- Prm/0.8, XL=（0.07+6.3/S）• L/10003.2.3 电动机端子电压Uwn与发电机母线电压（Uwg存在关联，即Uwg=k p Sqm- Uwm/Sq3.2.4如前所述，对于不同励磁及调压方式的发电机，其允许启动负荷亦不同，进而对机组容量选择产生影响。
若认为所选发电机带自动调整励磁装置，则对应于不同启动负荷相对值，发电机母线上稳态电压相对值满足表1：表1表1数据拟合方程，则当Uwg=0.75〜0.95时，近似存在：Sqg/Srg=5Uwg2-11Uwg+6.9375或Srg=Sqg/（5Uwg2-11Uwg+6.9375）而Prg=Srg • CO⑥=0.8Srg=0.8Sqg/（5Uwg2 -11Uwg+6.9375）;又因上述推导均为临界值，故实际工程中取：Prg>0.8Sqg/（5Uwg2 -11Uwg+6.9375）编程中以此作为发电机容量校验公式。
3.2.5符号说明Sqg----发电机启动时发电机母线上的起动负荷（kVA）;Srg----发电机的额定容量（kVA），为待求量；Sq----电动机启动时，启动回路的额定输入容量（kVA）;Sfh----电动机启动时，发电机母线上已接负荷（kVA）;Urg----发电机的额定电压（kV）,取Urg=0.4kV;Uwg----电动机启动时，发电机母线上的稳态电压相对值；Uwm----电动机启动时，其端子上所要求的稳态电压相对值，程序中取Uwm=0.8;C----电动机全压启动之电流倍数。
程序中取C=7;kp----电动机的启动系数，见表2:表2Sqm----电动机额定启动容量（kVA）;Srm----电动机额定容量（kVA）;Prm----电动机额定功率（kW。
编程中，取Prm=0.8Srm,且0<Prmci50kWXL----电动机至发电机配线线路（铜芯）之阻抗（千欧）；L----电动机至发电机配线线路（铜芯）之长度（千米）。
编程中,0<L W0.1 千米。
S----电动机至发电机配线线路(铜芯)之导线截面(mm2)。
编程中，S值按表3自动取值5简化的数学公式在忽略电动机线路电压降影响之后(即XL=O),更简化的数学公式推导如下：Sq=kp(C・Srm)=kp • C- Prm/0.8=8.75kp • Prm而Sfh=1.25(Pe-Prm)，所以，Sqg=Sfh+Sq=1.25(Pe- Prm)+ 8.75kp • Prm =1.25Pe+(8.75kp -1.25)Prm又因XL=0,故Uwg=Uwm=0.8所以，Srg=Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)=Sqg/(5 X0.82 -11X0.8+6.9375)=Sqg/1.3375故有，Prg=0.8Srg=0.8Sqg/1.3375=0.8[1.25Pe+(8.75kp-1.25)Prm]/1.3375⑴全压启动时，kp=1，Prg=0.748Pe+4.486Prm ;⑵星三角启动时，kp=1/3，Prg=0.748Pe+0.996Prm ;⑶自耦65呀由头启动时，kp=0.4225，Prg=0.748Pe+1.464Prm ;稳定负荷计算中，Prg=1.2Pe，将此式与上述⑴、⑵、⑶式分别比较，并结合关系式Pe>Prm可得出下面第 6.1~6.3条重要结论。
6几点结论6. 1同时满足以下三种启动条件的任意工程(假设电动机启动方式仅限于全压、星三角、自耦三种)，其发电机组容量为最小，且其值仅取决于稳定计算负荷的大小(即Prg=1.2Pe )，无须再考虑启动负荷的影响，即无须用程序进行容许电压降的校验。
a。
当最不利防火分区消防设备总安装功率Pe，不小于某单台电动机功率Prm的11倍时，即Pe>11Prm时，该单台电动机的启动方式不受限制,采用全压或降压启动均可。
b。
当11Prm>P^3.5Prm时，该单台电动机应采用降压启动(星三角或自耦65%由头启动)。
c。
当3.5Prm>Pe>2.5Prm时，该单台电动机只应采用星三角启动。
6. 2当2.5Prm>Pe时，必须用程序进行容许电压降的校验，且此时发电机组容量Prg>1.2Pe。
6.3当Prm=Pe时（且允许压降为0.2 ），很容易由前述简化数学公式得出表4:表4不同启动方式下，发电机功率是被启电动机功率的最小倍数6. 4若仅以启动容量最大的单台电动机来校验发电机容量，是不严密、不周全的，因为电动机启动容量不仅与其额定容量有联系，更与启动方式密切相关。
换言之，对于校验发电机容量而言，直接启动较小容量的电动机，可能比降压启动较大容量的电动机更为不利。
所以，计算时，应分别输入若干台影响较大的电动机的相关数据，择其最不利者，作为选定发电机容量的依据。
6. 5为缩小发电机组容量、降低造价，条件允许时，较大容量的电动机尽量采用降压启动某二类高层商住楼，拟设一台容量最小的柴油发电机组，消防时作消防负荷备用电源，平时作保证负荷备用电源。
其中保证负荷计算值为250KW而其最不利防火分区被认定为地下室。
因为，若地下室火灾，则投入服务的消防设备总安装功率为最大，其值为285KW其中消防水泵共2台（距发电机10米，不计备用泵），每台45KV；消防风机共4台，功率分别为15KW 15KW 30KW 30KV y其它为应急照明等负荷105KW解题过程：因285KW>250K，故机组容量选择以消防负荷计算为准。
另根据上述第6。
1条结论，因285KW>1氷15KV，故功率为15KW勺消防风机可采用全压启动（降压启动当然亦可）。
又因11X45KW>285KW>3^5KV，所以功率为45KW勺消防水泵应采用自耦65呀由头启动或星三角启动（而不能采用全压启动）。
同理，功率为30KW勺消防风机仍须采用降压启动。
此时，选定的柴油发电机组容量为最小，且无须用前述电脑编程来校验，其值为 1.2 X 285KW=342KW仍就上例而言。
假设45KW勺消防水泵采用自耦65%由头降压启动，而30KW勺消防风机（距发电机10米）拟采用全压启动。
将消防水泵及消防风机的相关数据分别输入电脑程序，进行运算、校验。
可以发现，按消防水泵校验计算岀的发电机持续功率为343 kW而按消防风机校验计算岀的结果却达351kW。
所以，此时只有取351kW作为实选结果。