在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范中將電力負(fù)荷分為一、三級。其中，一級負(fù)荷要求由兩個(gè)電源供電；一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷除要求由兩個(gè)電源供電外，還要求增設(shè)應(yīng)急電源，這是應(yīng)急電源的強(qiáng)制性設(shè)置要求。另外，還有出于經(jīng)濟(jì)性、政治性等因素的考慮而設(shè)置備用電源，用以防止因正常電源的斷電而引起的數(shù)據(jù)資料損失或造成政治形象等的不良影響�；�于以上情況柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急備用電源的一種應(yīng)用于許多工程中。以下簡單介紹幾點(diǎn)專業(yè)在設(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)時(shí)的相關(guān)內(nèi)容。

1先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)
采用CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、CAE計(jì)算機(jī)輔助工程、CAM計(jì)算機(jī)輔助制造等先進(jìn)手段對柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，并結(jié)合先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)手段對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行繽密的校核。從設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)入手實(shí)現(xiàn)了對柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)械部分進(jìn)行不斷的優(yōu)化，使柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組的穩(wěn)定性等得到進(jìn)一步提高。

2柴油發(fā)電機(jī)容量的選擇
一般在方案或初步設(shè)計(jì)階段，我們沒有辦法知道具體的負(fù)載情況，這時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組的容量按配電變壓器總?cè)萘康?0％、 20％考慮，這在規(guī)范和專業(yè)的技術(shù)措施中都有說明。在施工圖設(shè)計(jì)階段，我們確定所需柴油發(fā)電機(jī)組的容量時(shí)，首先要確定柴發(fā)所帶的負(fù)載類型，柴油發(fā)電機(jī)使用的情況，即柴油發(fā)電機(jī)是作為純備用負(fù)荷使用，還是還需正常負(fù)荷在市電斷電時(shí)也使用柴油發(fā)電機(jī)作為正常負(fù)荷的供電電源。這里前一點(diǎn)所說的備用負(fù)荷是指柴油發(fā)電機(jī)使用項(xiàng)目中由于消防要求、供電保障性要求所必須要求設(shè)置備用電源的負(fù)荷。供電負(fù)荷的確定是考慮到供電的可靠性、經(jīng)濟(jì)性等多種因素，在權(quán)衡利弊后得出的一個(gè)合理的方案。當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目的供電負(fù)荷確定后，才可以進(jìn)一步確定柴發(fā)機(jī)組的容量。

3發(fā)電機(jī)組與供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組的臺數(shù)，所帶負(fù)載的性質(zhì)、功能及供電要求，采用柴油發(fā)電機(jī)組作為備用電源的供電系統(tǒng)有許多種。目前實(shí)際應(yīng)用中常用的典型的供電系統(tǒng)有：發(fā)電機(jī)組直接為普通負(fù)載供電；多臺發(fā)電機(jī)組并聯(lián)為普通負(fù)載供電；單機(jī)組作為備用電源與市電分別給負(fù)載供電；多臺機(jī)組、多個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)分別對負(fù)載供電；作為常用電源中的中、高壓簡單發(fā)電機(jī)使用的配電系統(tǒng)；多臺發(fā)電機(jī)與市電電源采用母聯(lián)或并聯(lián)向負(fù)載供電的中高壓系統(tǒng)；低壓發(fā)電機(jī)采用升壓變壓器后向低壓或中壓配電系統(tǒng)供電等。具體采用什么樣的供電方式應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供電情況，結(jié)合負(fù)載使用的實(shí)際情況而定。其中單機(jī)組作為備用電源與市電分別給負(fù)載供電，多臺機(jī)組、多個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)分別對負(fù)載供電更是許多工程中常用的低壓供電配電系統(tǒng)。當(dāng)確定的柴油發(fā)電機(jī)組容量較大，一般不小于8 kW時(shí)，宜設(shè)置兩臺同容量的柴油發(fā)電機(jī)組，這兩臺機(jī)組可分別帶起部分負(fù)載，也可并機(jī)使用向所有負(fù)載供電。同時(shí)，設(shè)置兩臺柴油發(fā)電機(jī)組也可互為備用，當(dāng)一臺出現(xiàn)故障或需定期維修時(shí)，可先用另一臺作為備用電源，向部分需要最優(yōu)先或強(qiáng)制必須保障的負(fù)荷供電。一般柴油發(fā)電機(jī)組是不允許與市網(wǎng)并列運(yùn)行的。主要是考慮如果柴發(fā)機(jī)組發(fā)生故障，將有可能波及到市網(wǎng)，從而擴(kuò)大了故障影響面。所以，通常采用連鎖來使用柴發(fā)與市電，以防止二者并列運(yùn)行。
柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)方式及要求也要根據(jù)所帶負(fù)載的性質(zhì)及供電方案確定。機(jī)組的控制柜等一般由廠家成套提供。由于柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)一般采用電啟動(dòng)，需要充電機(jī)、蓄電池等啟動(dòng)設(shè)備所必須的市電電源，所以，柴油發(fā)電機(jī)房也是需要設(shè)置市電電源的。在使用柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急備用時(shí)，當(dāng)正常電源即市電發(fā)生故障停電時(shí)，市電一柴發(fā)機(jī)組轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)發(fā)出信號啟動(dòng)柴發(fā)機(jī)組；當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，柴油發(fā)電機(jī)組停機(jī)，恢復(fù)正常市電供電。無論轉(zhuǎn)換市電一柴發(fā)機(jī)組轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)核心采用PLC控制還是采用集成控制單元控制，一般都要求具有過負(fù)荷和短路保護(hù)等保護(hù)功能。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組容量不足時(shí)，能夠卸掉次要負(fù)荷，當(dāng)市電恢復(fù)正常時(shí)能夠恢復(fù)被卸掉的負(fù)荷。

4柴油發(fā)電機(jī)組機(jī)房的選址
一般柴油發(fā)電機(jī)房宜設(shè)置在用電負(fù)荷中心，這樣可以避免因線路過長而增加的電纜投資，以及為保證供電電壓質(zhì)量而增加的投資。柴油發(fā)電機(jī)房位置的選擇還應(yīng)考慮柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中多方面因素：一方面是保證機(jī)組本身的運(yùn)行環(huán)境，即機(jī)組運(yùn)行中的通風(fēng)、排風(fēng)、排煙。這里我們僅考慮燃燒柴油作為燃料，因?yàn)榫湍壳笆袌錾洗蟛糠止こ潭际遣捎貌裼妥鳛槿剂�，燃料的供�?yīng)及儲存也是機(jī)房設(shè)置需要考慮的因素。柴油發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過程中，由于柴油的燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙，同時(shí)柴發(fā)機(jī)組本身運(yùn)行產(chǎn)生氣體和熱量，這些煙、氣和熱量不僅不利于柴發(fā)機(jī)組本身的運(yùn)行，也給人活動(dòng)的場所造成了環(huán)境污染。所以，柴發(fā)機(jī)房選擇位置時(shí)需考慮能很好的將這些煙、氣和熱量排送到遠(yuǎn)離室內(nèi)和人員進(jìn)出口的位置，并同時(shí)能給機(jī)房引人新風(fēng)，形成良好的散熱、通風(fēng)環(huán)境。另一方面柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)會(huì)振動(dòng)并產(chǎn)生噪聲，這就要求機(jī)房在選址時(shí)考慮振動(dòng)及噪聲對所在環(huán)境的影響，必要時(shí)應(yīng)采取合理的減振及降噪的措施。綜合以上需要考慮的因素，一般條件允許時(shí)，可將柴發(fā)機(jī)房設(shè)于項(xiàng)目附近的室外，并背離出入口，人員密集的地方。當(dāng)條件不允許時(shí)，現(xiàn)在許多項(xiàng)目也都設(shè)于地下層，通過有效的通風(fēng)、排風(fēng)、排煙以及減振、降噪等措施，也運(yùn)行良好，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

5柴油發(fā)電底座的優(yōu)化設(shè)計(jì)
柴油發(fā)電機(jī)組底座是柴油發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件，它的設(shè)計(jì)水平和加工精度直接影響到機(jī)組的使用性能、振動(dòng)、噪聲、可靠性和壽命。柴油發(fā)電機(jī)機(jī)組底座的加工水平只能確保機(jī)組靜止時(shí)的柴油機(jī)和柴油發(fā)電機(jī)的同軸度。然而機(jī)組運(yùn)行過程中、吊裝過程中機(jī)組底座的變形對同軸度的影響就需要從底座設(shè)計(jì)的角度去校核。在確保機(jī)組底座材料質(zhì)量的前提下，結(jié)合丈量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了機(jī)組底座的校核計(jì)算模型，采用限元計(jì)篡分析機(jī)組底座在各種狀態(tài)下關(guān)鍵部位的應(yīng)力分布情況。在有限元仿真的基礎(chǔ)上，對底座結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，每一次改進(jìn)都使得底座能夠更加牢固可靠。針對底座優(yōu)化設(shè)計(jì)的另一個(gè)方面就是機(jī)組減振系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。機(jī)組的減振對降低機(jī)房內(nèi)和機(jī)房外噪聲有車要影響：機(jī)組的減振性能直接關(guān)系到機(jī)組基礎(chǔ)的動(dòng)載荷大小，同時(shí)關(guān)系到機(jī)組組件的振動(dòng)強(qiáng)度。性能卓越的機(jī)組減振效果將有利于降噪和提高機(jī)組的使用壽命。