新聞主題	備用發電機組自投控制的動作邏輯

 

隨著開發、生產的各種燃料(汽油、柴油、氣體燃料等)發電機組越來越多，市場對發電機組作備用電源的需求量也很大，因此對備用電源提出了更高的要求。 一方面要求發電機組提高供電可靠性，保證對重要負荷不間斷供電， 另一方面要求發電機組控制系統的設計趨于智能化使用戶在使用過程中更加方便且安全。

 

一、自投控制的動作邏輯

 

根據以上分析，柴油發電機組自動投入的動作邏輯分為兩種情況，即兩路電源互為備用（暗備用）和兩路電源一個運行另一個備用（明備用）。

1、采用暗備用時的動作邏輯

分段開關或橋開關采用暗備用時AAT的動作邏輯如圖1、圖2所示。QF3斷開分列運行。

（1）AAT的充電與放電

對應備自投方式1、方式2的AAT邏輯框圖如圖1、圖2所示。在圖1中正常運行時，QF1、QF2合位，QF3跳位，母線I、II有壓，線路XL1、XL2有流。Y1、Y2、Y6均動作，T1時間元件啟動，經10～15s充電完成，為與門Y7動作準備了條件。

當母線I、II同時無壓，QF3合上，方式1和方式2閉鎖投入時，H1動作，瞬時對T1放電，閉鎖AAT的動作。AAT動作使QF3合閘后，瞬時對T1放電，保證了AAT只動作一次。

 

圖1 分段開關暗備用AAT的充放電及合閘動作邏輯

 

（2）AAT的動作過程

AAT工作于方式1時，跳QF1的邏輯電路如圖2（a）所示。當I母無壓時，如XL1也無流，而XL2有壓，且方式1投入，則Y4動作，經T2延時，經H2跳開QF1，也有可能QF1由于XL1保護動作而已經跳開

當QF1跳開后XL1線路無流，確認QF1已跳開，此時XL2如有壓，則Y8門動作，經Y7合QF3。由動作過程可以看出，QF1跳開后，QF3才能合上，XL2線路無壓時，AAT也不會動作合QF3。

AAT工作于方式2時，其跳QF2邏輯如圖2（b）所示。當II母無壓時，如XL2也無流，而XL1有壓，且方式2投入，則Y5動作，經T3延時，經H3跳開 QF2，也有可能QF2由于XL2保護動作而已經跳開。

當QF2跳開后XL2線路無流，確認QF2已跳開，此時XL1如有壓，則Y9門動作，經Y7合QF3。由動作過程可以看出，QF2跳開后，QF3才能合上，XL1線路無壓時，AAT也不會動作合QF3。

分段開關自投后加速保護在備自投動作或手動合閘QF3時投入，后加速保護經3s后自動退出。在3s的后加速記憶時間內，如備自投合閘到故障時，后加速保護立即瞬時動作，啟動跳QF3。

 

圖2 分段開關暗備用AAT的跳閘動作邏輯

 

2、采用明備用時的動作邏輯

采用明備用時AAT的動作邏輯如圖3、圖4所示。

（1）AAT的充電與放電

方式3和方式4都基于母聯斷路器QF3必須處于合閘狀態。因此在母線I、II段均有電壓的情況下，有如下情況之一即啟動充電做好動作準備，如圖3所示。

① QF1合位、QF2跳位（即XL1工作，XL2備用）。

② QF2合位、QF1跳位（即XL2工作，XL1備用）。

經10～15s，充電完成。有如下情況之一即放電閉鎖AAT動作，如圖3所示。

 

圖3 明備用電源AAT的充／放電及合閘動作邏輯

 

① 當QF3跳位或方式3、方式4閉鎖時。

② 當QF1與QF2同時處于跳閘位置或合閘位置時。

③ XL1或XL2無電壓即柴油發電機組無壓時。

（2）AAT的動作過程。

以方式3為例，如圖4（a）所示，當I母無壓、XL1無流、XL2有壓、方式3投入情況下，經T2跳QF1。當QF1被跳開后，如XL2有壓，則經延時合上QF2。

以方式4為例，如圖4（b）所示，當II母無壓、XL1有壓、XL2無流、方式4投入情況下，經T3跳QF2。如QF2被跳開后，XL1有壓，則經延時后合上QF1。

 

圖4 明備用電源AAT的跳閘動作邏輯

 

二、多分段母線的機組自投方式

 

在目前的大中城市供電系統中，為提高供電可靠性和運行靈活性多采用三主變多分段的接線方式，柴油發電機組自投方式也有所不同。簡單介紹如下。

1、三主變三分段備自投方式

三主變三分段方式為三臺主變壓器，低壓采用母線三分段，兩個低壓分段開關QF4、QF5正常運行時一般斷開，如圖5所示。設該接線正常運行方式為QF1、QF2、QF3合，QF4、QF5斷開，每臺變壓器帶一段母線負荷。柴油發電機組自投動作如下：

（1）母線I失壓，母線II有壓時，備自投啟動跳QF1，合QF4。

（2）母線III失壓，母線II有壓時，備自投啟動跳QF3，合QF5。

（3）母線II失壓，母線I或皿有壓時，備自投啟動跳QF2，合QF4或QF5（任選一種方式）。

注意：該方式當備自投動作后一臺變壓器要帶2段母線負荷，要考慮變壓器的過負荷情況。在某些運行情況下，母線II失壓時可能只允許向一側切換。

 

圖5 三主變三分段備自投方式

 

2、三主變四分段備自投方式

三主變四分段方式為三臺主變壓器，低壓母線采用四分段，即將II段母線分為兩個半段II-1和II-2，如圖6所示。兩個低壓分段開關QF4、QF5正常運行時一般斷開。設該接線正常運行方式為QF1、QF21、QF22、QF3 合；QF4、QF5 斷， 每臺變壓器帶一組母線負荷。柴油發電機組自投動作如下：

（1）母線I失壓、母線II有壓時，備自投啟動跳QF1，合QF4同時聯跳QF22。

（2）母線III失壓、母線II有壓時，備自投啟動跳QF3，合QF5同時聯跳QF21。

（3）母線II-1失壓、母線I有壓時，備自投啟動跳QF21，合QF4。

（4）母線II-2失壓、母線II有壓時，備自投啟動跳QF22，合QF5。

這樣始終可以保證每臺變壓器最多只帶一段半母線負荷，負荷分配合理。但備自投動作會有聯切負荷的問題。

 

圖6 三主變四分段備自投方式

 

3、三主變六分段備自投方式

三主變六分段方式為三臺主變壓器，低壓母線采用六分段，即將每段母線各分為兩個半段，如圖7所示。三個低壓分段開關QF4、QF5、QF6正常運行時一般斷開。設該接線正常運行方式為QF11、QF12、QF21、QF22、QF31、QF32合；QF4、QF5、QF6斷，每臺變壓器帶一組母線負荷。柴油發電機組自投動作如下：

 

圖7 三主變六分段接線備自投方式圖

 

（1）母線I-2失壓，母線II-1有壓時，備自投啟動跳QF12，合QF4。

（2）母線III-1失壓，母線II-2有壓時，備自投啟動跳QF31，合QF5。

（3）母線III-2失壓，母線I-1有壓時，備自投啟動跳QF32，合QF6。

（4）母線I-1失壓，母線III-2有壓時，備自投啟動跳QF11，合QF6。

（5）母線II-1失壓，母線I-2有壓時，備自投啟動跳QF21，合QF4。

（6）母線II-2失壓，母線III-1有壓時，備自投啟動跳QF22，合QF5。

同樣可以保證每臺變壓器最多只帶一段半母線負荷，負荷分配合理。但備自投動作不會聯切負荷。

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