新聞主題	發電機及其控制器技術要求說明

 

摘要：柴油發電機組的技術要求是每個用戶在選型時需要認真了解的內容，無論發電機還是控制系統，應更加注重整個發電系統的安全可靠性以及使用的智能方便性，要將全隔離的設計理念最大限度地融入進柴油發電機組的制造生產中去，從而保證設備系統的穩定運行。

 

圖1  開放式發電機組結構圖

圖2  靜音箱式發電機組控制器功能框圖

 

 

 

 

一、發電機技術要求

 

1、發電機的設計和制造須按國家標準規定進行。

2、發電機的電氣性能指標：

（1）穩態電壓調整率：±2.5％；

（2）穩態頻率調整率：≤±2％；

（3）電壓波動率：＜0.5％，恢復時間≤1s；

（4）頻率波動率：＜0.5％；

（5）瞬態電壓調整率：-15％～＋20％，電壓恢復穩定時間4s；

（6）瞬態頻率調整率：-7％～＋10％，頻率恢復穩定時間3s；

（7）波形失真、線電壓波形畸變率：≤5％；

（8）電壓整定范圍：±5％。

3、無電刷型發電機，其旋轉磁場由交流勵磁機和旋轉整流裝置勵磁，并由自動電壓調節器控制勵磁。

4、轉子和定子具有不少于F級絕緣。發電機須為防滴式，符合國家標準規定的IP22防護等級。

5、發電機的特性必須與發動機的轉矩特性相適應，以使發電機在滿載時能充分利用發動機功率而不致超載。

6、發電機應能承受高于同步值15％的超速運轉。

7、發電機在一定的三相對稱負載上，其中任何一相再加20％額定相功率的電阻性負載，且任一相的負載電流不超過額定值時，應能正常工作1h，線電壓的最大、最小值與三相線電壓平均值之差不超過三相線電壓平均值的10％。發電機須能承擔某一相電流大于其他兩相達20％的不平衡負荷。

8、發電機須內裝由恒溫器控制的加熱器，由控制屏上的手動隔離開關控制。當發電機運行時須將加熱器切斷。

9、發電機須能承受在其輸出端短路達10s的短路電流而不致損壞。

 

二、控制系統技術

 

1、控制和保護及其附屬設備

（1）控制和調節裝置的放置位置

      所有供操作用的控制器須集中裝在隨時可供使用、伸手可及的合理位置。調節用的裝置必須分開放置，以防止未經許可擅自調整。

（2）發動機狀態指示

      發動機須具備以下最低限度的狀態指示：油壓；水溫；發動機溫度（風冷機）；運行時間；轉速表；電池充電器電流表。

（3）發動機保護

      發動機須配備最低限度的保護和控制裝置，當發生潤滑油壓過低、發動機冷卻液溫度過高、發動機超速等情況時，盡早發出警告信號和/或停機；上述發動機保護須分為兩階段：在初階段發出聲光報警信號，當發動機處于預定的危險階段時必須停機；所有聲光報警信號和解除信號開關必須接至控制屏上；發電機組必須配有鑰匙操作的保護裝置越位開關。當此開關合上后不管發電機組發生任何故障，都必須持續運轉，直至發動機不能再運轉為止。此鑰匙必須由用戶指定工程師保管。

（4）發動機速度控制和速度調節

① 速度控制：

      須配備電子速度傳感速控器；速控器須傳感發動機的實際轉速；速度控制須滿足國標規定。

② 速度調節：

      速度須預先調整好，以保證在滿載時的額定頻率；在各種負載情況下，有手動調節速度的裝置可在士5％的范圍內進行調速。

（5）電壓調整和調節

① 電壓調整：

      配備一套自動電壓調整系統，以使發電機的端電壓由空載到滿載穩定狀態下保持在＋2.5％額定值以內；發電機電壓調整系統的工作性能須滿足相關標準規范的規定。

② 電壓調節：

      電壓調節提供一套輸出電壓調節裝置，以便于將輸出電壓調節至設計參數范圍內的任何水平上。

2、控制屏

（1）發電機組控制屏應為直立式，裝設在設計圖紙規定圖標位置。

（2）控制屏為微電腦控制，帶液晶數字顯示屏，控制屏應由能承受機械、電氣、振動、電和熱應力及在正常運行情況下可能遭受的濕度影響。且須具有防電磁波干擾、故障儲存、實時報警和系統自診斷功能。

（3）配有保護裝置，以避免控制電路短路所引起的后果。

（4）當有電氣裝置裝在面板或門上時，須采取措施（如以一條適當截面的接地線）以保證接地保護電路的連續性。

（5）為面板或門上的電氣裝置和測量儀表布線時，必須做到當面板或門移動時不會引起機械性損傷。

（6）不需每天使用的調節裝置應布置在控制屏內，以達到安全運行。

（7）控制屏項目：

① 電氣裝置

      裝設三極或四極 ACB（Air Circuit Breaker，萬能式/框架式斷路器）/MCCB（Molded Case Circuit Breaker，塑殼式斷路器），帶有可調節的發電機過電流裝置、接地保護和逆功率繼電器（并聯發電機組）、控制和指示器。ACB/MCCB的額定電流和斷路容量須與發電機容量相配合。

② 儀表：

      電能表；頻率表；功率因數表；運行小時計；帶有相選擇開關的交流電壓表、交流電流表和電流互感器，用以監視發電機的輸出電壓、輸出電流；直流電壓表，用以監視電池電壓；直流電流表，用以監視充電電流；不可復歸的計數器，用以記錄啟動次數；不可復歸的計數器，用以記錄啟動失敗次數。

③ 按鈕：

      發動機啟動按鈕；發動機停止按鈕；系統復位按鈕；用以模擬仿真主電源故障的按鈕；緊急停機按鈕。

④ 帶紅色指示燈及音響警報信號：

      ACB/MCCB事故跳閘；發動機轉速不穩/過搖晃鎖定（非必需）；發動機超速停機（兩階段）；發動機啟動失敗；低油位（兩階段）；潤滑油壓力偏低（兩階段）；潤滑油壓力偏高（兩階段）；電池系統故障。

⑤ 帶指示燈但不帶音響警報信號：

      紅燈-ACB/MCCB閉合；發動機自動控制運行；電池放電。綠燈-ACB/MCCB斷開；發動機手動控制運行；發電機帶負載運行；主電源供電正常。

⑥ 其他控制設備：

      指示燈試驗按鈕；頻率預調裝置；電壓預調裝置；發動機啟動控制；電池充電器及其附屬裝置；發動機加熱器控制；電子同步調節器（并聯發電機組）；固態自動電壓調整器；“手動-自動”旋轉控制開關；音響警報信號和信號解除開關；帶手動隔離開關，由恒溫器控制的控制屏防冷凝加熱器；按照系統要求遙測、遙控信號指示等所必需的繼電器和干觸點等；需預留發電機組啟停聯鎖送、排風機及與各低壓配電柜聯鎖的接點。

3、控制屏監控信號

所有監控信號，包括運行狀態、故障報警、油位顯示、油溫、油壓等參數，須通過相應的控制微處理機，利用RS485或RS232等通信接口與變配電自動監控系統連接。

 

圖3  柴油發電機控制箱體結構

圖4  柴油發電機測試系統模擬圖

 

4、系統操作和運行特性

（1）自動操作

① 在主電源故障時，在指定的低壓配電屏內由自動切換系統的“正常”斷路器前帶0～5s可調延時的電壓繼電器動作發出信號激勵發動機的啟動系統。

② 在接到啟動信號后，發動機須開始啟動程序。

③ 發電機組須于15s內達到其額定速度并準備接載全負荷。

④ 如發電機組在規定時間內不能啟動，啟動程序須于5s后在15s內分別啟動第二次、第三次。如發電機組仍不能啟動，則啟動程序須被閉鎖，并發出聲光報警信號。發動機須處于閉鎖狀態直至手動復歸為止。

⑤ 在啟動期間，若主電源恢復供電需不會使啟動程序中止，但不需進行負荷的轉換。主電源故障后而發電機組已運轉，則在0.5～1s延時后，應進行負荷轉換。此時，按設計圖紙要求接在低壓配電屏中重要負荷母線段上一些指定的饋出回路，須由各自的低電壓繼電器使之跳閘。

⑥ 當發電機組達到額定頻率和電壓時，須發出信號使“正常”斷路器斷開而使“備用”斷路器閉合。當低壓配電屏的重要負荷母線段上已帶電時，上述已經由低電壓繼電器而斷開的饋出回路須按圖標預定的程序自動閉合到母線上，以避免使發電機組過載。

⑦ 當正常供電完全恢復后，負荷的轉換及發電機組的停機，可由控制屏上的選擇開關選擇手動或自動操作。在此指令的激發下，負荷的轉換須立即執行。發電機組空載運轉0～15s可調，使之短暫冷卻然后停機。

（2）手動操作

① 控制屏須裝置“自動-手動”旋轉控制開關。如選擇“自動”位置，整個系統須能如上所述按照“自動操作”方式運行，并能使系統保持自動狀態直至轉換成手動控制為止。

② 通過控制板上的控制開關，發電機組能手動啟動。一旦啟動并運行正常，發電機可用手動接載重要負荷。

③ 在手動啟動期間，只要主電源供電仍然可靠，所有負載須不會轉換到發電機上。但當按“手動轉換負荷”按鈕時信號須令“正常”斷路器斷開，“備用”電源的斷路器閉合，能如自動操作一樣，使負荷轉換。將“手動轉換負荷”按鈕復歸，負荷須轉回由主電源供電。

 

 

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