新聞主題	柴油發電機電氣系統原理說明書

 

現代企業中通常采用雙重電源進行供電，并設置備用柴油發電機作為備用電源，保證數據中心在市電停電情況下不間斷運行。目前大型工廠企業柴油發電機容量動則數千千瓦以上，需要配置1個甚至多個柴油發電機供電系統才能滿足電力需求，且每個系統由多臺低壓柴油發電機并機組合供電。為了保證柴油發電機組的持續運行及發電機系統自身的安全，需要具有完善的電氣系統及保護配置。

 

一、電氣系統組成

 

發電機組的電氣部分，由以下幾部分組成；

（1）直流供電系統

由蓄電池組、充電發電機、市電浮充器構成。

（2）交流電系統

交流發電機，市電與機組供電自動轉換柜(ATS)和多機組供電用并機柜。

（3）控制系統

發電機組起動、停止、運行狀態檢測，故障預警和保護，參數顯示和三遙通信(如果裝有該功能控制模塊)。

（4）配電系統

包括雙電源轉換柜以及并機系統等。

 

二、低電壓直流供電系統

 

發電機的直流電源一般采用鉛酸電池組，由它提供起動電動機的電力和發電機組控制系統的電力。

1、電壓和容量配置

機組用鉛酸電池單只電壓一般為DC12伏，電池容量用安培/小時（Ah）表示。發電機組的功率越大，需要配置的鉛酸電池數量越多，容量越大，出廠時我司已按要求配備好，用戶無需考慮。

警告：隨意改變鉛酸電池的配置可能造成機組不能起動或嚴重損壞！

2、蓄電池接線

電池的連接線必須牢固，因為起動馬達工作時，電流很強，任何不良的接線，都會導致起動回路壓降增大而無法起動。一般DC12伏電池系統，起動時線路壓降低于1伏：DC24伏電池系統，壓降要低于2伏。

警告：發電機組在工作時，如果蓄電池接線松動，會造成控制模塊及電機的損壞等嚴重事故發生！

3、蓄電池的充電

機組在正常工作時，機組上的充電發電機會對電池充電，機組在待機狀態時，由控制箱內的市電浮充器對電池充電。

警告：任何時候都要保證電池具有充足的電力。除非在檢修要求下，不要試圖斷開充電機或市電浮充器與蓄電池的聯線！

 

三、交流發電機

 

發電機組中的交流發電機一般均為無刷自勵的四極發電機。轉速1500轉/分時對應頻率50Hz，轉速1800轉/分時對應頻率60Hz。

1、自動電壓調節器（AVR或DVR）

AVR或DVR裝置用來控制發電機的輸出電壓，該裝置一般放置在機組上的發電機箱內，出廠時已經調整好，用戶不要隨意改動。

2、接地保護應按相關規定接接地保護線。

良好的接地保護是減輕當發生電力故障和違章操作時對設備和人身造成傷害的重要措施。當發電機組作為唯一電源時，中性線必須直接與系統地線相連。

警告：發電機箱內裝有檢測電流的電流互感器，切勿使電流互感器次處于開路狀態進運行機組，否則將危及設備和人身安全！

3、機組內控制箱

發電機組的基本電氣控制箱一般裝在機組的底盤上，其主要功能為：

（1）起動、停止發電機組

（2）故障檢測，報警和保護停機

（3）機組工作參數控制和顯示

（4）遠程監控和三遙通信（如果所購機組控制模塊具有此功能）

 

圖1 多臺柴油發電機組控制系統接線圖

 

 

四、ATS系統

 

ATS柜能夠確保在市電供電出現故障時，發電機組會自起動并在要求的時間（3-10S可調）內對負載供電，當市電恢復后，又自動地切換為市電供電，發電機組則經過一個冷機時間自動停機。

1、單機使用

（1）用戶需要ATS柜時，必須同時選擇具有啟動功能的發電機組控制模塊。

（2）ATS柜內的轉換開關必須具有機械聯鎖以確保在任一時間內，開關只有一個狀態，才能保證電氣設備的安全。我司給用戶配置的ATS柜內轉換開關均為進口產品，質量可靠，安全性高。

 

圖2 柴油發電機與市電的雙電源轉換系統

 

2、雙機使用

目前柴油發電機組一般用于當市電發生故障時，啟動柴油發電機組作為應急電源以滿足用電負載供電的需求。

一般的自動轉換控制屏由市電/油機狀態監控電路、自動轉換開關和控制電路組成，與油機自動控制屏、柴油發電機組等設備構成備用電源系統，為用電負載提供供電需要。

但是在一些對供電要求比較高的場合，若柴油發電機組發生故障時無法啟動，這時就無法為用電負載供電，所以在這種情況下使用傳統的一臺柴油發電機組與市電切換有一定的危險性，并且在柴油發電機組長時間運行的情況下，假如沒有備用柴油機組，無法對柴油發電機組進行維護檢修。

提供一種雙柴油發電機組與市電電源切換系統，其可以克服傳統柴油發電機組與市電電源切換系統只能與一臺柴油發電機組進行切換的缺陷，減少切換后柴油發電機組發生故障時無法啟動為用電負載供電所帶來的危險，也便于對處于備用狀態的柴油發電機組的維修。

 

五、并機柜

 

多臺發電機組同時向負載供電時，為了供電的可靠性和機組運行的經濟性，必須配備并機柜。其功能是均衡兩臺或多臺機組對負載供電的功率分配根據負載情況，投入或解列機組達到經濟運行并機或解列進可實現無沖擊、無逆功、保證運行可靠性并機條件待并機組與母線比較，應滿足相序相同、電壓相同、頻率相同、相位相同的運行條件。

 

圖3 柴油發電機并聯同步接線圖

 

1、手動并機柜

（1）特點

經濟實用，控制線路相對簡單，降低故障率。

（2）操作

手動調整待并機組的電壓和頻率，觀察柜上的同步表，在同步點手動合閘并機，解列需手動進行。

（3）保護功能

對機組具有短路、過載、逆功率保護。

（4）注意事項

必須先卸載，再解列，不允許帶載解列。

2、自動并機柜

（1）操作

完全自動控制，根據負載情況自動并機和解列。

（2）保護功能

對機組具有短路、過載、逆功率保護。

（3）注意事項

必須保證控制系統中的蓄電池電量充足，否則將導致系統不能工作。

警告：機組在運行時，嚴禁斷開并機柜內的蓄電池接線，否則會造成機器和控制模塊的嚴重損壞！

 

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