功能說明與康明斯知識

三相柴油發(fā)電機(jī)和配電柜母線連接方法

 

在民用建筑里，柴油發(fā)電機(jī)常用作為消防用電和重要負(fù)荷用電的備用電源，從柴油發(fā)電機(jī)出線到配電柜的配電線路一般采用銅芯電纜或封閉式母線槽。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)容量為600KW，其額定電流為1082A，每相可以選用兩根截面為400平方毫米的單芯電纜，所以小于600KW的柴油發(fā)電機(jī)其出線可以選擇電纜配電；當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)容量超過600KW時(shí)，其電流更大，而每相電纜數(shù)量會超過兩根，這樣會造成連接端子處接線困難，因此宜采用封閉式母線槽作為配電線路。由于柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)行是有一定的震動，所以在采用封閉式母線與之連接時(shí)需采用銅編織帶導(dǎo)體作為軟連接，以保證連接固定處在震動時(shí)不松動，避免造成安全事故，同時(shí)合理設(shè)計(jì)連接箱保護(hù)裸露的密集母線連接法蘭和銅編織帶導(dǎo)體。

 

 

 

一、柴發(fā)與母線連接方法

 

密集型封閉母線已經(jīng)是很成熟的產(chǎn)品，它具有載流量大，體積小，安裝施工速度快，易于維護(hù)，配電可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在建筑電氣的配電系統(tǒng)。

封閉式密集型母線與柴油發(fā)電機(jī)連接的結(jié)構(gòu)包括有柴油發(fā)電機(jī)、柴發(fā)出線端子、柴發(fā)出線端子箱、連接保護(hù)箱、絕緣膠木板、銅編織帶導(dǎo)體、密集母線接線法蘭、絕緣軟橡膠、密集型母線、固定螺栓、連接保護(hù)箱門，連接保護(hù)箱固定在柴油發(fā)電機(jī)出線端子箱上，在連接保護(hù)箱和發(fā)電機(jī)出線端子箱之間用絕緣膠木板隔開，密集母線連接法蘭裝設(shè)在連接保護(hù)箱內(nèi)，密集型母線的一端通過密集母線接線法蘭與銅編織帶導(dǎo)體的一端連接，銅編織帶導(dǎo)體的另一端穿過絕緣膠木板所設(shè)的開孔與柴油發(fā)電機(jī)出線端子連接，密集型母線的另一端從連接保護(hù)箱上端的開孔穿出并與連接保護(hù)箱之間保持一定的間隙，密集型母線及密集母線接線法蘭固定在柴油發(fā)電機(jī)的機(jī)房頂板上，與連接保護(hù)箱脫開。

大功率柴油發(fā)電機(jī)出線配電線路當(dāng)采用密集母線時(shí)的軟連接大多采用軟電纜連接，由于電流很大，同樣每相要兩根以上的電纜，在和發(fā)電機(jī)的出線端子和密集母線的連接法蘭處接線困難，造成供電可靠性的降低。因此，配電線路的軟連接應(yīng)采用銅編織帶軟連接導(dǎo)體，可以作為大電流配電的軟連接。

 

發(fā)電機(jī)組外部母排接線圖

垂直母排結(jié)構(gòu)圖

 

二、高壓機(jī)型運(yùn)行方式

 

（1）10kV市電/油機(jī)切換系統(tǒng)主接線采用分段單母線運(yùn)行的接線方式，系統(tǒng)不設(shè)置母聯(lián)。

每路電源最大可提供100%的供電能力，正常情況兩路市電電源同時(shí)工作，互為備用，各提供50%的供電能力。

各發(fā)電機(jī)房10kV中壓系統(tǒng)采用分段單母線運(yùn)行的接線方式，系統(tǒng)設(shè)置母聯(lián)。兩路市電進(jìn)線和母聯(lián)開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何時(shí)候只能有兩臺開關(guān)處于合閘狀態(tài)。當(dāng)一路市電電源失電，發(fā)電機(jī)房10kV中壓系統(tǒng)自動投入母聯(lián)開關(guān)。由另一路市電提供100％的供電容量。當(dāng)失電電源恢復(fù)供電后，手動恢復(fù)正常狀態(tài)（即自投不自復(fù)）。

 

母線集成組件圖

 

（2）柴油發(fā)電機(jī)采用10kV高壓發(fā)電機(jī)組，并機(jī)母線采用單母線。

每個(gè)發(fā)電機(jī)組自帶控制柜或控制箱，能手動/自動控制每臺機(jī)組的啟?；虿C(jī)；發(fā)電機(jī)組的并機(jī)運(yùn)行通過并機(jī)系統(tǒng)自動完成, 發(fā)電機(jī)并機(jī)及控制系統(tǒng)可以通過Modbus RS485接口與自動化配電控制管理系統(tǒng)通訊。

柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)急電源電纜接到市電油機(jī)切換系統(tǒng)的I段、II段高壓母線。設(shè)置手動、自動運(yùn)行模式。在自動狀態(tài)時(shí)，當(dāng)接到發(fā)電機(jī)啟動命令時(shí)，立即啟動，1分鐘內(nèi)完成啟動、并機(jī)程序并向負(fù)載供電。

柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)線和市電進(jìn)線開關(guān)之間設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何時(shí)候只能有一臺開關(guān)處于合閘狀態(tài)。

（3）當(dāng)兩路10 kV市電電源均失電后，發(fā)電機(jī)房10kV系統(tǒng)，將發(fā)電機(jī)房(兩路電源均斷電的發(fā)電機(jī)房)10kV系統(tǒng)兩段單母線下負(fù)載進(jìn)行下電（即10kV系統(tǒng)輸出開關(guān)均分閘）；同時(shí)發(fā)送發(fā)電機(jī)啟動信號，10kV發(fā)電機(jī)快速自啟動。

動力中心市電和油機(jī)切換系統(tǒng)中2個(gè)市電進(jìn)線開關(guān)分閘，斷路器手車搖出 (電動或人工搖出)。市電油機(jī)切換系統(tǒng)的2臺市電進(jìn)線開關(guān)均在試驗(yàn)位置時(shí)，2臺油機(jī)進(jìn)線開關(guān)搖進(jìn)至工作位置并合閘(電動或人工搖進(jìn)至工作位置)。柴發(fā)進(jìn)線開關(guān)和市電進(jìn)線開關(guān)設(shè)置電氣聯(lián)鎖，確保不能同時(shí)合閘。

柴發(fā)進(jìn)線開關(guān)合閘后，再按照設(shè)定的邏輯每隔5S（根據(jù)運(yùn)行調(diào)試情況，時(shí)間可調(diào)）順序投入各發(fā)電機(jī)房10kV中壓系統(tǒng)。上述所有延時(shí)時(shí)限均應(yīng)在0~60S現(xiàn)場可調(diào)，時(shí)限根據(jù)用戶最終給定時(shí)限為準(zhǔn)。

（4）市電有電后，由人工恢復(fù)供電。任何隔離手車與其對應(yīng)的開關(guān)設(shè)電氣聯(lián)鎖，限制隔離手車與開關(guān)的操作順序，先合隔離手車再合開關(guān)，分閘時(shí)則相反。

 

三、供配電設(shè)備要求

 

所有設(shè)備均應(yīng)是滿足行業(yè)及國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)產(chǎn)品應(yīng)有產(chǎn)品合格證，并獲得國家的安全認(rèn)證。要求設(shè)備制造廠提供設(shè)備安裝指導(dǎo)，特別是確認(rèn)設(shè)備基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)院圖紙是否吻合。

（1）高壓開關(guān)柜

高壓開關(guān)柜要滿足五防要求。配微機(jī)型綜合保護(hù)器，除滿足就地顯示測量參數(shù)和繼電保護(hù)要求外，還需滿足遠(yuǎn)距離傳送測量數(shù)據(jù)、狀態(tài)、信號功能。配電柜內(nèi)照明、防潮設(shè)備。采用電纜下進(jìn)、下出線的接線方式。防護(hù)等級不低于IP30。發(fā)電機(jī)廠家提供編制二次原理及端子排圖。

 

10KV高壓配電柜內(nèi)部配置框架圖

 

 

（2）10kV斷路器

斷路器操動機(jī)構(gòu)采用與斷路器一體化的彈簧儲能操動機(jī)構(gòu)，儲能方式為電動和手動兩種方式，操動機(jī)構(gòu)儲能電機(jī)電源和斷路器的控制電源應(yīng)能采用DC220V供電。

市電油機(jī)切換系統(tǒng)市電進(jìn)線斷路器和油機(jī)進(jìn)線斷路器要求采用全電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，并可遠(yuǎn)程進(jìn)行斷路器的各種運(yùn)行操作。

（3）10kV繼電保護(hù)

開關(guān)柜均配有微機(jī)型綜合保護(hù)繼電器，該裝置集繼電保護(hù)、測量、顯示于一體，繼電保護(hù)裝置的整定，由當(dāng)?shù)毓╇姽敬_定并調(diào)試。

① 電源進(jìn)線柜設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、零序保護(hù)。

② 過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、零序保護(hù)，保護(hù)動作于跳閘并發(fā)事故信號。

③ 跳閘回路斷線、保護(hù)裝置故障、母線失壓、PT熔斷器熔斷等發(fā)預(yù)告信號。

④ 柴油發(fā)電機(jī)必須配置自帶保護(hù)裝置。

（4）操作電源

10kV開關(guān)的操作及控制電源采用 DC 220V；配鉛酸免維護(hù)電池，后備容量100AH, 配集中監(jiān)控，液晶顯示，RS485與上位機(jī)通訊接口。操作電源供給全站微機(jī)監(jiān)控、繼電保護(hù)、自動裝置、遠(yuǎn)動裝置、斷路器合閘等直流電源。

（5）計(jì)量方式

商業(yè)計(jì)量設(shè)在市電油機(jī)切換系統(tǒng)10kV市電電源進(jìn)線側(cè)，采用全電子多功能電能表，就地布置在相應(yīng)的計(jì)量柜上，由發(fā)電機(jī)廠家根據(jù)供電部門要求設(shè)計(jì)。

 

四、自動化配電控制管理系統(tǒng)

 

（1）采用分層分布式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場設(shè)備與智能通訊管理機(jī)的通信，智能通訊管理機(jī)放在每個(gè)變電所或控制室內(nèi)，每個(gè)智能通訊管理機(jī)和以太交換機(jī)間采用光纖或雙絞線，每個(gè)智能通訊管理機(jī)通過以太交換機(jī)于后臺主機(jī)進(jìn)行通信。

（2）智能通訊管理機(jī)是電力監(jiān)控裝置人機(jī)界面，監(jiān)控裝置通過RS485接口、MODBUS通信協(xié)議采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，智能通訊管理機(jī)可以顯示現(xiàn)場智能設(shè)備的遙信、遙控、遙測量及告警信息，并同時(shí)把這些信息打包以TCP/IP協(xié)議送到監(jiān)控系統(tǒng)后臺。

（3）發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控裝置具有登陸操作、鎖機(jī)操作、運(yùn)行/編輯切換操作、打開文件列表操作、查詢等多種功能，同時(shí)能和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)通信。

（4）發(fā)電系統(tǒng)采用主機(jī)和備用主機(jī)模式(包括智能通訊管理機(jī)），系統(tǒng)內(nèi)任一點(diǎn)故障時(shí)，不影響整個(gè)系統(tǒng)的功能。

（5）康明斯發(fā)電機(jī)組控制管理系統(tǒng)具有負(fù)荷控制功能，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)供電時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)系統(tǒng)的電壓、頻率，負(fù)荷分級情況，投切或解除變電所的負(fù)荷。

（6）10kV開關(guān)柜采用微機(jī)保護(hù)測控裝置，測控裝置具有通信功能，10kV開關(guān)柜的所有遙信、謠測、遙控功能由保護(hù)裝置完成。

（7）變壓器自帶溫控、溫顯裝置，溫控、溫顯裝置帶通信功能,變壓器的遙測、遙信量均通過該裝置接入系統(tǒng)。

（8）監(jiān)控裝置可采集開關(guān)的分合狀態(tài)、故障狀態(tài)等開關(guān)量狀態(tài)，監(jiān)控裝置有繼電器接點(diǎn)輸出，可對斷路器進(jìn)行遙控操作。

 

五、設(shè)備之間的配合條件

 

（1）10kV開關(guān)柜設(shè)置綜合保護(hù)單元，具備繼電保護(hù)、測量、信號功能；各斷路器手車、接地刀的開關(guān)位置信號、事故報(bào)警信號、故障跳閘信號等電氣信號通過綜合保護(hù)器輸出；綜保繼電器具有如下功能:采集數(shù)據(jù)，保護(hù)處理，不小于11IN/5OUT點(diǎn)，控制和監(jiān)測處理，觸發(fā)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，信息發(fā)送給顯示器和通過通信鏈接至遠(yuǎn)程后臺；

（2）柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀況、事故報(bào)警信號、所有電氣參數(shù)通過自帶控制器輸出；

（3）直流屏的運(yùn)行狀況、事故報(bào)警信號、所有電氣參數(shù)通過自帶控制器輸出。

 

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