新聞主題	柴油發(fā)電機(jī)開關(guān)接線方法示意圖

 

摘要：三相五線制柴油發(fā)電機(jī)的接線通常是指三根火線+一根零線+一根地線，并且三個(gè)線圈采用星形（Y形）接法，將三個(gè)線圈的末端X、Y、Z連接在一起。在柴油發(fā)電機(jī)組接電時(shí)及用電時(shí)應(yīng)予注意，三相電壓放在一起形成對(duì)稱才能正常工作。發(fā)電機(jī)組接線方案是多種多樣，具體要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和用戶的情況來判斷使用何種接法更為適合。

 

一、設(shè)備簡(jiǎn)析

 

      柴油機(jī)自問世以來，以其安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)在各個(gè)領(lǐng)域?yàn)楦鞣N設(shè)備提供原動(dòng)力。作為其中的一個(gè)分支，高速大功率柴油機(jī)以其重量輕、功率密度大、啟動(dòng)迅速等優(yōu)點(diǎn)而成為各類船舶、海洋工程、陸用發(fā)電等領(lǐng)域不可或缺的設(shè)備之一，柴油發(fā)電機(jī)組系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的動(dòng)力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、啟動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過12h其輸出功率將低于額定功率約90％。盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低，但其具有體積小、靈活、輕便、配套齊全便于操作和維護(hù)等特點(diǎn)。

      按照機(jī)組的用途分，柴油發(fā)電機(jī)組可用于常用、備用和應(yīng)急等3種情況，柴油發(fā)電機(jī)組做備用電源時(shí)，一旦外部電源中斷，就應(yīng)該啟動(dòng)發(fā)電機(jī)組，對(duì)于有人值守的變電站，采用手動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)于無人值守的變電站，多采用自動(dòng)啟動(dòng)。常規(guī)控制方法為當(dāng)柴油機(jī)機(jī)旁監(jiān)控系統(tǒng)接收外部發(fā)來的自動(dòng)啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，連續(xù)三次啟動(dòng)柴油機(jī)，若第一次啟動(dòng)不成功，經(jīng)10秒延時(shí)后第二次啟動(dòng)，若再次失敗，則延時(shí)后進(jìn)行第三次啟動(dòng)，三次啟動(dòng)中只要有一次成功，就正常向應(yīng)急負(fù)載供電，若連續(xù)三次啟動(dòng)均不成功，則發(fā)出三次啟動(dòng)失敗報(bào)警，然后再手動(dòng)啟動(dòng)另一臺(tái)柴油機(jī)執(zhí)行自動(dòng)啟動(dòng)控制，然而這種控制邏輯，大大增加了啟動(dòng)時(shí)間,越來越多對(duì)安全等級(jí)要求較高的設(shè)備都要求實(shí)現(xiàn)主備自動(dòng)切換。

 

二、機(jī)器電路與接線說明

 

1、并網(wǎng)接線

      柴油發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行主要為了很好的與市電完美的對(duì)接。設(shè)有一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)打算與已經(jīng)對(duì)負(fù)載供電的機(jī)組（電網(wǎng)）并聯(lián)，為了在投入并聯(lián)時(shí)避免發(fā)生大電流沖擊和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸突然受到扭力矩而損傷定子繞組端部和轉(zhuǎn)軸，并聯(lián)合閘需要滿足一定的條件，即投入的發(fā)電機(jī)相電勢(shì)瞬時(shí)值與電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值應(yīng)始終保持相等，其電路如圖1所示。以上并聯(lián)合閘的條件可分開寫成以下四條。

（1）相序一致

      發(fā)電機(jī)電壓和母線（電網(wǎng)）電壓的相序要一致。柴油發(fā)電機(jī)組在出廠時(shí)已明確規(guī)定了相序，并在出線端標(biāo)明，可在安裝接線時(shí)實(shí)現(xiàn)。

（2）電壓相同

      發(fā)電機(jī)的輸出電壓（勵(lì)磁電勢(shì)）與電網(wǎng)電壓大小（幅值）相等且波形相同。前者通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流If來實(shí)現(xiàn)，后者在發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)制造時(shí)得以保證。

（3）頻率相同

     發(fā)電機(jī)的電壓頻率和母線（電網(wǎng)）電壓的頻率要一致?？赏ㄟ^調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)與母線（電網(wǎng)）電壓頻率一致。

（4）相位相同

      發(fā)電機(jī)的輸出電壓與母線（電網(wǎng)）電壓相位要相同，亦即發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的回路電勢(shì)為零?？赏ㄟ^采用不同的并網(wǎng)方法，選擇適當(dāng)?shù)牟⒕W(wǎng)瞬間來實(shí)現(xiàn)。

 

圖1  柴油發(fā)電機(jī)并網(wǎng)接線圖

 

2、出口斷路器接線

      斷路器開關(guān)接線示意圖如圖2所示。

（1）通常的柴油發(fā)電機(jī)組電力輸出主端口設(shè)計(jì)，需要考慮機(jī)裝的塑殼斷路器（熱磁或固態(tài)式），目的在于中斷負(fù)載電流的額定容量以及分?jǐn)喙收隙搪冯娏鳌?/span>

（2）如柴油發(fā)電機(jī)組本身設(shè)計(jì)已具備了過電流的保護(hù)功能，則可以使用機(jī)裝分離（塑殼）開關(guān)。

（3）如考慮到靜音型柴油發(fā)電機(jī)箱內(nèi)空間狹小，需要規(guī)劃獨(dú)立操作方艙或者采用外置斷路器的設(shè)計(jì)時(shí)，輸出電力電纜或母線可以與發(fā)電機(jī)輸出端子建立直接連接。

 

圖2  發(fā)電機(jī)出線銅排接線示意圖

 

3、雙電源轉(zhuǎn)換接線

      雙電源主要分為PC級(jí)雙電源（整體式）和CB級(jí)雙電源（雙斷路器式），其雙電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)電路如圖3所示。

（1）PC級(jí)雙電源：能夠接通、承載、但不用于分?jǐn)喽搪?/span>電流的雙電源

      雙電源若選擇不具有過電流脫扣器的負(fù)荷開關(guān)作為執(zhí)行器則屬于PC級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。不具備保護(hù)功能，但其具備較高的耐受和接通能力，能夠確保開關(guān)自身的安全，不因過載或短路等故障而損壞，在此情況下保證可靠的接通回路。

（2）CB級(jí)雙電源：配備過電流脫扣器的雙電源，它的主觸頭能夠接通并用于分?jǐn)喽搪冯娏?/span>

      雙電源若選擇具有過電流脫扣器的斷路器作為執(zhí)行器則屬于CB級(jí)自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)。具備選擇性的保護(hù)功能，能對(duì)下端的負(fù)荷和電纜提供短路和過載保護(hù)；其接通和分?jǐn)嗄芰h(yuǎn)大于使用接觸器和繼電器等其他元器件。

 

圖3  雙電源轉(zhuǎn)換柜接線圖

 

3、電力線輸出的隔震處理

（1）發(fā)電機(jī)輸出端子與出口斷路器柜之間的連接建議使用電纜上走線的方式，當(dāng)使用鎧裝母線做連接時(shí)，發(fā)電機(jī)側(cè)必須為軟性連接且至少一個(gè)折彎，以允許三維方向的移動(dòng)。

（2）軟連接部分，大規(guī)格硬電纜盡管柔性也很好，但彎曲能力可能不夠，盡量考慮使用多股的柔性電纜或軟銅帶做以連接。

（3）另需注意電纜/母線通過集裝箱體的出口處的防水處理。

4、啟動(dòng)信號(hào)線控制接線

      柴油發(fā)電機(jī)的（連接至遠(yuǎn)置控制設(shè)備和遠(yuǎn)程指示器的）交流和直流控制線必須與電力線分開，采用獨(dú)立的套管布線，以降低控制電路中的電路干擾。發(fā)電機(jī)組上的連接必須使用多芯導(dǎo)線和柔性管套。柴油發(fā)電機(jī)與雙電源切換柜停電信號(hào)控制線接線方法如下：

（1）雙電源由次級(jí)繞組帶中間抽頭的變壓器﹑橋式整流器和兩個(gè)參數(shù)一致濾波電容組成。兩個(gè)電容各取正負(fù)極連接一點(diǎn)接地，變壓器次級(jí)繞組的中間抽頭接地，繞組其余兩端別接到橋式整流器的兩個(gè)交流輸入端，兩個(gè)電容余下的一正一負(fù)分別接到整流器輸出端的正極和負(fù)極。電容正極與地線組成正電源，電容負(fù)極與地線組成負(fù)電源。只要把兩組電源分別接在兩個(gè)空氣開關(guān)的電源進(jìn)線側(cè)，負(fù)荷接在交流接觸器的出線端即可。

（2）在安裝接線前，應(yīng)先對(duì)配電箱進(jìn)行外觀檢查，核對(duì)接線正確性，檢查各部件絕緣、導(dǎo)通接地等情況；檢查完畢，用一個(gè)三相5安培開關(guān)作試驗(yàn)電源開關(guān)，并對(duì)配電箱實(shí)施帶電模擬試驗(yàn)，確保安裝后能基本達(dá)到要求。在連接兩組電源時(shí)，應(yīng)確定哪一個(gè)電源優(yōu)先，把優(yōu)先的電源接在沒有時(shí)間延時(shí)的一側(cè)，把備用電源接在延時(shí)后動(dòng)作的一側(cè)；當(dāng)交流接觸器下端沒有連線時(shí)，應(yīng)把兩組電源的同一相相連，確保任何一組電源送電時(shí)都能保證正常供電。

（3）連接完畢，應(yīng)對(duì)電源切換情況進(jìn)行試驗(yàn)：分別對(duì)其中一組電源進(jìn)行送電，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)開關(guān)到主電源、后備電源、自動(dòng)等位置，檢查兩個(gè)接觸器的切換情況，以及各相同步合閘情況、觸點(diǎn)連接情況等。若要檢查負(fù)荷情況，還必須送上額定負(fù)荷進(jìn)行檢查。

 

圖4  備用發(fā)電機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)接線圖

 

5、附件分支電路

（1）靜音型柴油發(fā)電機(jī)箱體內(nèi)，系統(tǒng)運(yùn)行所需的所有附件設(shè)備，必須設(shè)置分支電路。

（2）附件分支電路上端電力來源比較多，這些電路經(jīng)由自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)的負(fù)載端子排、發(fā)電機(jī)端子排或者蓄電池直流供電。相互連鎖關(guān)系比較復(fù)雜，需要做集中的收集與邏輯管理。

（3）附件包括：主控柜、輸油泵、電動(dòng)百葉、照明、電磁閥、蓄電池充電器和冷卻液加熱器、電機(jī)加熱器以及空間加熱器等等。

 

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