新聞主題	發(fā)電機(jī)及其控制器技術(shù)要求說明

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)組的技術(shù)要求是每個用戶在選型時需要認(rèn)真了解的內(nèi)容，無論發(fā)電機(jī)還是控制系統(tǒng)，應(yīng)更加注重整個發(fā)電系統(tǒng)的安全可靠性以及使用的智能方便性，要將全隔離的設(shè)計理念最大限度地融入進(jìn)柴油發(fā)電機(jī)組的制造生產(chǎn)中去，從而保證設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

 

圖1  開放式發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖

圖2  靜音箱式發(fā)電機(jī)組控制器功能框圖

 

 

 

 

一、發(fā)電機(jī)技術(shù)要求

 

1、發(fā)電機(jī)的設(shè)計和制造須按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行。

2、發(fā)電機(jī)的電氣性能指標(biāo)：

（1）穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率：±2.5％；

（2）穩(wěn)態(tài)頻率調(diào)整率：≤±2％；

（3）電壓波動率：＜0.5％，恢復(fù)時間≤1s；

（4）頻率波動率：＜0.5％；

（5）瞬態(tài)電壓調(diào)整率：-15％～＋20％，電壓恢復(fù)穩(wěn)定時間4s；

（6）瞬態(tài)頻率調(diào)整率：-7％～＋10％，頻率恢復(fù)穩(wěn)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(fā)電機(jī)，其旋轉(zhuǎn)磁場由交流勵磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流裝置勵磁，并由自動電壓調(diào)節(jié)器控制勵磁。

4、轉(zhuǎn)子和定子具有不少于F級絕緣。發(fā)電機(jī)須為防滴式，符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IP22防護(hù)等級。

5、發(fā)電機(jī)的特性必須與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性相適應(yīng)，以使發(fā)電機(jī)在滿載時能充分利用發(fā)動機(jī)功率而不致超載。

6、發(fā)電機(jī)應(yīng)能承受高于同步值15％的超速運轉(zhuǎn)。

7、發(fā)電機(jī)在一定的三相對稱負(fù)載上，其中任何一相再加20％額定相功率的電阻性負(fù)載，且任一相的負(fù)載電流不超過額定值時，應(yīng)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(fā)電機(jī)須能承擔(dān)某一相電流大于其他兩相達(dá)20％的不平衡負(fù)荷。

8、發(fā)電機(jī)須內(nèi)裝由恒溫器控制的加熱器，由控制屏上的手動隔離開關(guān)控制。當(dāng)發(fā)電機(jī)運行時須將加熱器切斷。

9、發(fā)電機(jī)須能承受在其輸出端短路達(dá)10s的短路電流而不致?lián)p壞。

 

二、控制系統(tǒng)技術(shù)

 

1、控制和保護(hù)及其附屬設(shè)備

（1）控制和調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)用的裝置必須分開放置，以防止未經(jīng)許可擅自調(diào)整。

（2）發(fā)動機(jī)狀態(tài)指示

      發(fā)動機(jī)須具備以下最低限度的狀態(tài)指示：油壓；水溫；發(fā)動機(jī)溫度（風(fēng)冷機(jī)）；運行時間；轉(zhuǎn)速表；電池充電器電流表。

（3）發(fā)動機(jī)保護(hù)

      發(fā)動機(jī)須配備最低限度的保護(hù)和控制裝置，當(dāng)發(fā)生潤滑油壓過低、發(fā)動機(jī)冷卻液溫度過高、發(fā)動機(jī)超速等情況時，盡早發(fā)出警告信號和/或停機(jī)；上述發(fā)動機(jī)保護(hù)須分為兩階段：在初階段發(fā)出聲光報警信號，當(dāng)發(fā)動機(jī)處于預(yù)定的危險階段時必須停機(jī)；所有聲光報警信號和解除信號開關(guān)必須接至控制屏上；發(fā)電機(jī)組必須配有鑰匙操作的保護(hù)裝置越位開關(guān)。當(dāng)此開關(guān)合上后不管發(fā)電機(jī)組發(fā)生任何故障，都必須持續(xù)運轉(zhuǎn)，直至發(fā)動機(jī)不能再運轉(zhuǎn)為止。此鑰匙必須由用戶指定工程師保管。

（4）發(fā)動機(jī)速度控制和速度調(diào)節(jié)

① 速度控制：

      須配備電子速度傳感速控器；速控器須傳感發(fā)動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速；速度控制須滿足國標(biāo)規(guī)定。

② 速度調(diào)節(jié)：

      速度須預(yù)先調(diào)整好，以保證在滿載時的額定頻率；在各種負(fù)載情況下，有手動調(diào)節(jié)速度的裝置可在士5％的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)速。

（5）電壓調(diào)整和調(diào)節(jié)

① 電壓調(diào)整：

      配備一套自動電壓調(diào)整系統(tǒng)，以使發(fā)電機(jī)的端電壓由空載到滿載穩(wěn)定狀態(tài)下保持在＋2.5％額定值以內(nèi)；發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整系統(tǒng)的工作性能須滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定。

② 電壓調(diào)節(jié)：

      電壓調(diào)節(jié)提供一套輸出電壓調(diào)節(jié)裝置，以便于將輸出電壓調(diào)節(jié)至設(shè)計參數(shù)范圍內(nèi)的任何水平上。

2、控制屏

（1）發(fā)電機(jī)組控制屏應(yīng)為直立式，裝設(shè)在設(shè)計圖紙規(guī)定圖標(biāo)位置。

（2）控制屏為微電腦控制，帶液晶數(shù)字顯示屏，控制屏應(yīng)由能承受機(jī)械、電氣、振動、電和熱應(yīng)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(tǒng)自診斷功能。

（3）配有保護(hù)裝置，以避免控制電路短路所引起的后果。

（4）當(dāng)有電氣裝置裝在面板或門上時，須采取措施（如以一條適當(dāng)截面的接地線）以保證接地保護(hù)電路的連續(xù)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(dāng)面板或門移動時不會引起機(jī)械性損傷。

（6）不需每天使用的調(diào)節(jié)裝置應(yīng)布置在控制屏內(nèi)，以達(dá)到安全運行。

（7）控制屏項目：

① 電氣裝置

      裝設(shè)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(diào)節(jié)的發(fā)電機(jī)過電流裝置、接地保護(hù)和逆功率繼電器（并聯(lián)發(fā)電機(jī)組）、控制和指示器。ACB/MCCB的額定電流和斷路容量須與發(fā)電機(jī)容量相配合。

② 儀表：

      電能表；頻率表；功率因數(shù)表；運行小時計；帶有相選擇開關(guān)的交流電壓表、交流電流表和電流互感器，用以監(jiān)視發(fā)電機(jī)的輸出電壓、輸出電流；直流電壓表，用以監(jiān)視電池電壓；直流電流表，用以監(jiān)視充電電流；不可復(fù)歸的計數(shù)器，用以記錄啟動次數(shù)；不可復(fù)歸的計數(shù)器，用以記錄啟動失敗次數(shù)。

③ 按鈕：

      發(fā)動機(jī)啟動按鈕；發(fā)動機(jī)停止按鈕；系統(tǒng)復(fù)位按鈕；用以模擬仿真主電源故障的按鈕；緊急停機(jī)按鈕。

④ 帶紅色指示燈及音響警報信號：

      ACB/MCCB事故跳閘；發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)/過搖晃鎖定（非必需）；發(fā)動機(jī)超速停機(jī)（兩階段）；發(fā)動機(jī)啟動失??；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(tǒng)故障。

⑤ 帶指示燈但不帶音響警報信號：

      紅燈-ACB/MCCB閉合；發(fā)動機(jī)自動控制運行；電池放電。綠燈-ACB/MCCB斷開；發(fā)動機(jī)手動控制運行；發(fā)電機(jī)帶負(fù)載運行；主電源供電正常。

⑥ 其他控制設(shè)備：

      指示燈試驗按鈕；頻率預(yù)調(diào)裝置；電壓預(yù)調(diào)裝置；發(fā)動機(jī)啟動控制；電池充電器及其附屬裝置；發(fā)動機(jī)加熱器控制；電子同步調(diào)節(jié)器（并聯(lián)發(fā)電機(jī)組）；固態(tài)自動電壓調(diào)整器；“手動-自動”旋轉(zhuǎn)控制開關(guān)；音響警報信號和信號解除開關(guān)；帶手動隔離開關(guān)，由恒溫器控制的控制屏防冷凝加熱器；按照系統(tǒng)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(yù)留發(fā)電機(jī)組啟停聯(lián)鎖送、排風(fēng)機(jī)及與各低壓配電柜聯(lián)鎖的接點。

3、控制屏監(jiān)控信號

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

 

圖3  柴油發(fā)電機(jī)控制箱體結(jié)構(gòu)

圖4  柴油發(fā)電機(jī)測試系統(tǒng)模擬圖

 

4、系統(tǒng)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(nèi)由自動切換系統(tǒng)的“正常”斷路器前帶0～5s可調(diào)延時的電壓繼電器動作發(fā)出信號激勵發(fā)動機(jī)的啟動系統(tǒng)。

② 在接到啟動信號后，發(fā)動機(jī)須開始啟動程序。

③ 發(fā)電機(jī)組須于15s內(nèi)達(dá)到其額定速度并準(zhǔn)備接載全負(fù)荷。

④ 如發(fā)電機(jī)組在規(guī)定時間內(nèi)不能啟動，啟動程序須于5s后在15s內(nèi)分別啟動第二次、第三次。如發(fā)電機(jī)組仍不能啟動，則啟動程序須被閉鎖，并發(fā)出聲光報警信號。發(fā)動機(jī)須處于閉鎖狀態(tài)直至手動復(fù)歸為止。

⑤ 在啟動期間，若主電源恢復(fù)供電需不會使啟動程序中止，但不需進(jìn)行負(fù)荷的轉(zhuǎn)換。主電源故障后而發(fā)電機(jī)組已運轉(zhuǎn)，則在0.5～1s延時后，應(yīng)進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)換。此時，按設(shè)計圖紙要求接在低壓配電屏中重要負(fù)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(dāng)發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定頻率和電壓時，須發(fā)出信號使“正常”斷路器斷開而使“備用”斷路器閉合。當(dāng)?shù)蛪号潆娖恋闹匾?fù)荷母線段上已帶電時，上述已經(jīng)由低電壓繼電器而斷開的饋出回路須按圖標(biāo)預(yù)定的程序自動閉合到母線上，以避免使發(fā)電機(jī)組過載。

⑦ 當(dāng)正常供電完全恢復(fù)后，負(fù)荷的轉(zhuǎn)換及發(fā)電機(jī)組的停機(jī)，可由控制屏上的選擇開關(guān)選擇手動或自動操作。在此指令的激發(fā)下，負(fù)荷的轉(zhuǎn)換須立即執(zhí)行。發(fā)電機(jī)組空載運轉(zhuǎn)0～15s可調(diào)，使之短暫冷卻然后停機(jī)。

（2）手動操作

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

② 通過控制板上的控制開關(guān)，發(fā)電機(jī)組能手動啟動。一旦啟動并運行正常，發(fā)電機(jī)可用手動接載重要負(fù)荷。

③ 在手動啟動期間，只要主電源供電仍然可靠，所有負(fù)載須不會轉(zhuǎn)換到發(fā)電機(jī)上。但當(dāng)按“手動轉(zhuǎn)換負(fù)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(fù)荷轉(zhuǎn)換。將“手動轉(zhuǎn)換負(fù)荷”按鈕復(fù)歸，負(fù)荷須轉(zhuǎn)回由主電源供電。

 

 

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