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柴油發(fā)電機(jī)電氣系統(tǒng)原理說(shuō)明書 |
現(xiàn)代企業(yè)中通常采用雙重電源進(jìn)行供電，并設(shè)置備用柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源，保證數(shù)據(jù)中心在市電停電情況下不間斷運(yùn)行。目前大型工廠企業(yè)柴油發(fā)電機(jī)容量動(dòng)則數(shù)千千瓦以上，需要配置1個(gè)甚至多個(gè)柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)才能滿足電力需求，且每個(gè)系統(tǒng)由多臺(tái)低壓柴油發(fā)電機(jī)并機(jī)組合供電。為了保證柴油發(fā)電機(jī)組的持續(xù)運(yùn)行及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)自身的安全，需要具有完善的電氣系統(tǒng)及保護(hù)配置。
一、電氣系統(tǒng)組成
發(fā)電機(jī)組的電氣部分，由以下幾部分組成；
（1）直流供電系統(tǒng)
由蓄電池組、充電發(fā)電機(jī)、市電浮充器構(gòu)成。
（2）交流電系統(tǒng)
交流發(fā)電機(jī)，市電與機(jī)組供電自動(dòng)轉(zhuǎn)換柜(ATS)和多機(jī)組供電用并機(jī)柜。
（3）控制系統(tǒng)
發(fā)電機(jī)組起動(dòng)、停止、運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)，故障預(yù)警和保護(hù)，參數(shù)顯示和三遙通信(如果裝有該功能控制模塊)。
（4）配電系統(tǒng)
包括雙電源轉(zhuǎn)換柜以及并機(jī)系統(tǒng)等。
二、低電壓直流供電系統(tǒng)
發(fā)電機(jī)的直流電源一般采用鉛酸電池組，由它提供起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電力和發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的電力。
1、電壓和容量配置
機(jī)組用鉛酸電池單只電壓一般為DC12伏，電池容量用安培/小時(shí)（Ah）表示。發(fā)電機(jī)組的功率越大，需要配置的鉛酸電池?cái)?shù)量越多，容量越大，出廠時(shí)我司已按要求配備好，用戶無(wú)需考慮。
| 警告：隨意改變鉛酸電池的配置可能造成機(jī)組不能起動(dòng)或嚴(yán)重?fù)p壞！ |
2、蓄電池接線
電池的連接線必須牢固，因?yàn)槠饎?dòng)馬達(dá)工作時(shí)，電流很強(qiáng)，任何不良的接線，都會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)回路壓降增大而無(wú)法起動(dòng)。一般DC12伏電池系統(tǒng)，起動(dòng)時(shí)線路壓降低于1伏：DC24伏電池系統(tǒng)，壓降要低于2伏。
| 警告：發(fā)電機(jī)組在工作時(shí)，如果蓄電池接線松動(dòng)，會(huì)造成控制模塊及電機(jī)的損壞等嚴(yán)重事故發(fā)生！ |
3、蓄電池的充電
機(jī)組在正常工作時(shí)，機(jī)組上的充電發(fā)電機(jī)會(huì)對(duì)電池充電，機(jī)組在待機(jī)狀態(tài)時(shí)，由控制箱內(nèi)的市電浮充器對(duì)電池充電。
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警告：任何時(shí)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(kāi)充電機(jī)或市電浮充器與蓄電池的聯(lián)線！ |
三、交流發(fā)電機(jī)
發(fā)電機(jī)組中的交流發(fā)電機(jī)一般均為無(wú)刷自勵(lì)的四極發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分時(shí)對(duì)應(yīng)頻率50Hz，轉(zhuǎn)速1800轉(zhuǎn)/分時(shí)對(duì)應(yīng)頻率60Hz。
1、自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR或DVR）
AVR或DVR裝置用來(lái)控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，該裝置一般放置在機(jī)組上的發(fā)電機(jī)箱內(nèi)，出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好，用戶不要隨意改動(dòng)。
2、接地保護(hù)應(yīng)按相關(guān)規(guī)定接接地保護(hù)線。
良好的接地保護(hù)是減輕當(dāng)發(fā)生電力故障和違章操作時(shí)對(duì)設(shè)備和人身造成傷害的重要措施。當(dāng)發(fā)電機(jī)組作為唯一電源時(shí)，中性線必須直接與系統(tǒng)地線相連。
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警告：發(fā)電機(jī)箱內(nèi)裝有檢測(cè)電流的電流互感器，切勿使電流互感器次處于開(kāi)路狀態(tài)進(jìn)運(yùn)行機(jī)組，否則將危及設(shè)備和人身安全！ |
3、機(jī)組內(nèi)控制箱
發(fā)電機(jī)組的基本電氣控制箱一般裝在機(jī)組的底盤上，其主要功能為：
（1）起動(dòng)、停止發(fā)電機(jī)組
（2）故障檢測(cè)，報(bào)警和保護(hù)停機(jī)
（3）機(jī)組工作參數(shù)控制和顯示
（4）遠(yuǎn)程監(jiān)控和三遙通信（如果所購(gòu)機(jī)組控制模塊具有此功能）
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圖1 多臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)接線圖 |
四、ATS系統(tǒng)
ATS柜能夠確保在市電供電出現(xiàn)故障時(shí)，發(fā)電機(jī)組會(huì)自起動(dòng)并在要求的時(shí)間（3-10S可調(diào)）內(nèi)對(duì)負(fù)載供電，當(dāng)市電恢復(fù)后，又自動(dòng)地切換為市電供電，發(fā)電機(jī)組則經(jīng)過(guò)一個(gè)冷機(jī)時(shí)間自動(dòng)停機(jī)。
1、單機(jī)使用
（1）用戶需要ATS柜時(shí)，必須同時(shí)選擇具有啟動(dòng)功能的發(fā)電機(jī)組控制模塊。
（2）ATS柜內(nèi)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)必須具有機(jī)械聯(lián)鎖以確保在任一時(shí)間內(nèi)，開(kāi)關(guān)只有一個(gè)狀態(tài)，才能保證電氣設(shè)備的安全。我司給用戶配置的ATS柜內(nèi)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)均為進(jìn)口產(chǎn)品，質(zhì)量可靠，安全性高。
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圖2 柴油發(fā)電機(jī)與市電的雙電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng) |
2、雙機(jī)使用
目前柴油發(fā)電機(jī)組一般用于當(dāng)市電發(fā)生故障時(shí)，啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源以滿足用電負(fù)載供電的需求。
一般的自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制屏由市電/油機(jī)狀態(tài)監(jiān)控電路、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和控制電路組成，與油機(jī)自動(dòng)控制屏、柴油發(fā)電機(jī)組等設(shè)備構(gòu)成備用電源系統(tǒng)，為用電負(fù)載提供供電需要。
但是在一些對(duì)供電要求比較高的場(chǎng)合，若柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障時(shí)無(wú)法啟動(dòng)，這時(shí)就無(wú)法為用電負(fù)載供電，所以在這種情況下使用傳統(tǒng)的一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組與市電切換有一定的危險(xiǎn)性，并且在柴油發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的情況下，假如沒(méi)有備用柴油機(jī)組，無(wú)法對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行維護(hù)檢修。
提供一種雙柴油發(fā)電機(jī)組與市電電源切換系統(tǒng)，其可以克服傳統(tǒng)柴油發(fā)電機(jī)組與市電電源切換系統(tǒng)只能與一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組進(jìn)行切換的缺陷，減少切換后柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障時(shí)無(wú)法啟動(dòng)為用電負(fù)載供電所帶來(lái)的危險(xiǎn)，也便于對(duì)處于備用狀態(tài)的柴油發(fā)電機(jī)組的維修。
五、并機(jī)柜
多臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)向負(fù)載供電時(shí)，為了供電的可靠性和機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，必須配備并機(jī)柜。其功能是均衡兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)組對(duì)負(fù)載供電的功率分配根據(jù)負(fù)載情況，投入或解列機(jī)組達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行并機(jī)或解列進(jìn)可實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊、無(wú)逆功、保證運(yùn)行可靠性并機(jī)條件待并機(jī)組與母線比較，應(yīng)滿足相序相同、電壓相同、頻率相同、相位相同的運(yùn)行條件。
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圖3 柴油發(fā)電機(jī)并聯(lián)同步接線圖 |
1、手動(dòng)并機(jī)柜
（1）特點(diǎn)
經(jīng)濟(jì)實(shí)用，控制線路相對(duì)簡(jiǎn)單，降低故障率。
（2）操作
手動(dòng)調(diào)整待并機(jī)組的電壓和頻率，觀察柜上的同步表，在同步點(diǎn)手動(dòng)合閘并機(jī)，解列需手動(dòng)進(jìn)行。
（3）保護(hù)功能
對(duì)機(jī)組具有短路、過(guò)載、逆功率保護(hù)。
（4）注意事項(xiàng)
必須先卸載，再解列，不允許帶載解列。
2、自動(dòng)并機(jī)柜
（1）操作
完全自動(dòng)控制，根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)并機(jī)和解列。
（2）保護(hù)功能
對(duì)機(jī)組具有短路、過(guò)載、逆功率保護(hù)。
（3）注意事項(xiàng)
必須保證控制系統(tǒng)中的蓄電池電量充足，否則將導(dǎo)致系統(tǒng)不能工作。
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警告：機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)禁斷開(kāi)并機(jī)柜內(nèi)的蓄電池接線，否則會(huì)造成機(jī)器和控制模塊的嚴(yán)重?fù)p壞！ |
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