新聞主題	柴油發(fā)電機開(kāi)關(guān)接線(xiàn)方法示意圖

 

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

 

一、設備簡(jiǎn)析

 

      柴油機自問(wèn)世以來(lái)，以其安全、可靠等優(yōu)點(diǎn)在各個(gè)領(lǐng)域為各種設備提供原動(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(lèi)船舶、海洋工程、陸用發(fā)電等領(lǐng)域不可或缺的設備之一，柴油發(fā)電機組系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動(dòng)機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電的動(dòng)力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、啟動(dòng)和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。柴油發(fā)電機組屬非連續運行發(fā)電設備，若連續運行超過(guò)12h其輸出功率將低于額定功率約90％。盡管柴油發(fā)電機組的功率較低，但其具有體積小、靈活、輕便、配套齊全便于操作和維護等特點(diǎn)。

      按照機組的用途分，柴油發(fā)電機組可用于常用、備用和應急等3種情況，柴油發(fā)電機組做備用電源時(shí)，一旦外部電源中斷，就應該啟動(dòng)發(fā)電機組，對于有人值守的變電站，采用手動(dòng)啟動(dòng)，對于無(wú)人值守的變電站，多采用自動(dòng)啟動(dòng)。常規控制方法為當柴油機機旁監控系統接收外部發(fā)來(lái)的自動(dòng)啟動(dòng)信號時(shí)，連續三次啟動(dòng)柴油機，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，就正常向應急負載供電，若連續三次啟動(dòng)均不成功，則發(fā)出三次啟動(dòng)失敗報警，然后再手動(dòng)啟動(dòng)另一臺柴油機執行自動(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(lái)越多對安全等級要求較高的設備都要求實(shí)現主備自動(dòng)切換。

 

二、機器電路與接線(xiàn)說(shuō)明

 

1、并網(wǎng)接線(xiàn)

      柴油發(fā)電機組的并網(wǎng)運行主要為了很好的與市電完美的對接。設有一臺同步發(fā)電機打算與已經(jīng)對負載供電的機組（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)電機轉軸突然受到扭力矩而損傷定子繞組端部和轉軸，并聯(lián)合閘需要滿(mǎn)足一定的條件，即投入的發(fā)電機相電勢瞬時(shí)值與電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值應始終保持相等，其電路如圖1所示。以上并聯(lián)合閘的條件可分開(kāi)寫(xiě)成以下四條。

（1）相序一致

      發(fā)電機電壓和母線(xiàn)（電網(wǎng)）電壓的相序要一致。柴油發(fā)電機組在出廠(chǎng)時(shí)已明確規定了相序，并在出線(xiàn)端標明，可在安裝接線(xiàn)時(shí)實(shí)現。

（2）電壓相同

      發(fā)電機的輸出電壓（勵磁電勢）與電網(wǎng)電壓大?。ǚ担┫嗟惹也ㄐ蜗嗤?。前者通過(guò)調節發(fā)電機的勵磁電流If來(lái)實(shí)現，后者在發(fā)電機設計制造時(shí)得以保證。

（3）頻率相同

     發(fā)電機的電壓頻率和母線(xiàn)（電網(wǎng)）電壓的頻率要一致?？赏ㄟ^(guò)調整發(fā)電機的轉速來(lái)實(shí)現與母線(xiàn)（電網(wǎng)）電壓頻率一致。

（4）相位相同

      發(fā)電機的輸出電壓與母線(xiàn)（電網(wǎng)）電壓相位要相同，亦即發(fā)電機與電網(wǎng)的回路電勢為零?？赏ㄟ^(guò)采用不同的并網(wǎng)方法，選擇適當的并網(wǎng)瞬間來(lái)實(shí)現。

 

圖1  柴油發(fā)電機并網(wǎng)接線(xiàn)圖

 

2、出口斷路器接線(xiàn)

      斷路器開(kāi)關(guān)接線(xiàn)示意圖如圖2所示。

（1）通常的柴油發(fā)電機組電力輸出主端口設計，需要考慮機裝的塑殼斷路器（熱磁或固態(tài)式），目的在于中斷負載電流的額定容量以及分斷故障短路電流。

（2）如柴油發(fā)電機組本身設計已具備了過(guò)電流的保護功能，則可以使用機裝分離（塑殼）開(kāi)關(guān)。

（3）如考慮到靜音型柴油發(fā)電機箱內空間狹小，需要規劃獨立操作方艙或者采用外置斷路器的設計時(shí)，輸出電力電纜或母線(xiàn)可以與發(fā)電機輸出端子建立直接連接。

 

圖2  發(fā)電機出線(xiàn)銅排接線(xiàn)示意圖

 

3、雙電源轉換接線(xiàn)

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

（1）PC級雙電源：能夠接通、承載、但不用于分斷短路電流的雙電源

      雙電源若選擇不具有過(guò)電流脫扣器的負荷開(kāi)關(guān)作為執行器則屬于PC級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)。不具備保護功能，但其具備較高的耐受和接通能力，能夠確保開(kāi)關(guān)自身的安全，不因過(guò)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級雙電源：配備過(guò)電流脫扣器的雙電源，它的主觸頭能夠接通并用于分斷短路電流

      雙電源若選擇具有過(guò)電流脫扣器的斷路器作為執行器則屬于CB級自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)。具備選擇性的保護功能，能對下端的負荷和電纜提供短路和過(guò)載保護；其接通和分斷能力遠大于使用接觸器和繼電器等其他元器件。

 

圖3  雙電源轉換柜接線(xiàn)圖

 

3、電力線(xiàn)輸出的隔震處理

（1）發(fā)電機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(xiàn)的方式，當使用鎧裝母線(xiàn)做連接時(shí)，發(fā)電機側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(xiàn)通過(guò)集裝箱體的出口處的防水處理。

4、啟動(dòng)信號線(xiàn)控制接線(xiàn)

      柴油發(fā)電機的（連接至遠置控制設備和遠程指示器的）交流和直流控制線(xiàn)必須與電力線(xiàn)分開(kāi)，采用獨立的套管布線(xiàn)，以降低控制電路中的電路干擾。發(fā)電機組上的連接必須使用多芯導線(xiàn)和柔性管套。柴油發(fā)電機與雙電源切換柜停電信號控制線(xiàn)接線(xiàn)方法如下：

（1）雙電源由次級繞組帶中間抽頭的變壓器﹑橋式整流器和兩個(gè)參數一致濾波電容組成。兩個(gè)電容各取正負極連接一點(diǎn)接地，變壓器次級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分別接到整流器輸出端的正極和負極。電容正極與地線(xiàn)組成正電源，電容負極與地線(xiàn)組成負電源。只要把兩組電源分別接在兩個(gè)空氣開(kāi)關(guān)的電源進(jìn)線(xiàn)側，負荷接在交流接觸器的出線(xiàn)端即可。

（2）在安裝接線(xiàn)前，應先對配電箱進(jìn)行外觀(guān)檢查，核對接線(xiàn)正確性，檢查各部件絕緣、導通接地等情況；檢查完畢，用一個(gè)三相5安培開(kāi)關(guān)作試驗電源開(kāi)關(guān)，并對配電箱實(shí)施帶電模擬試驗，確保安裝后能基本達到要求。在連接兩組電源時(shí)，應確定哪一個(gè)電源優(yōu)先，把優(yōu)先的電源接在沒(méi)有時(shí)間延時(shí)的一側，把備用電源接在延時(shí)后動(dòng)作的一側；當交流接觸器下端沒(méi)有連線(xiàn)時(shí)，應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，應對電源切換情況進(jìn)行試驗：分別對其中一組電源進(jìn)行送電，同時(shí)轉動(dòng)開(kāi)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。若要檢查負荷情況，還必須送上額定負荷進(jìn)行檢查。

 

圖4  備用發(fā)電機組自動(dòng)啟動(dòng)接線(xiàn)圖

 

5、附件分支電路

（1）靜音型柴油發(fā)電機箱體內，系統運行所需的所有附件設備，必須設置分支電路。

（2）附件分支電路上端電力來(lái)源比較多，這些電路經(jīng)由自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)的負載端子排、發(fā)電機端子排或者蓄電池直流供電。相互連鎖關(guān)系比較復雜，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、電機加熱器以及空間加熱器等等。

 

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