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柴油發(fā)電機聯(lián)動(dòng)調試準備、運行程序與步驟 |
摘要：柴油發(fā)電機組是一種由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電池、配電柜等部件組成的發(fā)電設備。其中電控系統最核心的的部件就是控制箱，控制箱中最核心的就是柴油發(fā)電機專(zhuān)用控制器。柴油發(fā)電機專(zhuān)用控制器為一種高度集成了數字顯示功能、邏輯編程功能、配電保護功能的專(zhuān)業(yè)PLC單元。柴油發(fā)電機組安裝完畢，控制系統的電氣部分，應進(jìn)行檢查和調試后，才能投入運行，下面以康明斯柴油發(fā)電機組試驗前準備、檢查和調試進(jìn)行介紹，其檢查程序和調試的步驟本文中所述。
一、試機前的準備
1、電氣系統檢查
（1）背包式控制器外觀(guān)如圖1所示，側立式控制器外觀(guān)如圖2所示。日常檢查工作中應將控制器搞好衛生，清除各組件及控制屏內部的塵埃。
（2）檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕操作是否靈活，接觸是否良好，各儀表外觀(guān)是否完好，指針是否在零位，各元器件安裝是否牢固，元器件型號規格是否與圖紙一致等情況。
（3）檢查控制屏一次及二次回路接線(xiàn)是否正確、可靠。二次回路配線(xiàn)兩端的編號是否與線(xiàn)路圖相符合，插頭電纜連線(xiàn)是否正確，有無(wú)斷路和短路現象。
（4）檢查柴油發(fā)電機就地儀表盤(pán)上“緊急停機"按鈕位置正確，檢查柴油發(fā)電機出口開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置。
（5）檢查交流發(fā)電機的輸出線(xiàn)緊固度；如果是并網(wǎng)型柴發(fā)，應將副控屏刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，接好電網(wǎng)至副控屏的電線(xiàn)。
（6）將主控屏至副控屏、發(fā)電機組、自控板各插頭插好及各需要連接的端子連接好。
（7）柴油機至啟動(dòng)蓄電池的接線(xiàn)應盡量縮短長(cháng)度，將柴油機加熱裝置與主控屏之間的線(xiàn)纜接通。
2、發(fā)動(dòng)機檢查
（1）檢查柴油發(fā)電機潤滑油油位正常；
（2）檢查柴油發(fā)電機冷卻水水位正常；
（3）檢查蓄電池充電電源投入，啟動(dòng)、控制用24V電源正常；
（4）檢查油箱油位正常，燃油儲量充足；
（5）柴油發(fā)電機組的油、冷卻水、消防水回路無(wú)滲漏現象，各閥門(mén)位置正確。
（6）發(fā)電機房?jì)韧ǖ罆惩?，照明、排風(fēng)正常，排氣口、通風(fēng)口和進(jìn)氣口暢通無(wú)異物。
5．通電檢查
通電檢查即接通蓄電池向電氣系統供電電路，檢查啟動(dòng)前控制器顯示數據是否正常。由于通電檢查是在無(wú)負載情況下進(jìn)行的，因此主控屏與副控屏出線(xiàn)匯流排不應連接，主控屏各開(kāi)關(guān)所置的位置為：“手動(dòng)”位置、“應急”位置、加熱器開(kāi)關(guān)關(guān)斷。
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圖1 柴油發(fā)電機普通控制箱外觀(guān)圖（背包式） |
圖2 柴油發(fā)電機組智能控制屏外觀(guān)圖（立式） |
二、試機時(shí)應注意的事項
1、并網(wǎng)型柴發(fā)機組（如圖3）
（1）當本機不能并網(wǎng)運行時(shí)，禁止取消屏內的互鎖電路。當市電恢復后，發(fā)電機組確認運行時(shí)間，在副控屏上的主開(kāi)關(guān)分閘操作不受“手動(dòng)”、“自動(dòng)”的限制，但要慎用。
（2）發(fā)電機組在全速運行時(shí)，不允許改變“手動(dòng)”、“自動(dòng)”開(kāi)關(guān)位置。“試機”停止位置即為“應急”位置。因此，試機停止時(shí)，發(fā)電機組經(jīng)怠速運轉后，自動(dòng)停機，并且發(fā)電機組進(jìn)入“應急”狀態(tài)。
（3）主控屏和副控屏過(guò)電流保護整定值，出廠(chǎng)時(shí)，主控屏整定在發(fā)電機電流額定值上，而副控屏則整定在主開(kāi)關(guān)額定值上。因此，安裝完畢后，應根據發(fā)電機組額定值和電網(wǎng)情況，可重新整定。
（4）如果安裝或檢修需要主、副控屏均停電時(shí)，應先將主控屏置于“手動(dòng)”位置，副控屏拉開(kāi)刀開(kāi)關(guān)。反之，恢復供電時(shí)，應先合副控屏刀開(kāi)關(guān)、主開(kāi)關(guān)，然后，再將主控屏置于“自動(dòng)”位置。
（5）當主控屏“自動(dòng)”、“手動(dòng)”開(kāi)關(guān)置于“手動(dòng)”位置時(shí)，柴油機、主控屏和副控屏均用手動(dòng)操作。如果發(fā)電機組在自動(dòng)狀態(tài)下運行，將開(kāi)關(guān)扳到“手動(dòng)”位置，發(fā)電機組則緊急停機。
（6）如果發(fā)電機組的容量不能滿(mǎn)足全部用電負荷用電時(shí)，可在不重要的負荷的供電支路上，安裝帶欠壓自動(dòng)脫扣器的開(kāi)關(guān)。當市電停電時(shí)，自動(dòng)切斷該支路的供電電路，以防副控屏過(guò)載跳閘。
2、單機型柴發(fā)機組（如圖4）
（1）發(fā)電機組設備主機開(kāi)動(dòng)前，應將設備的潤滑、液壓、冷卻等附屬系統進(jìn)行檢查，符合設備技術(shù)文件要求后方可啟動(dòng)主機；
（2）機械設備轉動(dòng)部分先用人力緩慢盤(pán)動(dòng)數周，確定無(wú)阻卡和轉動(dòng)方向錯誤等反?，F象后方能正式起動(dòng)；
（3）首次啟動(dòng)，宜用隨開(kāi)隨停（點(diǎn)動(dòng)）作數次試驗，觀(guān)察各部分動(dòng)作，確定正確良好后方能正式運轉，并由低速逐級增至高速。頻繁啟動(dòng)，要注意防止電氣故障或過(guò)熱，采取間歇開(kāi)動(dòng)；
（4）柴發(fā)運轉中，應注意運轉聲音，發(fā)現異常聲音，應停車(chē)檢查，找出原因，及時(shí)調整和排除不正常故障；
（5）注意觀(guān)察監視柴發(fā)及其管路系統在試運過(guò)程中的溫升和壓力，以防止過(guò)熱或壓力超限所可能引起的柴發(fā)損壞，系統泄漏等事故。
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圖3 并網(wǎng)型柴發(fā)機組系統框圖 |
圖4 單機型柴發(fā)機組接線(xiàn)圖 |
三、自啟動(dòng)控制模式
自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)（ATS）主要用在緊急供電系統，是將負載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)（備用）電源的開(kāi)關(guān)電器，以確保重要負荷連續、可靠運行。因此，ATS常常應用在重要用電場(chǎng)所，其產(chǎn)品可靠性尤為重要。轉換一旦失敗將會(huì )造成危害，如電源間的短路或重要負荷斷電，其后果都是嚴重的。這不僅僅會(huì )帶來(lái)經(jīng)濟損失（產(chǎn)品不合格、計算機系統癱瘓、生產(chǎn)停頓等），也可能造成一系列社會(huì )問(wèn)題（生活不便、人身安全、生命終止等）。因此，工業(yè)發(fā)達國家都把自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)電器的生產(chǎn)、使用列為重點(diǎn)，加以限制與規范。
負載切換控制是指通過(guò)自動(dòng)化控制系統對用電單位市電、發(fā)電機組及（重要）負載實(shí)施集中控制管理，構成交流不間斷供電系統。其目的是在對用戶(hù)提供高品質(zhì)、高可靠性、持續不間斷供電保障的同時(shí)，又能夠充分保證柴油發(fā)電機組運行的經(jīng)濟性。主控制器通常設置有市電與自動(dòng)化柴油發(fā)電機組配合組成的單機運行切換、雙機主備運行切換、雙機并聯(lián)運行切換等供電切換控制方式，并通過(guò)軟件控制與硬件設計，以有效防止和避免各種誤操作對機組及負載的影響。上述三種系統控制關(guān)系結構如圖5、圖6、圖7所示。
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圖5 市電與柴油發(fā)電機組ATS轉換系統（單機） |
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圖6 市電與柴油發(fā)電機組ATS轉換系統（并聯(lián)） |
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圖7 市電與柴油發(fā)電機組ATS轉換系統（一備一用） |
根據建筑物的需要，可以安裝四種類(lèi)型的ATS系統。所有類(lèi)型的開(kāi)關(guān)都具有以安全便捷的方式管理電力的相同最終目標；然而，每種設計都滿(mǎn)足不同的標準，并用于不同的應用。的電力專(zhuān)業(yè)人員可以幫助您準確確定所需的ATS類(lèi)型以及如何針對您的特定需求進(jìn)行設計。
1、開(kāi)放式過(guò)渡ATS
開(kāi)放式過(guò)渡開(kāi)關(guān)或先斷后合開(kāi)關(guān)用于在公用電源和本地備用電源之間切換時(shí)可以處理電源短暫中斷的系統。這種延遲通常不到一秒，但允許安全轉移，確保沒(méi)有公用事業(yè)或當地員工或設備周?chē)娜颂幱谖ｋU之中。這種類(lèi)型的ATS的一種變體稱(chēng)為程序轉換開(kāi)關(guān)，它在公用電源和發(fā)電機電源之間暫停。這允許電路中的殘余電壓在恢復供電之前衰減。
2、封閉式過(guò)渡ATS
封閉式過(guò)渡系統用于即使是短暫的電力中斷也不能容忍的空間。該ATS具有內部系統，允許同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)電源并允許無(wú)縫切換以保持安全標準。這些系統比開(kāi)放式過(guò)渡系統更復雜、更昂貴。
3、軟負載轉換開(kāi)關(guān)
此開(kāi)關(guān)類(lèi)似于閉合轉換ATS，但能夠根據情況調整其處理的負載量。這種動(dòng)態(tài)能力需要額外的成本，但允許企業(yè)在更多可能需要備用電源的情況下?lián)碛懈蟮撵`活性。
4、旁路隔離ATS
這是最復雜但功能最高的ATS系統。它由兩個(gè)通常并行運行的系統組成，允許在使用時(shí)進(jìn)行檢查、維護和測試。涉及旁路隔離ATS系統的設置通常用于最敏感的業(yè)務(wù)空間，例如關(guān)鍵生命支持系統、電信、空中交通管制站和其他類(lèi)似的優(yōu)先級設置。鑒于需要這種級別保護的企業(yè)的復雜性和敏感性，有許多規范和標準來(lái)管理這些設備及其使用。備用電源系統可能非常復雜，尤其是與電網(wǎng)電源并聯(lián)時(shí)。
五、柴發(fā)試運轉的程序與步驟
根據柴油發(fā)電機組實(shí)際情況，設備試運轉先單臺設備運行合格后再進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試運行。設備試運行應遵守“先無(wú)負荷、后帶負荷”、“先手動(dòng)、后自動(dòng)”、“先點(diǎn)動(dòng)、后連續”、“上道不正常、下道不試車(chē)”原則；先單機，后聯(lián)動(dòng)。單機試運轉合格后，方能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車(chē)。
1、柴發(fā)空載試運行
（1）斷開(kāi)柴油發(fā)電機組負載側的斷路器或自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)；
（2）將機組控制屏的控制開(kāi)關(guān)設定到“手動(dòng)”位置，按起動(dòng)按鈕；啟動(dòng)空轉5分鐘。
（3）檢查機組電壓、電池電壓、頻率是否在誤差范圍內，否則進(jìn)行適當調整；
（4）檢查機油壓力表；
（5）以上一切正常，可接著(zhù)完成正常停車(chē)與緊急停車(chē)試驗。
系統的聯(lián)動(dòng)調試首先對機電設備的部件詳細檢查，由部件至組件，由組件至單機，直至整機（成套設備）；最后系統聯(lián)合試運轉合格后，做好空載試運行和負荷試運行記錄。
2、柴發(fā)負載試驗
（1）發(fā)電機組空載運行合格以后，切斷負載“市電”電源，按“機組加載”按鈕，由機組逐一對負載供電，分階段對機組進(jìn)行試運轉：
（2）加25%負載時(shí)運轉30分鐘，檢查發(fā)電機運行是否穩定、頻率、電壓、電流、功率是否保持在正常允許范圍，再啟動(dòng)下一負載，每啟動(dòng)下一負載前必須檢查以上運行和負荷試運行記錄情況；
（3）加50%負載時(shí)運轉30分鐘；
（4）加75%負載時(shí)運轉60分鐘；
（5）加100%負載時(shí)運轉10分鐘；
（6）加110%負載時(shí)運轉10分鐘。
（7）一切正常，柴油發(fā)電機停機，控制屏的控制開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)”狀態(tài)。
3、調試內容及要求
（1）操作程序：
① 開(kāi)啟：總開(kāi)關(guān)——分開(kāi)關(guān)——負荷開(kāi)關(guān)。
② 關(guān)閉：負荷開(kāi)關(guān)——分開(kāi)關(guān)——總開(kāi)關(guān)。
（2）電氣參數的測量：
① 發(fā)電機的起動(dòng)電流、空載電流、負載電流顯示是否符合指標。
② 檢查電流、電壓儀表的動(dòng)作是否正常。
（3）機械設備轉動(dòng)部分應靈活，無(wú)卡滯現象，轉動(dòng)方向正確，無(wú)不正常噪聲和磨損，設備機體穩固，無(wú)異常振動(dòng)，運轉正常。
（4）設備安全裝置（安全聯(lián)鎖）、緊急停機和制動(dòng)，報警訊號等應正確、靈敏、可靠；
（5）各種手柄操作位置、按鈕、控制顯示訊號等，應與實(shí)際動(dòng)作及其運動(dòng)方向相符；壓力、溫度、流量等儀表，儀器指示應正確、靈敏、可靠；各種儀表顯示正常。
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