新聞主題	柴油發(fā)電機組的相數與接線(xiàn)方式

 

摘要：備用柴油發(fā)電機組是為在應急情況下保證用電安全而專(zhuān)門(mén)設立的一套相對獨立的電源系統。本文簡(jiǎn)要介紹了應急柴油發(fā)電機的系統組成及各種接線(xiàn)方法，并詳細介紹柴油發(fā)電機電氣安裝工程的范圍、組織協(xié)調、施工順序、安裝與調試的分工與責任以及施工過(guò)程中遇到的典型問(wèn)題，提出了在施工過(guò)程中必須理清邊界，合理安排施工順序，加強設計完善，同時(shí)設計、設備、安裝、調試等參建單位密切合作，才能更好地完成施工任務(wù)。

 

一、柴發(fā)配置與相數

 

      應急柴油機本體由重慶康明斯制造，發(fā)電機由無(wú)錫斯坦福廠(chǎng)家制造，機組控制系統由鄭州眾智設計，采用PLC加繼電器控制程序。柴油發(fā)電機組主要由電啟動(dòng)系統、燃油系統、潤滑油系統、高低溫水系統、進(jìn)排氣系統、調速系統、發(fā)電機系統、24V/380V輔機配電系統、機組控制系統、電氣保護系統、同期系統以及繼電器機架系統等組成。

1、三相四線(xiàn)制

      柴油發(fā)電機組一般是三相四線(xiàn)，除了油田鉆機和船用柴油發(fā)電機組外。其中三條線(xiàn)路分別代表A，B，C三相，另一條是中性線(xiàn)N（如果該回路電源側的中性點(diǎn)接地，則中性線(xiàn)也稱(chēng)為零線(xiàn)(老式叫法，應逐漸避免，改稱(chēng)PEN，如果不接地，則從嚴格意義上來(lái)說(shuō)，中性線(xiàn)不能稱(chēng)為零線(xiàn)），線(xiàn)路連接如圖1所示。

2、三相三線(xiàn)制

      三相三線(xiàn)制（three-phase three-wire system）不引出中性線(xiàn)的星型接法和三角形接法。例如高壓柴油發(fā)電機組一般采用三相三線(xiàn)制，三條線(xiàn)路分別代表a，b，c（U，V，W）三相，線(xiàn)路連接如圖2所示。

 

圖1  柴油發(fā)電機組三相接線(xiàn)圖

圖2  高壓柴油發(fā)電機三相三線(xiàn)制接線(xiàn)圖

 

3、三相五線(xiàn)制

（1）TN-C-S系統（偽三相五線(xiàn)制）：

      偽三相五線(xiàn)制，三相四線(xiàn)制PEN線(xiàn)規定距離內接地，在入戶(hù)端就近接地，進(jìn)入入戶(hù)端后分為五線(xiàn)制到達用電設備。三相五線(xiàn)制標準導線(xiàn)顏色為：A線(xiàn)黃色、B線(xiàn)綠色、C線(xiàn)紅色、N線(xiàn)淡藍色、PE線(xiàn)黃綠色，線(xiàn)路連接如圖3所示。。

（2）TN-S系統（中國三相五線(xiàn)制）：

      即3根火線(xiàn)+1根零線(xiàn)N+1根接地線(xiàn)PE，線(xiàn)路連接如圖4所示。柴油發(fā)電機輸出三相五線(xiàn)制PE在規定距離內接地，入戶(hù)端就近接地。五線(xiàn)制到達用電設備。導線(xiàn)分為黃、綠、紅、N淡藍、PE黃綠線(xiàn)。把零線(xiàn)的兩個(gè)作用分開(kāi)，即一根線(xiàn)做工作零線(xiàn)(N)，另外用一根線(xiàn)專(zhuān)做保護零線(xiàn)(PE)。這是最費材料的系統！但也是最安全的系統。

 

圖3  柴油發(fā)電機三相五線(xiàn)制（TN-C-S系統）接線(xiàn)圖

圖4  柴油發(fā)電機三相五線(xiàn)制（TN-S系統）接線(xiàn)圖

 

二、電氣安裝工程的組織管理

 

      柴油發(fā)電機首次啟動(dòng)涉及到的電氣系統主要包括廠(chǎng)房照明系統、通信系統、火災報警系統，380V交流配電系統，24V直流配電盤(pán)，與柴油發(fā)電機配套的保護柜和控制柜，同期系統和繼電器機架等。工藝系統主要包括發(fā)電機房的通風(fēng)系統、消防系統、以及柴油發(fā)電機主機及其輔助系統等。由于電纜敷設具有工作量大、種類(lèi)多、技術(shù)要求高、施工難度大等特點(diǎn)，制定了明確的電纜邊界，共計654根電纜，涉及LHP、LHQ、LHA、LHB、LHT、LKA、LKB、LLG、LLW、LDG、LDW、JPV等14個(gè)主要系統，涉及DX、DF、LX等區域。此外，電纜邊界還涵蓋廠(chǎng)房?jì)炔空彰?、火災報警和通信電纜。

1、接口管理措施

      為優(yōu)化各項安裝工作的推進(jìn)，成立柴油機專(zhuān)項協(xié)調小組，建立了周協(xié)調會(huì )機制；施行三天滾動(dòng)計劃機制，細化作業(yè)內容，包括設計、設備需求，并安排專(zhuān)人負責跟蹤和落實(shí)完成情況。

      在安裝初期，提早啟動(dòng)各系統各專(zhuān)業(yè)涉及到的試驗、沖洗等方案的編制、報批工作；為加快與康明斯發(fā)電機組接口現場(chǎng)技術(shù)問(wèn)題的處理，編制現場(chǎng)設計修改(變更)會(huì )簽單，由各單位會(huì )簽，施工單位根據聯(lián)合會(huì )簽單組織實(shí)施后續工作。

2、安裝邏輯

      輔助系統安裝和沖洗試壓是柴油發(fā)電機安裝的主線(xiàn)，柴油機啟動(dòng)需確保發(fā)電機房所有系統均投入使用。為保證該計劃的有效執行，還需全面考慮外部條件的風(fēng)險分析，包括廠(chǎng)房環(huán)境清潔，設備到貨與材料的清理，電氣調試和管道沖洗試壓方案的消化準備等。

就電氣專(zhuān)業(yè)而言，380V交流配電系統的上電可以為后續的泵、風(fēng)機的單體試車(chē)和柴油機輔助系統試驗提供穩定的電源；控制柜和保護柜的上電，可以為后續的邏輯通道試驗提供先決條件；照明系統和通風(fēng)系統的及早投用可為廠(chǎng)房創(chuàng )造較好的施工環(huán)境；通信系統的投用，可以為調試期間的通信提供有力的保障，而消防及火警系統的安裝及調試完成是進(jìn)燃油、潤滑油和燃油管路沖洗的前提。

3、試驗項目分工

      安裝單位應完成柴油發(fā)電機組及輔助系統安裝，單機試車(chē)，管道沖洗，電氣系統控制保護、聯(lián)鎖、報警系統安裝，開(kāi)環(huán)試驗，發(fā)電機本體電氣交接試驗、柴油發(fā)電機首次啟動(dòng)試驗等，移交調試后，由調試部門(mén)進(jìn)行應急柴油發(fā)電機組各輔助系統試驗、電氣系統控制、保護、聯(lián)鎖、報警系統的閉環(huán)試驗。但由于不同廠(chǎng)家的要求，柴油機部分試驗有其特殊性。

① 元器件單體調試項目分工

      康明斯發(fā)電機組廠(chǎng)家明確不能拆除控制柜、保護柜內的任何元器件，但考慮調試需要，經(jīng)與廠(chǎng)家協(xié)商，對可以拆除元器件進(jìn)行單體試驗。

      安裝單位負責安裝的儀表必須提交校驗報告；柴油機本體上的儀表未進(jìn)行校驗，但要求廠(chǎng)家提供相應的證明文件。

② 發(fā)電機本體試驗項目

      按照《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》要求，柴油發(fā)電機的轉子、定子和勵磁機需進(jìn)行耐壓試驗。廠(chǎng)家明確：出廠(chǎng)試驗已進(jìn)行過(guò)直流耐壓試驗并對其中一臺進(jìn)行過(guò)交流耐壓，從設備壽命等方面考慮，不同意重復進(jìn)行此試驗，設備竣工文件中相關(guān)的試驗章節供現場(chǎng)試驗參考。如果現場(chǎng)不具備打開(kāi)發(fā)電機端蓋的條件，只對定子繞組的絕緣電阻和吸收比、定子繞組的直流電阻進(jìn)行了測量。

4、分系統調試與啟動(dòng)準備

      應急柴油機安裝工作完成并經(jīng)過(guò)電氣專(zhuān)業(yè)試驗檢查后，就可以進(jìn)行分系統調試。調試的目的是為了驗證柴油發(fā)電機輔助系統、電氣系統、控制系統、報警及聯(lián)鎖裝置能夠正常運行和動(dòng)作，保證柴油機能夠實(shí)現其設計功能。主要包括廠(chǎng)房火警探測試驗、空氣啟動(dòng)系統試驗、輔助系統試驗、空載試驗、控制勵磁試驗、穩態(tài)運行試驗和驗收試驗。

      為滿(mǎn)足柴油機首次啟動(dòng)的要求，電氣準備工作主要包括：現場(chǎng)的試機環(huán)境應符合要求，照明和通風(fēng)條件應良好；發(fā)電機、勵磁機的冷態(tài)電氣檢查全部結束，符合設計、廠(chǎng)家和國標的要求；柴油發(fā)電機及所有輔助系統的設備都已安裝完成并驗收合格，輔助系統中轉動(dòng)設備單體試車(chē)已完成并驗收合格；檢查電氣柜控制功能正常，所有過(guò)程控制和保護系統測試完成，符合設計和廠(chǎng)家的要求，壓力開(kāi)關(guān)、壓力表、溫度計、轉速表等檢驗合格，安全裝置、報警、顯示裝置等都已檢測合格并上電；消防及火災報警系統調試完成并投入使用。

 

三、接線(xiàn)步驟

 

      在進(jìn)行控制器接線(xiàn)之前，首先需要確保柴油發(fā)電機處于停機狀態(tài)，并斷開(kāi)柴油發(fā)電機與電源之間的連接。同時(shí)，確認控制器的型號與柴油發(fā)電機的使用條件相匹配，以確?？刂破鞯倪m用性。

1、主電源接線(xiàn)

      將柴油發(fā)電機的主電源線(xiàn)連接至配電系統的主電源輸入端，確保接線(xiàn)牢固可靠。在接線(xiàn)時(shí)，應根據設備的接線(xiàn)圖，將發(fā)電機的L1、L2、L3三相線(xiàn)分別與輸出柜或雙電源轉換柜的對應相位連接，避免接錯線(xiàn)。

2、監控線(xiàn)接線(xiàn)

     將柴油發(fā)電機的監控線(xiàn)連接至控制器的監控接口，以實(shí)現對柴油發(fā)電機運行狀態(tài)的監控和控制。根據控制器的接線(xiàn)圖，將柴油發(fā)電機的監控線(xiàn)分別連接至控制器的相應輸入接口，如油壓傳感器、溫度傳感器等。

3、輸出線(xiàn)接線(xiàn)

      將控制器的輸出線(xiàn)連接至發(fā)電機的執行部件，如燃油泵、啟動(dòng)電機等。根據控制器的接線(xiàn)圖，將控制器的輸出線(xiàn)分別與發(fā)電機的對應執行部件連接，確保信號傳遞的準確性和穩定性。

4、控制電源線(xiàn)接線(xiàn)

      將控制器的電源線(xiàn)與外部電源連接，以供控制器正常運行。根據控制器的接線(xiàn)圖，將控制器的電源線(xiàn)與外部電源的正負極相對應地連接，確保電源供應的穩定性和可靠性。

5、地線(xiàn)接線(xiàn)

       將柴油發(fā)電機的地線(xiàn)與機房?jì)阮A埋的地線(xiàn)相連接，以確保電氣設備的接地安全。在接線(xiàn)時(shí)，應注意避免地線(xiàn)與其他線(xiàn)路相交叉或相短路，確保地線(xiàn)的獨立性和可靠性。

（1）?然接地體的利?

       裝設接地裝置時(shí)，?先利??然接地體，以節約投資?？勺鳛?然接地體的有：與?地有可靠連接的建筑物的剛結構和鋼筋、?車(chē)的鋼軌、埋地的?可燃可爆的?屬管等，如圖5所示。對于發(fā)電機房來(lái)說(shuō)，可利?其建筑物鋼筋混凝?基礎作為?然接利??然接地體時(shí)，?定要保證良好的電?連接，在建構筑物的結合處，除已焊接者外，凡?螺栓連接或其它連接的，都應采?跨接焊接，?且跨接線(xiàn)不得?于規定值。

（2）??接地體的埋設

      ??接地體的埋設，如圖6所示。此外，應注意不要埋設在垃圾、爐渣和有強烈腐蝕性?壤處，遇有這些情況應進(jìn)?換?。

（3）接地線(xiàn)

     ?然接地線(xiàn)為了節約?屬，減少投資，應盡量選擇?然導體作為接地線(xiàn)。如建筑物的?屬構架、電梯豎井、電纜的?屬外?等都可以作為?然接地線(xiàn)。各種?屬管道（可燃液體、可燃或爆炸性?體的?屬管道除外）可作為低壓電?設備的外?等都可以作為?然接地線(xiàn)。各種?屬管道（可燃液體、可燃或爆炸性?體的?屬管道除外）可作為低壓電?設備的?然接地線(xiàn)。

      ??接地線(xiàn)為了連接可靠并有?定的機械強度，?般發(fā)電機房采?鋼作為??接地線(xiàn)。對于接地體和接地線(xiàn)的截?積應符合我國電?規定的最?規格。接地電阻是接地體的散流電阻與接地線(xiàn)和接地體電阻的總和。發(fā)電機房由于接地體和接地線(xiàn)的電阻相對較?，可略去不計。因此接地電阻可認為就是接地體的散流電阻。

7、外部設備接線(xiàn)

      根據實(shí)際需要，將控制器與外部設備進(jìn)行連接。例如，若需要連接遠程監控設備，則將控制器的通信線(xiàn)連接至遠程監控設備的通信接口，實(shí)現監控和遠程控制功能。

8、接線(xiàn)檢查

      完成所有接線(xiàn)后，對所有接線(xiàn)進(jìn)行檢查。檢查時(shí)應注意接線(xiàn)的牢固性、正確性和可靠性，避免接線(xiàn)松動(dòng)或接錯線(xiàn)導致的故障。

9、接線(xiàn)固定

      在接線(xiàn)完成后，應對所有接線(xiàn)進(jìn)行固定，防止接線(xiàn)松動(dòng)或脫落?？梢允褂媒壴鷰Щ蚱渌潭ㄑb置，將接線(xiàn)束固定在適當的位置，確保接線(xiàn)的整齊美觀(guān)和可靠性。

 

圖5  發(fā)電機房?然接地體

圖6  發(fā)電機房??接地體的埋設

 

四、柴發(fā)接線(xiàn)的注意事項

 

      敷設電源回路、控制回路的電纜，并與柴油發(fā)電機進(jìn)行連接，應符合電纜敷設工藝標準。發(fā)電機組隨機的配電柜和控制柜接線(xiàn)應正確無(wú)誤，所有緊固件應牢固，無(wú)遺漏脫落、開(kāi)關(guān)、保護裝置的型號、規格必須符合設計要求。饋電線(xiàn)兩端的相序必須與原供電系統的相序一致。

（1）拆線(xiàn)時(shí)做標記清楚、易分辨。若接線(xiàn)盒內已有標記，應擦拭干凈后重新做好。

（2）檢查電機接線(xiàn)柱瓷瓶有無(wú)破損、松動(dòng)、裂紋。

（3）檢查電機三相引出線(xiàn)線(xiàn)鼻子是否緊固、焊接是否牢固，引出線(xiàn)與機殼是否有摩擦，若有摩擦時(shí)，應墊好適型氈綁扎固定好，不再摩擦。

（4）接線(xiàn)盒緊固螺栓、接線(xiàn)瓷瓶緊固螺栓、引出線(xiàn)緊固螺栓是否緊固。

（5）發(fā)電機接線(xiàn)柱上的螺母、墊片必須符合規格，無(wú)生銹、腐蝕等，否則更換。

（6）接線(xiàn)盒內引出線(xiàn)盡量不要重疊、別勁、彎曲過(guò)大。

（7）等發(fā)電機找完中心后再接線(xiàn)。

（8）發(fā)電機接線(xiàn)盒內應無(wú)積煤粉、灰塵，應定期打開(kāi)接線(xiàn)盒檢查、清掃。

（9）檢查電纜線(xiàn)鼻子有無(wú)彎曲、是否平整、有無(wú)變色。

（10）電纜頭與接線(xiàn)柱墊片間應平整、接觸緊密無(wú)間隙、螺母應緊固。

（11）電纜頭與接線(xiàn)柱之間不應受力。

（12）發(fā)電機接完線(xiàn)、再次檢查確認無(wú)誤后，按照由內到外；黃蠟綢布-色相帶-防水自粘帶包好且壓緊、緊固、密封。

（13）蛇皮管到電纜接線(xiàn)盒處電纜必須包扎好，防止碰傷，電纜與接線(xiàn)盒處必修固定好。

（14）接線(xiàn)盒必須有防雨防水措施。

（15）防止電纜損壞而引起事故（特別時(shí)鋁芯電纜一定要仔細檢查蛇皮管接口處，防止因鋁線(xiàn)折彎次數太多、虛接而引起缺相或短路等），在接線(xiàn)前先仔細檢查電纜是否受損、包扎好，搖絕緣合格后再接線(xiàn)，距離近的鋁芯線(xiàn)有條件的最好換成銅電纜。

（16）接線(xiàn)完畢后所有接線(xiàn)盒進(jìn)線(xiàn)口應全部封堵，防止封堵不嚴造成小動(dòng)物短路或侵入太多積粉而引起電纜頭發(fā)熱打火或短路。

 

總結：

      由于發(fā)電機房施工區域相對獨立，建立一種符合質(zhì)保要求的問(wèn)題快速處理流程。一方面電纜施工占據了電氣安裝工作的很大部分，另一方面電氣系統不同于工藝系統，缺少一根電纜或一個(gè)中轉箱，就可能造成系統無(wú)法正常啟動(dòng)，而柴油發(fā)電機相關(guān)的系統和設備都通過(guò)電纜的連接實(shí)現供電、通訊、控制及其它相關(guān)的功能，故電纜邊界在施工任務(wù)確定是必須明確。應急柴油發(fā)電機組啟動(dòng)成功需要確保應急柴油發(fā)電機所有輔助系統及配套系統均投入使用，而由于燃油的特殊性，需將廠(chǎng)房?jì)葎?dòng)火打磨作業(yè)結束和清潔區建立作為進(jìn)油工作的前提條件，故在施工中需關(guān)注施工工序的優(yōu)化，邏輯的嚴密性，把配電系統上電、消防及火警系統投用作提前考慮。

 

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