新聞主題	柴油發(fā)電機與市電轉換流程及接線(xiàn)圖解

 

摘要：由于現今工廠(chǎng)企業(yè)用電質(zhì)量要求越來(lái)越高，通常為供配電系統配備2路市電，并將柴油發(fā)電機作為應急電源。一般大部分客戶(hù)用電設備繁多，配套的配電柜繁多，當市電故障后，所有配電柜因失電分閘，之后柴油發(fā)電機組上線(xiàn)供電，諸多配電柜的再上電合閘成為一個(gè)難題。同時(shí)由于要求在市電消失后的短時(shí)間內將所有配電柜合閘，市電全部轉為柴油發(fā)電機組電源，對于人工控制來(lái)說(shuō)，時(shí)間非常緊迫，同時(shí)市電故障的時(shí)間又存在不確定性，因此市電能夠自動(dòng)、快速、準確的轉換為柴油發(fā)電機電源對于企業(yè)生產(chǎn)和應急供電來(lái)說(shuō)尤為重要。

 

      發(fā)電機自啟動(dòng)系統的核心部分是微處理器，不僅具有邏輯控制功能，而且還具有運算、數據處理和數據傳送等功能，是具有計算機功能的專(zhuān)用工業(yè)控制裝置?？删幊绦蚩刂破骶o湊的設計、良好的擴展性、低廉的價(jià)格、強大的指令以及較高的可靠性和簡(jiǎn)便的維護近乎完美的滿(mǎn)足了自動(dòng)控制要求。使用智能控制器實(shí)現柴油發(fā)電機組與市電切換的自動(dòng)控制，不但省略了許多繁瑣的中間控制環(huán)節，還大大提高了可靠性和精確性，達到了理想的效果。

一、開(kāi)關(guān)機控制

 

      基于自啟動(dòng)系統的柴油發(fā)電機組與市電切換系統，由柴油發(fā)電機組和智能自啟?？刂破鹘M成。通過(guò)此控制系統能實(shí)現：當電網(wǎng)正常時(shí)，負載由電網(wǎng)供電；當電網(wǎng)不正常時(shí)，控制系統立刻起動(dòng)柴油發(fā)電機組，實(shí)現柴油發(fā)電機組輸出對負載供電。當電網(wǎng)恢復正常后，系統恢復電網(wǎng)供電，并關(guān)閉柴油發(fā)電機組。通過(guò)此系統能確保負載的正常輸出。

1、啟動(dòng)

      合上接地開(kāi)關(guān)SA1，整個(gè)系統開(kāi)始工作，當智能控制器通過(guò)三相電壓保護繼電器，檢測到市電不正常時(shí)，立即起動(dòng)柴油發(fā)電機組。柴油發(fā)電機組的啟動(dòng)分成以下兩個(gè)階段。

① 自啟動(dòng)系統輸出點(diǎn)Q0.1輸出，使柴油發(fā)電機進(jìn)入運行狀態(tài)，并將輸出Q0.0閉合使KA1得電，啟動(dòng)馬達M運轉，帶動(dòng)柴油發(fā)電機運轉，當柴油發(fā)電機啟動(dòng)成功后，自啟動(dòng)系統輸出點(diǎn)Q0.0輸出點(diǎn)立即斷開(kāi)，KA1失電，啟動(dòng)馬達與柴油發(fā)電機飛輪分離。

② 當柴油發(fā)電機啟動(dòng)成功后進(jìn)入怠速運行30s后，自啟動(dòng)系統輸出點(diǎn)Q0.2閉合，則柴油發(fā)電機進(jìn)行全速運行，電子調速器驅動(dòng)執行器，將柴油發(fā)電機油門(mén)加大，柴油發(fā)電機進(jìn)入全速運行狀態(tài)。

2、停機

      柴油發(fā)電機組的停機也可以分成以下兩個(gè)階段。

① 在確定柴油發(fā)電機組對外供電開(kāi)關(guān)已經(jīng)斷開(kāi)，即停止對負載供電后，自啟動(dòng)系統輸出點(diǎn)Q0.2斷開(kāi)，則柴油發(fā)電機進(jìn)行怠速運行，電子調速器驅動(dòng)執行器，將柴油發(fā)電機油門(mén)減小，柴油發(fā)電機進(jìn)入怠速運行狀態(tài)。

② 30s后，自啟動(dòng)系統輸出點(diǎn)Q0.1斷開(kāi)，使柴油發(fā)電機進(jìn)入停止狀態(tài)。

 

圖1  市電/發(fā)電機組的供電系統圖

圖2  雙電源轉換系統演示圖

 

二、柴發(fā)與市電切換控制

 

1、市電與發(fā)電轉換模式

      一般分為以下三種方式

（1）手動(dòng)控制柴油發(fā)電機送電，手動(dòng)將所有配電柜合閘；

（2）柴油發(fā)電機自動(dòng)送電，手動(dòng)將所有配電柜合閘；

（3）柴油發(fā)電機自動(dòng)送電，自動(dòng)將所有配電柜合閘；

      針對兩路市電的不同故障情況，康明斯公司推薦第三種方式的自動(dòng)進(jìn)行電路控制和柴油發(fā)電機組運行，無(wú)需人工控制，控制精度高，能夠將兩路市電完全自動(dòng)、快速、準確的轉換為柴油發(fā)電機電源，提高供電系統的可靠性和穩定性。

2、狀態(tài)傳輸信號

      發(fā)電機與市電供電轉換控制系統包括控制單元，用于獲取市電向負載供電的狀態(tài)信號，根據狀態(tài)信號輸出控制信號，該控制信號包括發(fā)電機啟停信號和負載供電切換信號。

（1）發(fā)電機啟停單元，用于接收控制單元輸出的發(fā)電機啟停信號控制發(fā)電機氣動(dòng)或者熄火；

（2）切換單元，用于接收控制單元輸出的負載供電切換信號并控制負載的供電通路在市電和發(fā)電機之間轉換。

      通過(guò)上述結構，當電網(wǎng)供電中斷或者恢復時(shí)能夠自動(dòng)完成發(fā)電機供電和電網(wǎng)供電的切換，無(wú)需人工干預，響應時(shí)間短，而且在切換過(guò)程中能夠保證發(fā)電機可靠啟動(dòng)以及可靠停機，工作穩定可靠。

3、控制原理

      過(guò)載及短路保護斷路器QF1及QF2，在平時(shí)狀態(tài)下為斷開(kāi)，在系統開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)，閉合斷路開(kāi)關(guān)。市電通過(guò)接觸器KM1向負載供電。發(fā)電機組通過(guò)接觸器KM2向負載供電。兩個(gè)接觸器通過(guò)聯(lián)絡(luò )柜進(jìn)行防并聯(lián)機械互鎖。通過(guò)市電上的三相電壓保護繼電器，來(lái)檢測市電是否正常。當市電正常并保持穩定時(shí)，三相保護繼電器會(huì )給自啟動(dòng)系統發(fā)出一個(gè)市電正常指示信號，自啟動(dòng)系統檢測到市電正常后，通過(guò)控制輸出將發(fā)電機組供電接觸器KM2斷開(kāi)，閉合市電供電接觸器KM1。此時(shí)，電站通過(guò)市電向負載供電。

      當市電不正常時(shí)，三相保護繼電器會(huì )給PLC發(fā)出一個(gè)市電不正常指示信號，自啟動(dòng)系統檢測到市電不正常后，通過(guò)自啟動(dòng)系統啟動(dòng)柴油發(fā)電機，使其全速運行后，控制輸出將市電供電接觸器KM1斷開(kāi)，閉合發(fā)電機組供電接觸器KM2。此時(shí)，電站通過(guò)發(fā)電機組向負載供電。

 

圖3  雙電源轉換柜進(jìn)線(xiàn)電路圖

圖4  雙電源轉換開(kāi)關(guān)接線(xiàn)圖

 

三、工作注意事項

 

① 自啟動(dòng)系統安裝的地點(diǎn)應避免太陽(yáng)光直接照射，保證有足夠的散熱空間和通風(fēng)條件，避免安裝在干擾嚴重高溫、高濕度有粉塵、不清潔以及有腐蝕氣體的環(huán)境中。在此例中，要將自啟動(dòng)系統安裝在有減振措施的控制屏內。

② 不要將輸入、輸出線(xiàn)同用一根電纜，同時(shí)動(dòng)力電纜和控制電纜要分開(kāi)鋪設，避免干擾。

③ 電源連接：

      自啟動(dòng)系統通常用的是單相交流電源。接線(xiàn)時(shí)，要分清接線(xiàn)端子上“N”端“零線(xiàn)”和“接地”端。自啟動(dòng)系統的交流電源線(xiàn)應單獨從機頂進(jìn)入控制柜中，不能與其他直流信號線(xiàn)、模擬信號線(xiàn)捆在一起走線(xiàn)，以減少對其他控制線(xiàn)路的干擾。為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給自啟動(dòng)系統接上專(zhuān)用地線(xiàn)，接地點(diǎn)應柴油發(fā)電機組的接地點(diǎn)分開(kāi)，平常要注意檢查自啟動(dòng)系統的接地是否良好。

④ 控制自啟動(dòng)系統的工作環(huán)境(0℃～50℃為宜)，必要時(shí)要采用強迫風(fēng)冷冷卻方式，可以有效地提高它的工作效率和壽命。

 

四、切換系統操作步驟

 

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