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柴油發(fā)電機電氣系統原理說(shuō)明書(shū) |
現代企業(yè)中通常采用雙重電源進(jìn)行供電，并設置備用柴油發(fā)電機作為備用電源，保證數據中心在市電停電情況下不間斷運行。目前大型工廠(chǎng)企業(yè)柴油發(fā)電機容量動(dòng)則數千千瓦以上，需要配置1個(gè)甚至多個(gè)柴油發(fā)電機供電系統才能滿(mǎn)足電力需求，且每個(gè)系統由多臺低壓柴油發(fā)電機并機組合供電。為了保證柴油發(fā)電機組的持續運行及發(fā)電機系統自身的安全，需要具有完善的電氣系統及保護配置。
一、電氣系統組成
發(fā)電機組的電氣部分，由以下幾部分組成；
（1）直流供電系統
由蓄電池組、充電發(fā)電機、市電浮充器構成。
（2）交流電系統
交流發(fā)電機，市電與機組供電自動(dòng)轉換柜(ATS)和多機組供電用并機柜。
（3）控制系統
發(fā)電機組起動(dòng)、停止、運行狀態(tài)檢測，故障預警和保護，參數顯示和三遙通信(如果裝有該功能控制模塊)。
（4）配電系統
包括雙電源轉換柜以及并機系統等。
二、低電壓直流供電系統
發(fā)電機的直流電源一般采用鉛酸電池組，由它提供起動(dòng)電動(dòng)機的電力和發(fā)電機組控制系統的電力。
1、電壓和容量配置
機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)電機組的功率越大，需要配置的鉛酸電池數量越多，容量越大，出廠(chǎng)時(shí)我司已按要求配備好，用戶(hù)無(wú)需考慮。
| 警告：隨意改變鉛酸電池的配置可能造成機組不能起動(dòng)或嚴重損壞！ |
2、蓄電池接線(xiàn)
電池的連接線(xiàn)必須牢固，因為起動(dòng)馬達工作時(shí)，電流很強，任何不良的接線(xiàn)，都會(huì )導致起動(dòng)回路壓降增大而無(wú)法起動(dòng)。一般DC12伏電池系統，起動(dòng)時(shí)線(xiàn)路壓降低于1伏：DC24伏電池系統，壓降要低于2伏。
| 警告：發(fā)電機組在工作時(shí)，如果蓄電池接線(xiàn)松動(dòng)，會(huì )造成控制模塊及電機的損壞等嚴重事故發(fā)生！ |
3、蓄電池的充電
機組在正常工作時(shí)，機組上的充電發(fā)電機會(huì )對電池充電，機組在待機狀態(tài)時(shí)，由控制箱內的市電浮充器對電池充電。
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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)充電機或市電浮充器與蓄電池的聯(lián)線(xiàn)！ |
三、交流發(fā)電機
發(fā)電機組中的交流發(fā)電機一般均為無(wú)刷自勵的四極發(fā)電機。轉速1500轉/分時(shí)對應頻率50Hz，轉速1800轉/分時(shí)對應頻率60Hz。
1、自動(dòng)電壓調節器（AVR或DVR）
AVR或DVR裝置用來(lái)控制發(fā)電機的輸出電壓，該裝置一般放置在機組上的發(fā)電機箱內，出廠(chǎng)時(shí)已經(jīng)調整好，用戶(hù)不要隨意改動(dòng)。
2、接地保護應按相關(guān)規定接接地保護線(xiàn)。
良好的接地保護是減輕當發(fā)生電力故障和違章操作時(shí)對設備和人身造成傷害的重要措施。當發(fā)電機組作為唯一電源時(shí)，中性線(xiàn)必須直接與系統地線(xiàn)相連。
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警告：發(fā)電機箱內裝有檢測電流的電流互感器，切勿使電流互感器次處于開(kāi)路狀態(tài)進(jìn)運行機組，否則將危及設備和人身安全！ |
3、機組內控制箱
發(fā)電機組的基本電氣控制箱一般裝在機組的底盤(pán)上，其主要功能為：
（1）起動(dòng)、停止發(fā)電機組
（2）故障檢測，報警和保護停機
（3）機組工作參數控制和顯示
（4）遠程監控和三遙通信（如果所購機組控制模塊具有此功能）
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圖1 多臺柴油發(fā)電機組控制系統接線(xiàn)圖 |
四、ATS系統
ATS柜能夠確保在市電供電出現故障時(shí)，發(fā)電機組會(huì )自起動(dòng)并在要求的時(shí)間（3-10S可調）內對負載供電，當市電恢復后，又自動(dòng)地切換為市電供電，發(fā)電機組則經(jīng)過(guò)一個(gè)冷機時(shí)間自動(dòng)停機。
1、單機使用
（1）用戶(hù)需要ATS柜時(shí)，必須同時(shí)選擇具有啟動(dòng)功能的發(fā)電機組控制模塊。
（2）ATS柜內的轉換開(kāi)關(guān)必須具有機械聯(lián)鎖以確保在任一時(shí)間內，開(kāi)關(guān)只有一個(gè)狀態(tài)，才能保證電氣設備的安全。我司給用戶(hù)配置的ATS柜內轉換開(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)電機與市電的雙電源轉換系統 |
2、雙機使用
目前柴油發(fā)電機組一般用于當市電發(fā)生故障時(shí)，啟動(dòng)柴油發(fā)電機組作為應急電源以滿(mǎn)足用電負載供電的需求。
一般的自動(dòng)轉換控制屏由市電/油機狀態(tài)監控電路、自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān)和控制電路組成，與油機自動(dòng)控制屏、柴油發(fā)電機組等設備構成備用電源系統，為用電負載提供供電需要。
但是在一些對供電要求比較高的場(chǎng)合，若柴油發(fā)電機組發(fā)生故障時(shí)無(wú)法啟動(dòng)，這時(shí)就無(wú)法為用電負載供電，所以在這種情況下使用傳統的一臺柴油發(fā)電機組與市電切換有一定的危險性，并且在柴油發(fā)電機組長(cháng)時(shí)間運行的情況下，假如沒(méi)有備用柴油機組，無(wú)法對柴油發(fā)電機組進(jìn)行維護檢修。
提供一種雙柴油發(fā)電機組與市電電源切換系統，其可以克服傳統柴油發(fā)電機組與市電電源切換系統只能與一臺柴油發(fā)電機組進(jìn)行切換的缺陷，減少切換后柴油發(fā)電機組發(fā)生故障時(shí)無(wú)法啟動(dòng)為用電負載供電所帶來(lái)的危險，也便于對處于備用狀態(tài)的柴油發(fā)電機組的維修。
五、并機柜
多臺發(fā)電機組同時(shí)向負載供電時(shí)，為了供電的可靠性和機組運行的經(jīng)濟性，必須配備并機柜。其功能是均衡兩臺或多臺機組對負載供電的功率分配根據負載情況，投入或解列機組達到經(jīng)濟運行并機或解列進(jìn)可實(shí)現無(wú)沖擊、無(wú)逆功、保證運行可靠性并機條件待并機組與母線(xiàn)比較，應滿(mǎn)足相序相同、電壓相同、頻率相同、相位相同的運行條件。
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圖3 柴油發(fā)電機并聯(lián)同步接線(xiàn)圖 |
1、手動(dòng)并機柜
（1）特點(diǎn)
經(jīng)濟實(shí)用，控制線(xiàn)路相對簡(jiǎn)單，降低故障率。
（2）操作
手動(dòng)調整待并機組的電壓和頻率，觀(guān)察柜上的同步表，在同步點(diǎn)手動(dòng)合閘并機，解列需手動(dòng)進(jìn)行。
（3）保護功能
對機組具有短路、過(guò)載、逆功率保護。
（4）注意事項
必須先卸載，再解列，不允許帶載解列。
2、自動(dòng)并機柜
（1）操作
完全自動(dòng)控制，根據負載情況自動(dòng)并機和解列。
（2）保護功能
對機組具有短路、過(guò)載、逆功率保護。
（3）注意事項
必須保證控制系統中的蓄電池電量充足，否則將導致系統不能工作。
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警告：機組在運行時(shí)，嚴禁斷開(kāi)并機柜內的蓄電池接線(xiàn)，否則會(huì )造成機器和控制模塊的嚴重損壞！ |
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