康明斯动力设备（深圳）有限公司

摘要：引用于“往复式柴油发电机驱动的交流发电机组（GB/T 2820.4—2009/ISO 8528-4：2005）第4部分:控制装置和开关装置”部分规定

对柴油发电机组监控的规定

 

一、总则

在本标准中，监控是指通过测量或保护装置以及监视控制参数观察发电机组的运行，验证其功能的正确性。

 

二、电气仪表

发电机组至少应配备电压表和电流表。并联运行的附加仪表在“往复式柴油发电机驱动的交流发电机组（GB/T 2820.4—2009/ISO 8528-4：2005）第4部分:控制装置和开关装置”6.12中给出。

对于输出大于100kW的机组还应配备频率表和运行计时器。对于3相机组，所有相的电压和电流均应进行测量。

 

三、电气保护和监控

1、过电流保护

若需要，过载保护只要求断开发电机的负载。

带过电流脱扣装置的传统断路器可提供短路保护。必要时，为保证短路选择性（短路识别），应对串联在电路中的过流保护继电器或保险丝进行选择，使最靠近故障的继电器或保险丝首先断开。

短路保护装置的匹配应根据发电机组制造商和用户之间的协议。

注：发电机持续短路电流对确保保护系统选择性的烬响见GB/T 2820.3-2009中10.3和12.2。

2、电动机启动

为感应电动机供电的发电机组应能承受电动机启动电流。

启动电流有时可能比发电机的额定电流大得多。在这种情况下，需对发电机过流保护继电器作特殊考虑。

注：发动机/发电机制造厂公布的技术数据一;段用每千瓦发电机定額的发动机辕出和最大电压降来表示启动电动机能力。

3、欠速度保护

交流（a.c.）发电机若在正常电压、低于同步转速下长期运行可能容易损坏。此时应釆取适当的保护方法。

4、逆功率保护

所有并联运行的发电机组应有逆功率保护。逆功率继电器应确切地识别逆向作用于发动机的负载转矩,并使发电机断路器在规定的延时内断开。

5、负载保护和减载

发电机组在某些条件下运行可能导致电压和/或频率的输出特性为电气负载一部分的某些设备所不能接受。用户应规定这类限值，并给出过/欠电压和过/欠频率保护的有关资料。

应有一种过载优先跳闸系统，在紧急情况下卸去部分负载,使供电保持在希望的容差范围内。系统应优先卸去最不重要的负载。

6、控制回路保护

所有的控制和测量仪表应有充分的过流保护。

7、接地故障保护

接地故障保护可用于发电机组或与其连接的系统。对于系统中采用的具体中性线接地方法，都有与其相适应的继电器保护方案（见图2）。

 

 

图2发电机中性线接地方法

 

G-发电机

1-电抗

2-接地电阻

3-中性线断路器

4-公共母线

5-断路器

6-单元升压变压器

7-配电变压器

8-次级电阻

a-直接接地

b-电抗接地

c-低电阻接地

d-多电源系统的低电阻接地（1个接地电阻和开关装置）

e-配电变压器（带次级电阻的接地）

 

接地故障保护通常由三种检测零序电流的继电器方案来实现。

（1） 剩余电流继电器防护方案（见图3a）

接地故障电流是通过检验三相总加电流互感器次级绕组中的剩余电流信号来检测的。当出现接地故障时，连接在电流互感器中性线上的接地故障继电器才有电流。

（2） 接地传感器方案（见图3b）

穿心式磁势平衡电流互感器环绕各相导线（电缆电流互感器）。接地故障继电器检测不对称并捕捉零序电流分量。对于线对中性线连接的负载，穿心式磁势平衡电流互感器也环绕中性线。

（3） 中性线接地方案（见图3c）

接地故障电流通过连接于阻性接地系统中性线接地导体上的零序电流互感器的变换，由接地故障保护继电器检验（见图3c）。

为了获得到选择性，通常采用限定的接地故障保护。这种保护形式仅监控某一特定范围，一般为从发电机定子绕组到电流互感器安装点。该保护范围外的接地故障是由定向接地故障继电器的断开来抑制的。若是低电阻中性线接地，继电器的极化作用由零序电流产生,若是高电阻中性线接地则由零序电压产生。

 

对于单独的发电机组，可提供不受限制的接地故障保护。对于固定式高电压发电机组，实施接地故障保护也是可行的。

 

应特别注意用于临时供电的单台低电压发电机组的独立运行情况。接地故障保护装置的配置应按供电管理局、用户和发电机组制造商之间的协议。

图3检测零序电流的接地故障保护

1-电流互感器

2-剩余电流继电器

3-接地传感器继电器

4-接地电阻

5-接地故障电流

6-中性线接地继电器

7-发电机回路断路器

G-发电机

a)-剩余电流继电器防护方案（不适用于低电压4线系统）；

b）-接地传感器方案（通常电流互感器的变化为50 A/5 A或100 A/5 A）;

c）-中性线接地方案（通常电流互感器的变比为接地故離电流/5 A）。

 

四、发动机保护系统

在考虑了发电机组的输出和用途后，往复式内燃（RIC）机保护和监测装置的选择和扩展应经制造商和用户同意。

应监测下列发动机运行参量（见表1）:

——低润滑油压力，

一发动机超速；

—-发动机冷却液温度；

——皮带故障（风冷发动机）。

根据发电机组的用途，推荐监测下列附加的发动机运行参量：

冷却液液位；

——排气温度；

——润滑油温度；

——防火（按GB/T 4556—2001的要求）。

表1给出了更多推荐的发动机监测要点。

当被监测的发动机参数超过允许的运行限值时，下述动作之一应执行：

仅报警（不停机）＞

 

——报曾并断开负载;

——报警并立即停机。

 

可以进行光和/或声报警。