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新闻主题	柴油发电机电气系统原理说明书

 

现代企业中通常采用双重电源进行供电，并设置备用柴油发电机作为备用电源，保证数据中心在市电停电情况下不间断运行。目前大型工厂企业柴油发电机容量动则数千千瓦以上，需要配置1个甚至多个柴油发电机供电系统才能满足电力需求，且每个系统由多台低压柴油发电机并机组合供电。为了保证柴油发电机组的持续运行及发电机系统自身的安全，需要具有完善的电气系统及保护配置。

 

一、电气系统组成

 

发电机组的电气部分，由以下几部分组成；

（1）直流供电系统

由蓄电池组、充电发电机、市电浮充器构成。

（2）交流电系统

交流发电机，市电与机组供电自动转换柜(ATS)和多机组供电用并机柜。

（3）控制系统

发电机组起动、停止、运行状态检测，故障预警和保护，参数显示和三遥通信(如果装有该功能控制模块)。

（4）配电系统

包括双电源转换柜以及并机系统等。

 

二、低电压直流供电系统

 

发电机的直流电源一般采用铅酸电池组，由它提供起动电动机的电力和发电机组控制系统的电力。

1、电压和容量配置

机组用铅酸电池单只电压一般为DC12伏，电池容量用安培/小时（Ah）表示。发电机组的功率越大，需要配置的铅酸电池数量越多，容量越大，出厂时我司已按要求配备好，用户无需考虑。

警告：随意改变铅酸电池的配置可能造成机组不能起动或严重损坏！

2、蓄电池接线

电池的连接线必须牢固，因为起动马达工作时，电流很强，任何不良的接线，都会导致起动回路压降增大而无法起动。一般DC12伏电池系统，起动时线路压降低于1伏：DC24伏电池系统，压降要低于2伏。

警告：发电机组在工作时，如果蓄电池接线松动，会造成控制模块及电机的损坏等严重事故发生！

3、蓄电池的充电

机组在正常工作时，机组上的充电发电机会对电池充电，机组在待机状态时，由控制箱内的市电浮充器对电池充电。

警告：任何时候都要保证电池具有充足的电力。除非在检修要求下，不要试图断开充电机或市电浮充器与蓄电池的联线！

 

三、交流发电机

 

发电机组中的交流发电机一般均为无刷自励的四极发电机。转速1500转/分时对应频率50Hz，转速1800转/分时对应频率60Hz。

1、自动电压调节器（AVR或DVR）

AVR或DVR装置用来控制发电机的输出电压，该装置一般放置在机组上的发电机箱内，出厂时已经调整好，用户不要随意改动。

2、接地保护应按相关规定接接地保护线。

良好的接地保护是减轻当发生电力故障和违章操作时对设备和人身造成伤害的重要措施。当发电机组作为唯一电源时，中性线必须直接与系统地线相连。

警告：发电机箱内装有检测电流的电流互感器，切勿使电流互感器次处于开路状态进运行机组，否则将危及设备和人身安全！

3、机组内控制箱

发电机组的基本电气控制箱一般装在机组的底盘上，其主要功能为：

（1）起动、停止发电机组

（2）故障检测，报警和保护停机

（3）机组工作参数控制和显示

（4）远程监控和三遥通信（如果所购机组控制模块具有此功能）

 

图1 多台柴油发电机组控制系统接线图

 

 

四、ATS系统

 

ATS柜能够确保在市电供电出现故障时，发电机组会自起动并在要求的时间（3-10S可调）内对负载供电，当市电恢复后，又自动地切换为市电供电，发电机组则经过一个冷机时间自动停机。

1、单机使用

（1）用户需要ATS柜时，必须同时选择具有启动功能的发电机组控制模块。

（2）ATS柜内的转换开关必须具有机械联锁以确保在任一时间内，开关只有一个状态，才能保证电气设备的安全。我司给用户配置的ATS柜内转换开关均为进口产品，质量可靠，安全性高。

 

图2 柴油发电机与市电的双电源转换系统

 

2、双机使用

目前柴油发电机组一般用于当市电发生故障时，启动柴油发电机组作为应急电源以满足用电负载供电的需求。

一般的自动转换控制屏由市电/油机状态监控电路、自动转换开关和控制电路组成，与油机自动控制屏、柴油发电机组等设备构成备用电源系统，为用电负载提供供电需要。

但是在一些对供电要求比较高的场合，若柴油发电机组发生故障时无法启动，这时就无法为用电负载供电，所以在这种情况下使用传统的一台柴油发电机组与市电切换有一定的危险性，并且在柴油发电机组长时间运行的情况下，假如没有备用柴油机组，无法对柴油发电机组进行维护检修。

提供一种双柴油发电机组与市电电源切换系统，其可以克服传统柴油发电机组与市电电源切换系统只能与一台柴油发电机组进行切换的缺陷，减少切换后柴油发电机组发生故障时无法启动为用电负载供电所带来的危险，也便于对处于备用状态的柴油发电机组的维修。

 

五、并机柜

 

多台发电机组同时向负载供电时，为了供电的可靠性和机组运行的经济性，必须配备并机柜。其功能是均衡两台或多台机组对负载供电的功率分配根据负载情况，投入或解列机组达到经济运行并机或解列进可实现无冲击、无逆功、保证运行可靠性并机条件待并机组与母线比较，应满足相序相同、电压相同、频率相同、相位相同的运行条件。

 

图3 柴油发电机并联同步接线图

 

1、手动并机柜

（1）特点

经济实用，控制线路相对简单，降低故障率。

（2）操作

手动调整待并机组的电压和频率，观察柜上的同步表，在同步点手动合闸并机，解列需手动进行。

（3）保护功能

对机组具有短路、过载、逆功率保护。

（4）注意事项

必须先卸载，再解列，不允许带载解列。

2、自动并机柜

（1）操作

完全自动控制，根据负载情况自动并机和解列。

（2）保护功能

对机组具有短路、过载、逆功率保护。

（3）注意事项

必须保证控制系统中的蓄电池电量充足，否则将导致系统不能工作。

警告：机组在运行时，严禁断开并机柜内的蓄电池接线，否则会造成机器和控制模块的严重损坏！

 

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