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柴油發(fā)電機(jī)聯(lián)動(dòng)調(diào)試準(zhǔn)備、運(yùn)行程序與步驟 |
摘要：柴油發(fā)電機(jī)組是一種由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動(dòng)和控制用蓄電池、配電柜等部件組成的發(fā)電設(shè)備。其中電控系統(tǒng)最核心的的部件就是控制箱，控制箱中最核心的就是柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)用控制器。柴油發(fā)電機(jī)專(zhuān)用控制器為一種高度集成了數(shù)字顯示功能、邏輯編程功能、配電保護(hù)功能的專(zhuān)業(yè)PLC單元。柴油發(fā)電機(jī)組安裝完畢，控制系統(tǒng)的電氣部分，應(yīng)進(jìn)行檢查和調(diào)試后，才能投入運(yùn)行，下面以康明斯柴油發(fā)電機(jī)組試驗(yàn)前準(zhǔn)備、檢查和調(diào)試進(jìn)行介紹，其檢查程序和調(diào)試的步驟本文中所述。
一、試機(jī)前的準(zhǔn)備
1、電氣系統(tǒng)檢查
（1）背包式控制器外觀如圖1所示，側(cè)立式控制器外觀如圖2所示。日常檢查工作中應(yīng)將控制器搞好衛(wèi)生，清除各組件及控制屏內(nèi)部的塵埃。
（2）檢查各開(kāi)關(guān)、按鈕操作是否靈活，接觸是否良好，各儀表外觀是否完好，指針是否在零位，各元器件安裝是否牢固，元器件型號(hào)規(guī)格是否與圖紙一致等情況。
（3）檢查控制屏一次及二次回路接線是否正確、可靠。二次回路配線兩端的編號(hào)是否與線路圖相符合，插頭電纜連線是否正確，有無(wú)斷路和短路現(xiàn)象。
（4）檢查柴油發(fā)電機(jī)就地儀表盤(pán)上“緊急停機(jī)"按鈕位置正確，檢查柴油發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置。
（5）檢查交流發(fā)電機(jī)的輸出線緊固度；如果是并網(wǎng)型柴發(fā)，應(yīng)將副控屏刀開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，接好電網(wǎng)至副控屏的電線。
（6）將主控屏至副控屏、發(fā)電機(jī)組、自控板各插頭插好及各需要連接的端子連接好。
（7）柴油機(jī)至啟動(dòng)蓄電池的接線應(yīng)盡量縮短長(zhǎng)度，將柴油機(jī)加熱裝置與主控屏之間的線纜接通。
2、發(fā)動(dòng)機(jī)檢查
（1）檢查柴油發(fā)電機(jī)潤(rùn)滑油油位正常；
（2）檢查柴油發(fā)電機(jī)冷卻水水位正常；
（3）檢查蓄電池充電電源投入，啟動(dòng)、控制用24V電源正常；
（4）檢查油箱油位正常，燃油儲(chǔ)量充足；
（5）柴油發(fā)電機(jī)組的油、冷卻水、消防水回路無(wú)滲漏現(xiàn)象，各閥門(mén)位置正確。
（6）發(fā)電機(jī)房?jī)?nèi)通道暢通，照明、排風(fēng)正常，排氣口、通風(fēng)口和進(jìn)氣口暢通無(wú)異物。
5．通電檢查
通電檢查即接通蓄電池向電氣系統(tǒng)供電電路，檢查啟動(dòng)前控制器顯示數(shù)據(jù)是否正常。由于通電檢查是在無(wú)負(fù)載情況下進(jìn)行的，因此主控屏與副控屏出線匯流排不應(yīng)連接，主控屏各開(kāi)關(guān)所置的位置為：“手動(dòng)”位置、“應(yīng)急”位置、加熱器開(kāi)關(guān)關(guān)斷。
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圖1 柴油發(fā)電機(jī)普通控制箱外觀圖（背包式） |
圖2 柴油發(fā)電機(jī)組智能控制屏外觀圖（立式） |
二、試機(jī)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
1、并網(wǎng)型柴發(fā)機(jī)組（如圖3）
（1）當(dāng)本機(jī)不能并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，禁止取消屏內(nèi)的互鎖電路。當(dāng)市電恢復(fù)后，發(fā)電機(jī)組確認(rèn)運(yùn)行時(shí)間，在副控屏上的主開(kāi)關(guān)分閘操作不受“手動(dòng)”、“自動(dòng)”的限制，但要慎用。
（2）發(fā)電機(jī)組在全速運(yùn)行時(shí)，不允許改變“手動(dòng)”、“自動(dòng)”開(kāi)關(guān)位置。“試機(jī)”停止位置即為“應(yīng)急”位置。因此，試機(jī)停止時(shí)，發(fā)電機(jī)組經(jīng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)后，自動(dòng)停機(jī)，并且發(fā)電機(jī)組進(jìn)入“應(yīng)急”狀態(tài)。
（3）主控屏和副控屏過(guò)電流保護(hù)整定值，出廠時(shí)，主控屏整定在發(fā)電機(jī)電流額定值上，而副控屏則整定在主開(kāi)關(guān)額定值上。因此，安裝完畢后，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)組額定值和電網(wǎng)情況，可重新整定。
（4）如果安裝或檢修需要主、副控屏均停電時(shí)，應(yīng)先將主控屏置于“手動(dòng)”位置，副控屏拉開(kāi)刀開(kāi)關(guān)。反之，恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合副控屏刀開(kāi)關(guān)、主開(kāi)關(guān)，然后，再將主控屏置于“自動(dòng)”位置。
（5）當(dāng)主控屏“自動(dòng)”、“手動(dòng)”開(kāi)關(guān)置于“手動(dòng)”位置時(shí)，柴油機(jī)、主控屏和副控屏均用手動(dòng)操作。如果發(fā)電機(jī)組在自動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，將開(kāi)關(guān)扳到“手動(dòng)”位置，發(fā)電機(jī)組則緊急停機(jī)。
（6）如果發(fā)電機(jī)組的容量不能滿(mǎn)足全部用電負(fù)荷用電時(shí)，可在不重要的負(fù)荷的供電支路上，安裝帶欠壓自動(dòng)脫扣器的開(kāi)關(guān)。當(dāng)市電停電時(shí)，自動(dòng)切斷該支路的供電電路，以防副控屏過(guò)載跳閘。
2、單機(jī)型柴發(fā)機(jī)組（如圖4）
（1）發(fā)電機(jī)組設(shè)備主機(jī)開(kāi)動(dòng)前，應(yīng)將設(shè)備的潤(rùn)滑、液壓、冷卻等附屬系統(tǒng)進(jìn)行檢查，符合設(shè)備技術(shù)文件要求后方可啟動(dòng)主機(jī)；
（2）機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部分先用人力緩慢盤(pán)動(dòng)數(shù)周，確定無(wú)阻卡和轉(zhuǎn)動(dòng)方向錯(cuò)誤等反常現(xiàn)象后方能正式起動(dòng)；
（3）首次啟動(dòng)，宜用隨開(kāi)隨停（點(diǎn)動(dòng)）作數(shù)次試驗(yàn)，觀察各部分動(dòng)作，確定正確良好后方能正式運(yùn)轉(zhuǎn)，并由低速逐級(jí)增至高速。頻繁啟動(dòng)，要注意防止電氣故障或過(guò)熱，采取間歇開(kāi)動(dòng)；
（4）柴發(fā)運(yùn)轉(zhuǎn)中，應(yīng)注意運(yùn)轉(zhuǎn)聲音，發(fā)現(xiàn)異常聲音，應(yīng)停車(chē)檢查，找出原因，及時(shí)調(diào)整和排除不正常故障；
（5）注意觀察監(jiān)視柴發(fā)及其管路系統(tǒng)在試運(yùn)過(guò)程中的溫升和壓力，以防止過(guò)熱或壓力超限所可能引起的柴發(fā)損壞，系統(tǒng)泄漏等事故。
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圖3 并網(wǎng)型柴發(fā)機(jī)組系統(tǒng)框圖 |
圖4 單機(jī)型柴發(fā)機(jī)組接線圖 |
三、自啟動(dòng)控制模式
自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ATS）主要用在緊急供電系統(tǒng)，是將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)（備用）電源的開(kāi)關(guān)電器，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。因此，ATS常常應(yīng)用在重要用電場(chǎng)所，其產(chǎn)品可靠性尤為重要。轉(zhuǎn)換一旦失敗將會(huì)造成危害，如電源間的短路或重要負(fù)荷斷電，其后果都是嚴(yán)重的。這不僅僅會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失（產(chǎn)品不合格、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓、生產(chǎn)停頓等），也可能造成一系列社會(huì)問(wèn)題（生活不便、人身安全、生命終止等）。因此，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都把自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)電器的生產(chǎn)、使用列為重點(diǎn)，加以限制與規(guī)范。
負(fù)載切換控制是指通過(guò)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)用電單位市電、發(fā)電機(jī)組及（重要）負(fù)載實(shí)施集中控制管理，構(gòu)成交流不間斷供電系統(tǒng)。其目的是在對(duì)用戶(hù)提供高品質(zhì)、高可靠性、持續(xù)不間斷供電保障的同時(shí)，又能夠充分保證柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。主控制器通常設(shè)置有市電與自動(dòng)化柴油發(fā)電機(jī)組配合組成的單機(jī)運(yùn)行切換、雙機(jī)主備運(yùn)行切換、雙機(jī)并聯(lián)運(yùn)行切換等供電切換控制方式，并通過(guò)軟件控制與硬件設(shè)計(jì)，以有效防止和避免各種誤操作對(duì)機(jī)組及負(fù)載的影響。上述三種系統(tǒng)控制關(guān)系結(jié)構(gòu)如圖5、圖6、圖7所示。
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圖5 市電與柴油發(fā)電機(jī)組ATS轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（單機(jī)） |
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圖6 市電與柴油發(fā)電機(jī)組ATS轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（并聯(lián)） |
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圖7 市電與柴油發(fā)電機(jī)組ATS轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（一備一用） |
根據(jù)建筑物的需要，可以安裝四種類(lèi)型的ATS系統(tǒng)。所有類(lèi)型的開(kāi)關(guān)都具有以安全便捷的方式管理電力的相同最終目標(biāo)；然而，每種設(shè)計(jì)都滿(mǎn)足不同的標(biāo)準(zhǔn)，并用于不同的應(yīng)用。的電力專(zhuān)業(yè)人員可以幫助您準(zhǔn)確確定所需的ATS類(lèi)型以及如何針對(duì)您的特定需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
1、開(kāi)放式過(guò)渡ATS
開(kāi)放式過(guò)渡開(kāi)關(guān)或先斷后合開(kāi)關(guān)用于在公用電源和本地備用電源之間切換時(shí)可以處理電源短暫中斷的系統(tǒng)。這種延遲通常不到一秒，但允許安全轉(zhuǎn)移，確保沒(méi)有公用事業(yè)或當(dāng)?shù)貑T工或設(shè)備周?chē)娜颂幱谖ｋU(xiǎn)之中。這種類(lèi)型的ATS的一種變體稱(chēng)為程序轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它在公用電源和發(fā)電機(jī)電源之間暫停。這允許電路中的殘余電壓在恢復(fù)供電之前衰減。
2、封閉式過(guò)渡ATS
封閉式過(guò)渡系統(tǒng)用于即使是短暫的電力中斷也不能容忍的空間。該ATS具有內(nèi)部系統(tǒng)，允許同時(shí)打開(kāi)兩個(gè)電源并允許無(wú)縫切換以保持安全標(biāo)準(zhǔn)。這些系統(tǒng)比開(kāi)放式過(guò)渡系統(tǒng)更復(fù)雜、更昂貴。
3、軟負(fù)載轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
此開(kāi)關(guān)類(lèi)似于閉合轉(zhuǎn)換ATS，但能夠根據(jù)情況調(diào)整其處理的負(fù)載量。這種動(dòng)態(tài)能力需要額外的成本，但允許企業(yè)在更多可能需要備用電源的情況下?lián)碛懈蟮撵`活性。
4、旁路隔離ATS
這是最復(fù)雜但功能最高的ATS系統(tǒng)。它由兩個(gè)通常并行運(yùn)行的系統(tǒng)組成，允許在使用時(shí)進(jìn)行檢查、維護(hù)和測(cè)試。涉及旁路隔離ATS系統(tǒng)的設(shè)置通常用于最敏感的業(yè)務(wù)空間，例如關(guān)鍵生命支持系統(tǒng)、電信、空中交通管制站和其他類(lèi)似的優(yōu)先級(jí)設(shè)置。鑒于需要這種級(jí)別保護(hù)的企業(yè)的復(fù)雜性和敏感性，有許多規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)管理這些設(shè)備及其使用。備用電源系統(tǒng)可能非常復(fù)雜，尤其是與電網(wǎng)電源并聯(lián)時(shí)。
五、柴發(fā)試運(yùn)轉(zhuǎn)的程序與步驟
根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組實(shí)際情況，設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)先單臺(tái)設(shè)備運(yùn)行合格后再進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行。設(shè)備試運(yùn)行應(yīng)遵守“先無(wú)負(fù)荷、后帶負(fù)荷”、“先手動(dòng)、后自動(dòng)”、“先點(diǎn)動(dòng)、后連續(xù)”、“上道不正常、下道不試車(chē)”原則；先單機(jī)，后聯(lián)動(dòng)。單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后，方能進(jìn)行聯(lián)動(dòng)試車(chē)。
1、柴發(fā)空載試運(yùn)行
（1）斷開(kāi)柴油發(fā)電機(jī)組負(fù)載側(cè)的斷路器或自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；
（2）將機(jī)組控制屏的控制開(kāi)關(guān)設(shè)定到“手動(dòng)”位置，按起動(dòng)按鈕；啟動(dòng)空轉(zhuǎn)5分鐘。
（3）檢查機(jī)組電壓、電池電壓、頻率是否在誤差范圍內(nèi)，否則進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；
（4）檢查機(jī)油壓力表；
（5）以上一切正常，可接著完成正常停車(chē)與緊急停車(chē)試驗(yàn)。
系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)調(diào)試首先對(duì)機(jī)電設(shè)備的部件詳細(xì)檢查，由部件至組件，由組件至單機(jī)，直至整機(jī)（成套設(shè)備）；最后系統(tǒng)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后，做好空載試運(yùn)行和負(fù)荷試運(yùn)行記錄。
2、柴發(fā)負(fù)載試驗(yàn)
（1）發(fā)電機(jī)組空載運(yùn)行合格以后，切斷負(fù)載“市電”電源，按“機(jī)組加載”按鈕，由機(jī)組逐一對(duì)負(fù)載供電，分階段對(duì)機(jī)組進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)：
（2）加25%負(fù)載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘，檢查發(fā)電機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定、頻率、電壓、電流、功率是否保持在正常允許范圍，再啟動(dòng)下一負(fù)載，每啟動(dòng)下一負(fù)載前必須檢查以上運(yùn)行和負(fù)荷試運(yùn)行記錄情況；
（3）加50%負(fù)載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)30分鐘；
（4）加75%負(fù)載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)60分鐘；
（5）加100%負(fù)載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘；
（6）加110%負(fù)載時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)10分鐘。
（7）一切正常，柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)，控制屏的控制開(kāi)關(guān)打到“自動(dòng)”狀態(tài)。
3、調(diào)試內(nèi)容及要求
（1）操作程序：
① 開(kāi)啟：總開(kāi)關(guān)——分開(kāi)關(guān)——負(fù)荷開(kāi)關(guān)。
② 關(guān)閉：負(fù)荷開(kāi)關(guān)——分開(kāi)關(guān)——總開(kāi)關(guān)。
（2）電氣參數(shù)的測(cè)量：
① 發(fā)電機(jī)的起動(dòng)電流、空載電流、負(fù)載電流顯示是否符合指標(biāo)。
② 檢查電流、電壓儀表的動(dòng)作是否正常。
（3）機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)靈活，無(wú)卡滯現(xiàn)象，轉(zhuǎn)動(dòng)方向正確，無(wú)不正常噪聲和磨損，設(shè)備機(jī)體穩(wěn)固，無(wú)異常振動(dòng)，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。
（4）設(shè)備安全裝置（安全聯(lián)鎖）、緊急停機(jī)和制動(dòng)，報(bào)警訊號(hào)等應(yīng)正確、靈敏、可靠；
（5）各種手柄操作位置、按鈕、控制顯示訊號(hào)等，應(yīng)與實(shí)際動(dòng)作及其運(yùn)動(dòng)方向相符；壓力、溫度、流量等儀表，儀器指示應(yīng)正確、靈敏、可靠；各種儀表顯示正常。
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