新聞主題	柴油發電機與市電轉換流程及接線圖解

 

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

 

      發電機自啟動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用工業控制裝置。可編程序控制器緊湊的設計、良好的擴展性、低廉的價格、強大的指令以及較高的可靠性和簡便的維護近乎完美的滿足了自動控制要求。使用智能控制器實現柴油發電機組與市電切換的自動控制，不但省略了許多繁瑣的中間控制環節，還大大提高了可靠性和精確性，達到了理想的效果。

一、開關機控制

 

      基于自啟動系統的柴油發電機組與市電切換系統，由柴油發電機組和智能自啟停控制器組成。通過此控制系統能實現：當電網正常時，負載由電網供電；當電網不正常時，控制系統立刻起動柴油發電機組，實現柴油發電機組輸出對負載供電。當電網恢復正常后，系統恢復電網供電，并關閉柴油發電機組。通過此系統能確保負載的正常輸出。

1、啟動

      合上接地開關SA1，整個系統開始工作，當智能控制器通過三相電壓保護繼電器，檢測到市電不正常時，立即起動柴油發電機組。柴油發電機組的啟動分成以下兩個階段。

① 自啟動系統輸出點Q0.1輸出，使柴油發電機進入運行狀態，并將輸出Q0.0閉合使KA1得電，啟動馬達M運轉，帶動柴油發電機運轉，當柴油發電機啟動成功后，自啟動系統輸出點Q0.0輸出點立即斷開，KA1失電，啟動馬達與柴油發電機飛輪分離。

② 當柴油發電機啟動成功后進入怠速運行30s后，自啟動系統輸出點Q0.2閉合，則柴油發電機進行全速運行，電子調速器驅動執行器，將柴油發電機油門加大，柴油發電機進入全速運行狀態。

2、停機

      柴油發電機組的停機也可以分成以下兩個階段。

① 在確定柴油發電機組對外供電開關已經斷開，即停止對負載供電后，自啟動系統輸出點Q0.2斷開，則柴油發電機進行怠速運行，電子調速器驅動執行器，將柴油發電機油門減小，柴油發電機進入怠速運行狀態。

② 30s后，自啟動系統輸出點Q0.1斷開，使柴油發電機進入停止狀態。

 

圖1  市電/發電機組的供電系統圖

圖2  雙電源轉換系統演示圖

 

二、柴發與市電切換控制

 

1、市電與發電轉換模式

      一般分為以下三種方式

（1）手動控制柴油發電機送電，手動將所有配電柜合閘；

（2）柴油發電機自動送電，手動將所有配電柜合閘；

（3）柴油發電機自動送電，自動將所有配電柜合閘；

      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進行電路控制和柴油發電機組運行，無需人工控制，控制精度高，能夠將兩路市電完全自動、快速、準確的轉換為柴油發電機電源，提高供電系統的可靠性和穩定性。

2、狀態傳輸信號

      發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信號，根據狀態信號輸出控制信號，該控制信號包括發電機啟停信號和負載供電切換信號。

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

（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電機之間轉換。

      通過上述結構，當電網供電中斷或者恢復時能夠自動完成發電機供電和電網供電的切換，無需人工干預，響應時間短，而且在切換過程中能夠保證發電機可靠啟動以及可靠停機，工作穩定可靠。

3、控制原理

      過載及短路保護斷路器QF1及QF2，在平時狀態下為斷開，在系統開啟狀態時，閉合斷路開關。市電通過接觸器KM1向負載供電。發電機組通過接觸器KM2向負載供電。兩個接觸器通過聯絡柜進行防并聯機械互鎖。通過市電上的三相電壓保護繼電器，來檢測市電是否正常。當市電正常并保持穩定時，三相保護繼電器會給自啟動系統發出一個市電正常指示信號，自啟動系統檢測到市電正常后，通過控制輸出將發電機組供電接觸器KM2斷開，閉合市電供電接觸器KM1。此時，電站通過市電向負載供電。

      當市電不正常時，三相保護繼電器會給PLC發出一個市電不正常指示信號，自啟動系統檢測到市電不正常后，通過自啟動系統啟動柴油發電機，使其全速運行后，控制輸出將市電供電接觸器KM1斷開，閉合發電機組供電接觸器KM2。此時，電站通過發電機組向負載供電。

 

圖3  雙電源轉換柜進線電路圖

圖4  雙電源轉換開關接線圖

 

三、工作注意事項

 

① 自啟動系統安裝的地點應避免太陽光直接照射，保證有足夠的散熱空間和通風條件，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境中。在此例中，要將自啟動系統安裝在有減振措施的控制屏內。

② 不要將輸入、輸出線同用一根電纜，同時動力電纜和控制電纜要分開鋪設，避免干擾。

③ 電源連接：

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

④ 控制自啟動系統的工作環境(0℃～50℃為宜)，必要時要采用強迫風冷冷卻方式，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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