柴油发电机组电路

随着城市楼房的大型化、高层化以及功能多样化,对于供电的可靠性要求越来越高。为此,一些高层建筑设有自己的变配电所,除正常的地区电网供电外,还自备有应急柴油发电机组作为备用电源,以保证楼房的必要照明、电梯的使用以及楼房消防所需的电能。另外,对一些大单位的食堂,有一、二级负荷的工厂等也备有柴油发电机组作为备用电源。

柴油发电机组

一般一台柴油发电机组作为一个独立电源,由四大部分组成:

  1. 柴油机,作为原动机,将柴油化学能转换为机械能;
  2. 发电机,将机械能转换为电能,常用的同步发电机的额定电压为负荷的额定电压,频率为50Hz,输出功率应与柴油机的功率相匹配,其主要类型有有刷同步发电机和无刷同步发电机;
  3. 控制屏(箱),主要是对柴油机和发电机进行控制、测量、保护、监视,以保证柴油发电机正常供电;
  4. 励磁装置,提供发电机励磁并建立电压,随外界负荷的变化自动调节励磁电流大小以保持电压不变。

下图是某种400V柴油机组控制屏的一次和二次综合电路。

柴油发电机组电路

柴油发电机组电路

下面是与之对应的主要电气设备表。

400V柴油发电机组主要电气设备

400V柴油发电机组主要电气设备

该电路由五部分组成:

一、测量仪表:为了检测系统的运行情况,配备有电压表PV、电流表PA、有功功率表PW、电能表Wh和频率表PF等。采用一块电压表和一个换相开关SA配合测量三相电压;采用三块电流表PA1、PA2、PA3和三个电流互感器测量三相电流;采用一个两元件三相有功功率表PW测量三相有功功率;采用一块三元件三相电能表PJ测量三相电能;还采用一块频率表PF和一块功率因数表P分别测量频率和功率因数。

二、保护环节:系统的保护环节有两部分,即对发电机的保护和对柴油机的保护。

在发电机输出端装有低压空气断路器QF,它本身既具有过流保护,又有欠电压保护。而且还专门采用三个电流继电器KA1、KA2、KA3通过三个电流互感器TA2作过流保护,当其中任何一相电流因故障达到过电流继电器的整定值时,该相继电器动作,其常闭延时断开触点延时打开,切断断路器失电压线圈电源,断路器跳闸,发电机停止供电,从而对发电机起到保护作用。

对于柴油机的保护,设有滑油压力低时自动停机保护、冷却水温度高时自动停机及不正常运行状态时的报警保护。

三、指示报警装置:利用红绿两个指示灯来指示空气断路器的工作状态,当断路器处在闭合状态时,红色信号灯HR亮,当断路器处在断开状态时,绿色信号灯HG亮而红灯HR灭。声光报警信号一般与变配电所的信号报警装置共用,也是将报警信号送到信号小母线上,只有在移动电站中,才独立设置。

四、励磁装置:励磁装置又称发电机调压器AE,其作用是使发电机建立电压并保持电压恒定,它是柴油发电机的重要组成部分。

五、自动起动装置:当外电源发生故障停止供电时,柴油发电机组的自动起动装置能够自动起动柴油机;当发电机建立电压后,它能自动投入低压母线进行供电。该装置广泛应用于工厂、医院、高层建筑、商场的备用电源中。

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