如何避免柴油發電機在ATS轉換系統中的誤啟動
發布時間：2024-07-05 點擊：106
柴油發電機在ats轉換系統中的誤啟動現象
摘 要 ：ats可以對備用柴油發電機施加的控制水平取決于企業的主電源電壓。由于每種情況都不同，因此必須由依照發電機廠家提供的指導和建議。當發生市電斷電時，ats通過觸發發電機啟動，并將電源自動切換到柴油發電機供電。但是“市電-柴油機”型ats中的柴油發電機啟動信號線的使用是有條件的，如果對其不正確使用會導致康明斯柴油發電機的誤啟動，因此應在設計時注意避免。
雙電源轉換柜（ats）軸測圖
在當今高度工作化的時代下對于用電的需求和供電的穩定性日益增強，而在電力系統供電的領域中由于自動轉換開關（automatictransferswitches）的發明，斷電已不再會對生產造成嚴重的危害，如醫院、辦公大樓、機場、捷運及高鐵場站、通訊系統及軍事設施等場所也同樣如此。為提高配電系統供電的可靠度及縮短因事故停電的電力中斷時間及復電時間，在現今的配電系統中已越來越多的設計采用了控制切換【正常/緊急】電源的自動轉換系統。為此，本文將介紹和探討關于自動轉換系統的功能與相關應用。
一、緊急轉換的類型
1、同步轉換=零轉換時間
在此類轉換中，主要電源（例如：市電臺電）和備用電源（例如：柴油發電機）可以同步轉換，其條件是：
（1）彼此的電壓相位角必須相同。
（2）彼此的頻率和電壓幅值都必須相等。
2、準同步轉換=150ms等級的轉換時間
此類電力轉換可用于非同步電動機的不停機恢復供電。該類轉換的主要問題在于當斷電時，由于電動機的殘磁感應而使三相交流的頻率和電壓幅值減小。如果電動機恢復供電較快而又無特別保護措施的話，會因備用電源與電動機所使用的主要電源反相而導致斷電。
3、固定時間轉換=轉換時間在0.5-30秒之間
此類電力轉換是最常用的，大多數的自動轉換開關屬于此類轉換，主要是用于取代手動的轉換操作。此類自動轉換開關通常用于「正常/緊急」的電力轉換。主要電源一般為低壓配電網，而備用電源為另一路低壓配電網或柴油發電機。
一、雙電源轉換的過程
ats可以對備用柴油發電機施加的控制水平取決于企業的主電源電壓。由于每種情況都不同，因此必須由依照發電機廠家提供的指導和建議。當發生市電斷電時，ats通過觸發發電機啟動，并將電源自動切換到柴油發電機供電。
1、停電時，ats啟動柴油發電機，這種中斷會觸發發電機為進入的電力供應做準備。
2、一旦發電機以適當的速度運行，ats將應急電源切換到其負載。這種轉變使發電機能夠為先前確定的現場關鍵功能提供服務。
3、主電源恢復后，ats將恢復到標準電源的電氣路徑。
4、然后ats會觸發發電機的冷卻期。此步驟對于改進單元的功能和預期壽命至關重要。
手動和自動是轉換開關的兩種主要類型。強烈建議安裝自動轉換開關(ats)，因為該系統可自動且即時地工作。ats的自動特性簡化了流程，保持了更高的安全水平，并最大限度地減少了不必要的停機時間。
二、雙電源轉換系統的設計思路
1、問題的提出
在工程設計中， 對于不能取得第二路城市電網電源的一、二級負荷和消防負荷的地方， 應急康明斯柴油發電機以其啟動迅速 ( 可控制在15~30s之內完成啟動并投入工作) 、啟動完成后供電可靠性高， 特別是供電容量大和持續供電時間長等優點得到了廣泛的應用并取得了良好的效果。
康明斯柴油發電機在啟動時必須有啟動控制信號， 既能夠保證它在主電源停電時迅速啟動以保證及時供電， 同時又還要防止其誤啟動。關于這部分內容， 在《供配電系統設計規范》 ( gb 50052- 95) 第3.0.2 條中有明確規定， 同時在對該條文的解釋中也明確提出“例如應急電源原動機的啟動命令必須由正常電源主開關的輔助接點發出， 而不是由繼電器的接點發出”。本文著重討論防止因啟動信號來源的設置 錯誤而造成康明斯柴油發電機誤啟動的問題。
在工程設計中， 電源自動轉換開關電器 ( ats) 得到廣泛應用。眾所周知， 大多數ats都包含兩種類型， 即“市電- 市電”型和“市電- 發電機” 型。其中“市電- 市電”型僅完成兩路電源之間的轉換， 而“市電- 發電機” 型中多了一根啟動康明斯柴油發電機的啟動信號線， 它具有啟動康明斯柴油發電機的功能。在僅有一路市電電源和一臺康明斯柴油發電機的工程設計中， 將安裝在配電房的ats選用為“市電- 發電機”型， 這本身沒錯， 因為在配電房的ats其第二電源確是引自康明斯柴油發電機。并且該類ats除有兩路電源的三相缺相檢測、三相過欠電壓檢測外， 還具備康明斯柴油發電機電源頻率檢測的功能， 可以在確定康明斯柴油發電機電源穩定后才將其觸頭閉合， 以保證康明斯柴油發電機電源在穩定可靠的前提下投入使用。
但是， 不分場合地利用“市電- 發電機”型ats的啟動信號線去啟動康明斯柴油發電機就值得斟酌了， 部分設計人員這樣作因為他們認為這是市電是否有 電的“最可靠”的檢測點。筆者認為這是缺乏依據 的， 筆者將其分為3種場合并分別分析如下 ( 在后面的討論中將“市電- 發電機”型ats簡稱為“ats”，將“康明斯柴油發電機”簡稱為“柴油發電機”)。
2 、問題分析
（1）單臺配電變壓器， 配電房內單個ats， 無消防負荷， 且非消防重要負荷僅有一個出線回路的情況
( 系統中非消防重要負荷不受不同電價計量的影響)此種情況下利用柴油發電機型ats的啟動信號線去啟動柴油發電機是沒什么問題的， 因為此時ats開關僅對它后面的重要負荷回路負責， 只要它檢測到其前端無電， 都要立即啟動柴油發電機。而部分地方供電部門將用電負荷按用途進行了不同的計量分類， 在這種情況下重要負荷有可能會因計量不同而采用兩臺及以上數量的ats， 本文為簡化僅考慮二臺)。那么此時柴油發電機啟動信號線該取自哪一臺ats呢? 我們已經可以看出， 任意一臺ats前端的信號輸出點都是一段小母線或內部電纜接頭處的電源情況的反映， 而不能表示系統電源的真實情況。
（2）單臺配電變壓器， 且有消防雙回路的情況
在這種情況下利用柴油發電機型ats的信號線啟動柴油發電機已經顯得不合適了， 因為此時按照本文開始時所提到所謂“最可靠” 的說法，ats還是僅反映它的進線電源端的信息。那么假如該ats的市電進線端接頭處或其前方發生問題 ( 當然可能性極小) ， 它也會立即發出啟動柴油發電機的信號。而此時市電電源是有電的， 此時的柴油發電機啟動就屬誤啟動。因此， 所謂的“可靠點”并不可靠。
（3）再來看看兩臺配電變壓器， 且有消防雙回路的情況
這里請注意， 消防負荷的第一電源回路來自變壓器tm1，而其第二回路來自變壓器tm2的ats之后。如果此時將柴油發電機啟動信號取自ats 也同樣有問題，例如tm2因過載等原因跳閘斷電， ats檢測到主電源端無電，就會立即輸出啟動柴油發電機的信號使柴油發電機啟動，而此時tm1是有電的，亦即消防第一電源回路有電， 無需柴油發電機的投入，那么此時的柴油發電機啟動就屬于誤啟動。當然兩臺變壓器之間的母聯斷路器會閉合， 但就算是自動閉合，它的動作時間也并不比發出啟動柴油發電機信號的時間短，況且規范并未排除母聯斷路器手動閉合方式。所以圖4所示接線方式同樣不能避免柴油發電機的誤啟動。
綜上所述， 對柴油發電機型ats啟動信號線的不正確使用將不可避免地造成柴柴油發電機的誤啟動。因此， 我們應該從設計上杜絕其發生。
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摘 要 ：ats可以對備用柴油發電機施加的控制水平取決于企業的主電源電壓。由于每種情況都不同，因此必須由依照發電機廠家提供的指導和建議。當發生市電斷電時，ats通過觸發發電機啟動，并將電源自動切換到柴油發電機供電。但是“市電-柴油機”型ats中的柴油發電機啟動信號線的使用是有條件的，如果對其不正確使用會導致康明斯柴油發電機的誤啟動，因此應在設計時注意避免。
雙電源轉換柜（ats）軸測圖
在當今高度工作化的時代下對于用電的需求和供電的穩定性日益增強，而在電力系統供電的領域中由于自動轉換開關（automatictransferswitches）的發明，斷電已不再會對生產造成嚴重的危害，如醫院、辦公大樓、機場、捷運及高鐵場站、通訊系統及軍事設施等場所也同樣如此。為提高配電系統供電的可靠度及縮短因事故停電的電力中斷時間及復電時間，在現今的配電系統中已越來越多的設計采用了控制切換【正常/緊急】電源的自動轉換系統。為此，本文將介紹和探討關于自動轉換系統的功能與相關應用。
一、緊急轉換的類型
1、同步轉換=零轉換時間
在此類轉換中，主要電源（例如：市電臺電）和備用電源（例如：柴油發電機）可以同步轉換，其條件是：
（1）彼此的電壓相位角必須相同。
（2）彼此的頻率和電壓幅值都必須相等。
2、準同步轉換=150ms等級的轉換時間
此類電力轉換可用于非同步電動機的不停機恢復供電。該類轉換的主要問題在于當斷電時，由于電動機的殘磁感應而使三相交流的頻率和電壓幅值減小。如果電動機恢復供電較快而又無特別保護措施的話，會因備用電源與電動機所使用的主要電源反相而導致斷電。
3、固定時間轉換=轉換時間在0.5-30秒之間
此類電力轉換是最常用的，大多數的自動轉換開關屬于此類轉換，主要是用于取代手動的轉換操作。此類自動轉換開關通常用于「正常/緊急」的電力轉換。主要電源一般為低壓配電網，而備用電源為另一路低壓配電網或柴油發電機。
一、雙電源轉換的過程
ats可以對備用柴油發電機施加的控制水平取決于企業的主電源電壓。由于每種情況都不同，因此必須由依照發電機廠家提供的指導和建議。當發生市電斷電時，ats通過觸發發電機啟動，并將電源自動切換到柴油發電機供電。
1、停電時，ats啟動柴油發電機，這種中斷會觸發發電機為進入的電力供應做準備。
2、一旦發電機以適當的速度運行，ats將應急電源切換到其負載。這種轉變使發電機能夠為先前確定的現場關鍵功能提供服務。
3、主電源恢復后，ats將恢復到標準電源的電氣路徑。
4、然后ats會觸發發電機的冷卻期。此步驟對于改進單元的功能和預期壽命至關重要。
手動和自動是轉換開關的兩種主要類型。強烈建議安裝自動轉換開關(ats)，因為該系統可自動且即時地工作。ats的自動特性簡化了流程，保持了更高的安全水平，并最大限度地減少了不必要的停機時間。
二、雙電源轉換系統的設計思路
1、問題的提出
在工程設計中， 對于不能取得第二路城市電網電源的一、二級負荷和消防負荷的地方， 應急康明斯柴油發電機以其啟動迅速 ( 可控制在15~30s之內完成啟動并投入工作) 、啟動完成后供電可靠性高， 特別是供電容量大和持續供電時間長等優點得到了廣泛的應用并取得了良好的效果。
康明斯柴油發電機在啟動時必須有啟動控制信號， 既能夠保證它在主電源停電時迅速啟動以保證及時供電， 同時又還要防止其誤啟動。關于這部分內容， 在《供配電系統設計規范》 ( gb 50052- 95) 第3.0.2 條中有明確規定， 同時在對該條文的解釋中也明確提出“例如應急電源原動機的啟動命令必須由正常電源主開關的輔助接點發出， 而不是由繼電器的接點發出”。本文著重討論防止因啟動信號來源的設置 錯誤而造成康明斯柴油發電機誤啟動的問題。
在工程設計中， 電源自動轉換開關電器 ( ats) 得到廣泛應用。眾所周知， 大多數ats都包含兩種類型， 即“市電- 市電”型和“市電- 發電機” 型。其中“市電- 市電”型僅完成兩路電源之間的轉換， 而“市電- 發電機” 型中多了一根啟動康明斯柴油發電機的啟動信號線， 它具有啟動康明斯柴油發電機的功能。在僅有一路市電電源和一臺康明斯柴油發電機的工程設計中， 將安裝在配電房的ats選用為“市電- 發電機”型， 這本身沒錯， 因為在配電房的ats其第二電源確是引自康明斯柴油發電機。并且該類ats除有兩路電源的三相缺相檢測、三相過欠電壓檢測外， 還具備康明斯柴油發電機電源頻率檢測的功能， 可以在確定康明斯柴油發電機電源穩定后才將其觸頭閉合， 以保證康明斯柴油發電機電源在穩定可靠的前提下投入使用。
但是， 不分場合地利用“市電- 發電機”型ats的啟動信號線去啟動康明斯柴油發電機就值得斟酌了， 部分設計人員這樣作因為他們認為這是市電是否有 電的“最可靠”的檢測點。筆者認為這是缺乏依據 的， 筆者將其分為3種場合并分別分析如下 ( 在后面的討論中將“市電- 發電機”型ats簡稱為“ats”，將“康明斯柴油發電機”簡稱為“柴油發電機”)。
2 、問題分析
（1）單臺配電變壓器， 配電房內單個ats， 無消防負荷， 且非消防重要負荷僅有一個出線回路的情況
( 系統中非消防重要負荷不受不同電價計量的影響)此種情況下利用柴油發電機型ats的啟動信號線去啟動柴油發電機是沒什么問題的， 因為此時ats開關僅對它后面的重要負荷回路負責， 只要它檢測到其前端無電， 都要立即啟動柴油發電機。而部分地方供電部門將用電負荷按用途進行了不同的計量分類， 在這種情況下重要負荷有可能會因計量不同而采用兩臺及以上數量的ats， 本文為簡化僅考慮二臺)。那么此時柴油發電機啟動信號線該取自哪一臺ats呢? 我們已經可以看出， 任意一臺ats前端的信號輸出點都是一段小母線或內部電纜接頭處的電源情況的反映， 而不能表示系統電源的真實情況。
（2）單臺配電變壓器， 且有消防雙回路的情況
在這種情況下利用柴油發電機型ats的信號線啟動柴油發電機已經顯得不合適了， 因為此時按照本文開始時所提到所謂“最可靠” 的說法，ats還是僅反映它的進線電源端的信息。那么假如該ats的市電進線端接頭處或其前方發生問題 ( 當然可能性極小) ， 它也會立即發出啟動柴油發電機的信號。而此時市電電源是有電的， 此時的柴油發電機啟動就屬誤啟動。因此， 所謂的“可靠點”并不可靠。
（3）再來看看兩臺配電變壓器， 且有消防雙回路的情況
這里請注意， 消防負荷的第一電源回路來自變壓器tm1，而其第二回路來自變壓器tm2的ats之后。如果此時將柴油發電機啟動信號取自ats 也同樣有問題，例如tm2因過載等原因跳閘斷電， ats檢測到主電源端無電，就會立即輸出啟動柴油發電機的信號使柴油發電機啟動，而此時tm1是有電的，亦即消防第一電源回路有電， 無需柴油發電機的投入，那么此時的柴油發電機啟動就屬于誤啟動。當然兩臺變壓器之間的母聯斷路器會閉合， 但就算是自動閉合，它的動作時間也并不比發出啟動柴油發電機信號的時間短，況且規范并未排除母聯斷路器手動閉合方式。所以圖4所示接線方式同樣不能避免柴油發電機的誤啟動。
綜上所述， 對柴油發電機型ats啟動信號線的不正確使用將不可避免地造成柴柴油發電機的誤啟動。因此， 我們應該從設計上杜絕其發生。
發電機租賃時仔細看合同
柴油發電機在使用時要接地保護
柴油發電機組異響、氣缸壓力不足70%導致輸出功率下降
噴油泵供油量不均勻或供油時間過早、過晚都會影響柴油發電機啟動
柴油發電機組碳刷磨損的六大原因
想要柴油發電機組能隨時正常穩定運行，定期的有效維護必不可少
玉柴發電機組加速異響抖動多半是因為零件松動了
如何布置柴油發電機組機房設備？