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    柴油發電機的主備切換控制改造

    霄創機電 2020-12-20 05:37:25 412 次瀏覽



    一、前言

    200KW發電機組臺為例,在采購了一臺200KW柴油發電機與一臺ATS柜,新的柴油發電機與原柴油發電機均為AMF25控制器,新ATS與原ATS的控制部分基本相同,均為市電和柴油發電機間的切換,不能實現兩臺柴油發電機之間的主備切換。如何實現接入原有供配電系統,在不影響原有供配電及旁路的情況下,使得新ATS作為兩臺柴油發電機之間的自動主備切換及還需保持原ATS作為總輸出的設計目標,本文著重介紹了一種簡單的改造方法。

    二、原柴油發電機及原ATS控制原理

    原ATS是溯高美的雙電源切換開關,當切換開關電機在220V供電的情況下,公共端317與316、315、314任意一個端口持續閉合,切換開關的電機做出相應的動作使得開關切換至相應的位置,即只要317與315持續閉合,314和316端口就會與317端口全部斷開,切換開關切換至I位置,為市電供電輸出;317與314持續閉合,315和316端口就會與317端口全部斷開,切換開關切換至II位置,為柴油發電機供電。

    在原有的倒換ATS接線方案中,是由AMF25控制器發出指令完成的,在AMF25判斷市電故障后(缺相,過欠壓,頻率故障等),控制柴油發電機控制箱內GOR繼電器來完成對ATS切換開關的倒換,原柴油發電機控制箱內GOR繼電器的接線圖為圖2所示。

    此GOR繼電器為3組常開常閉觸點,直流12V線包控制,其中觸點1,3,4為一組,觸點5,6,7為一組,觸點8,9,11為一組;觸點2,10為線包控制引腳。觸點1接163線,觸點4接162線,觸點3空置;觸點6接160線,觸點7接161線,觸點5為空;觸點8,9,11全部空置;觸點2接電瓶正極(充電器正極)即+12V,觸點10接AMF25控制器的B03端口。利用萬用表測量后發現,160與162是同一組控制線,同時與原ATS切換開關控制端口317是同一組線;161與原ATS切換開關控制端口314是同一組線;163與原ATS切換開關控制端口315是同一組線。
    同時研究新柴油發電機控制箱與新ATS切換開關后發現,倒換的原理與原柴油發電機及原ATS的切換原理幾乎一樣。

    三、兩臺柴油發電機實現主備切換的設計改造

    新柴油發電機及新ATS在市電故障后能自動啟動,但不能自動控制原ATS,需要手動切換,故需要改造兩臺柴油發電機和兩臺ATS切換開關的控制部分,使新柴油發電機成為主用,原柴油發電機為備用的,且可以分別自動倒換兩臺ATS切換開關的功能。

    (一)新、原柴油發電機與新ATS切換控制的改造

    把新柴油發電機的GOR繼電器上的160、161、162、163線全部拆除,其余標號的線保持不變,利用這個GOR上的一組常開常閉觸點(如1,5,9為一組),常開觸點5接163線,公共端觸點9接162線,常閉觸點1懸空;162線懸空不接任何觸點。并同時對應接入新ATS切換開關接線排上162和163端口。如圖4所示。
    把原柴油發電機的GOR繼電器上的160、161、162、163線全部拆除,其余標號的線保持不變,利用這個GOR上的一組常開常閉觸點(如1,3,4為一組),常開觸點3接161線,公共端觸點1接160線,常閉觸點4懸空;163線懸空不接任何觸點。并同時對應接入新ATS切換開關接線排上160和161端口。如圖4所示。

    (二)原柴油發電機市電檢測的改造

    由于新柴油發電機做主用,原柴油發電機做備用,故新柴油發電機AMF25上的MAIN VOLTAGE市電檢測需要直接檢測三相市電電壓,即原柴油發電機AMF25上的MAIN VOLTAGE市電檢測線需拆除,接在新柴油發電機AMF25的MAIN VOLTAGE市電檢測。即利用一個新裝的有四組常開常閉觸點(繼電器A),DC12V線包的繼電器,4個常閉觸點接原市電三相檢測線,4個常開觸點接新柴油發電機的三相發電電壓,即新柴油發電機AMF25上GENERATOR VOLTAGE三相發電電壓檢測點,4個公共端接回原柴油發電機AMF25上MAIN VOLTAGE市電檢測點,此繼電器線包并入接在新柴油發電機FCR供油閥(油門)繼電器的線包上(此線包一定不能接GOR繼電器線包)。

    (三)原ATS切換控制的改造

    原ATS上160、161、162、163線從接線排上全部拆除,新裝兩個有兩組常開常閉觸點,線包DC12V的繼電器(以下稱繼電器B、C)。
    繼電器B接線如圖7所示。一組觸點上常開觸點接原ATS的162線,公共端接原ATS的161線,常閉觸點懸空;另一組觸點上常閉觸點接原ATS的163線,公共端接162線,常開點懸空;線包接在繼電器C的公共端上。
    繼電器C接線如圖8所示。兩組常閉觸點分別接新柴油發電機GOR繼電器的線包;兩組常開觸點和線包均接原柴油發電機GOR繼電器的線包;公共端接繼電器B的線包。

    (四)新、原柴油發電機AMF25的延時設置

    我們需對AMF25的啟動延時做調整,即預啟動時間、緊急啟動延時、市電恢復延時,以避免在市電故障時兩臺柴油發電機出現倒換邏輯錯誤。以239臺為例,配備有兩路市電和全臺性UPS的,全臺性UPS可至少帶載2個小時,故可適當延長柴油發電機的啟動時間,兩路市電間的切換到輸出在20秒,主用柴油發電機從冷啟動到倒換ATS完成帶載的時間應大于20秒,可設置預啟動延時5秒,緊急啟動延時20秒, 市電恢復延時為默認設置的60秒;備用柴油發電機從冷啟動到倒換ATS完成帶載的時間可放寬到3分鐘以內,可設置預啟動延時5秒,緊急啟動延時40秒,市電恢復延時設置在10秒左右,這樣就避免了柴油發電機之間的倒換邏輯錯誤。

    (五)新、原柴油發電機AMF25與遠程監控的通信

    按照原柴油發電機與遠程監控的通信方式,再配置一套全新設備安裝在新柴油發電機上,只需要在交換機上插入新油機的通信網線即可完成對新油機的通信。原柴油發電機通信設備保留,若新油機發生故障通信失敗且無法自動啟動,可在交換機上立即插入原油機通信網線使其通信上。另原油機可用AMF25自帶的軟件單獨通信,在惡劣天氣無法至現場檢查油機時可遠程查看并啟動油機。

    四、總結

    此種設計改造方案的原理有兩個。其一是AMF25控制器在檢測到外電故障(缺相,過欠壓,頻率故障等)確認后,才會控制GOR繼電器吸合倒換ATS;其二是主備切換利用了強制倒換ATS油機供電的原理。239臺于2018年4月對此設計方案改造完成,投入使用近一年,未出現任何故障問題,確保了穩定性,對安全播出保障工作是一個很大的幫助。而設計方案中僅增加了三個繼電器和一些控制線纜,成本僅幾十元,容易實現對其他臺站的推廣。


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