陳 鵬 濤

(國(guó)家廣播電影電視總局 西安監(jiān)測(cè)臺(tái), 陜西 西安　710101)

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10 kV雙進(jìn)線下的發(fā)電機(jī)備投邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳 鵬 濤

(國(guó)家廣播電影電視總局 西安監(jiān)測(cè)臺(tái), 陜西 西安710101)

摘要：介紹了高低壓配電系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和增加發(fā)電機(jī)后的技術(shù)改造方案,分析了市電中斷與發(fā)電機(jī)供電的自動(dòng)投切邏輯設(shè)計(jì)。指出利用備自投裝置,通過技術(shù)改造和備自投邏輯設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)應(yīng)急供電與市電突發(fā)停電的自動(dòng)投切,保障用電的可靠性。

關(guān)鍵詞：發(fā)電機(jī); 備自投裝置; 變壓器; 自動(dòng)控制; 配置方案

0引言

柴油發(fā)電機(jī)組是自備電站交流供電設(shè)備的一種類型,是一種中小型的獨(dú)立發(fā)電設(shè)備,以柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為原動(dòng)力帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(即電球)發(fā)電,將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能和熱能的機(jī)械設(shè)備。柴油發(fā)電機(jī)組又稱移動(dòng)電站,是一種備用電源,當(dāng)外部電網(wǎng)發(fā)生供電緊張、故障或檢修暫停供電時(shí),可通過起動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)組供電,以維持正常供電。它具有機(jī)動(dòng)靈活、投資較少、啟動(dòng)方便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于通信、建筑、廣播電視、農(nóng)業(yè)和國(guó)防工程等領(lǐng)域。

1配電現(xiàn)狀及技改方案

目前高壓配電情況:雙路10 kV高壓進(jìn)線,進(jìn)入配電室后分別接入各自的進(jìn)線柜,即AH1和AH7柜,之后是1#、2#PT柜,然后各自的1#、2#出線柜,中間接有母聯(lián)柜。高壓側(cè)配電連線示意圖如圖1所示。

圖1　高壓側(cè)配電連線示意圖

低壓配電情況:高壓出線經(jīng)過10/0.4 kV的變壓器變?yōu)?80 V,變壓器有兩個(gè)(一主一備),每個(gè)變壓器分別配有低壓側(cè)的進(jìn)線柜,低壓側(cè)的負(fù)荷中間接有母聯(lián)柜,可以分別控制低壓側(cè)的負(fù)荷電源供電。低壓側(cè)配電連線示意圖如圖2所示。

圖2　低壓側(cè)配電連線示意圖

本文改造方案是在10/0.4 kV變壓器與1#低壓進(jìn)線柜之間加裝一個(gè)備自投裝置柜,利用專門的硬件及程序判斷低壓側(cè)進(jìn)線是否有壓,以便控制發(fā)電機(jī)的自動(dòng)投切。發(fā)電機(jī)位于專門的發(fā)電機(jī)房,與配電室隔離。

2發(fā)電機(jī)備自投裝置邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

備自投起動(dòng)裝置的作用是:當(dāng)主備電源正常運(yùn)行時(shí),自起動(dòng)裝置不動(dòng)作,備用發(fā)電機(jī)在備用狀態(tài);當(dāng)主備電源發(fā)生故障退出運(yùn)行時(shí),自起動(dòng)裝置迅速動(dòng)作,將備用發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行,恢復(fù)供電。因此對(duì)于備自投動(dòng)作的邏輯關(guān)系必須要設(shè)計(jì)清楚,以避免事故的發(fā)生。備自投動(dòng)作的邏輯設(shè)計(jì)如圖3所示。

根據(jù)圖3和實(shí)際情況,備自投的邏輯關(guān)系有以下幾種情況:

(1) 當(dāng)Ⅰ段、Ⅱ段變壓器均有壓的情況下,KM1、KM2、KM4均在分位的情況下。KM1、KM2經(jīng)延時(shí)5 s后自動(dòng)合閘,KM4不動(dòng)作,系統(tǒng)處于分段運(yùn)行。

圖3　備自投動(dòng)作的邏輯設(shè)計(jì)

(2) 當(dāng)Ⅰ段變壓器有壓、Ⅱ段變壓器失壓的情況下,KM2經(jīng)備自投裝置檢測(cè)到無壓、無流,經(jīng)延時(shí)3 s后自動(dòng)跳閘,KM4經(jīng)延時(shí)5 s后自動(dòng)合閘,系統(tǒng)Ⅰ段母線帶Ⅱ段母線運(yùn)行。

(3) 當(dāng)Ⅱ段變壓器有壓、Ⅰ段變壓器失壓的情況下,KM1經(jīng)備自投裝置檢測(cè)到無壓、無流,經(jīng)延時(shí)3 s后自動(dòng)跳閘,KM4經(jīng)延時(shí)5 s后自動(dòng)合閘,系統(tǒng)Ⅱ段母線帶Ⅰ段母線運(yùn)行。

(4) 當(dāng)Ⅰ段、Ⅱ段變壓器均失壓的情況下,備自投裝置檢測(cè)KM1、KM2均無壓、無流,經(jīng)延時(shí)3 s后KM1、KM2自動(dòng)跳閘,失電告警指示燈點(diǎn)亮,備自投裝置檢測(cè)到KM1、KM2在分位后給發(fā)電機(jī)一持續(xù)起動(dòng)信號(hào),發(fā)電機(jī)起動(dòng)。當(dāng)備自投裝置檢測(cè)到發(fā)電機(jī)電壓大于70%,頻率達(dá)到50 Hz時(shí),經(jīng)延時(shí)20 s閉合KM3,并點(diǎn)亮發(fā)電機(jī)備投運(yùn)行告警指示燈。若KM4在分位,待發(fā)KM3閉合后,延時(shí)5 s再次閉合KM4,同時(shí)為恢復(fù)電網(wǎng)供電做好準(zhǔn)備,并點(diǎn)亮恢復(fù)電網(wǎng)供電預(yù)備告警指示燈。

(5) 當(dāng)Ⅰ段變壓器恢復(fù)供電、Ⅱ段變壓器失壓的情況下,備自投裝置立即發(fā)出指令跳KM3,并發(fā)給發(fā)電機(jī)一持續(xù)停止信號(hào),直至發(fā)電機(jī)完全停止工作,然后KM1經(jīng)延時(shí)5 s后合閘。此時(shí),系統(tǒng)系統(tǒng)Ⅰ段母線帶Ⅱ段母線運(yùn)行。

(6) 當(dāng)Ⅱ段變壓器恢復(fù)供電、Ⅰ段變壓器失壓的情況下,備自投裝置立即發(fā)出指令跳KM3,并發(fā)給發(fā)電機(jī)一持續(xù)停止信號(hào),直至發(fā)電機(jī)完全停止工作,然后KM2經(jīng)延時(shí)5 s后合閘。此時(shí)系統(tǒng)系統(tǒng)Ⅱ段母線帶Ⅰ段母線運(yùn)行。

應(yīng)注意的是,斷路器合閘時(shí)間定為5 s,可以躲過供電線路上的總合閘時(shí)間,從而保證斷路器不會(huì)誤動(dòng)作。KM3延時(shí)設(shè)定為20 s,是為了給發(fā)電機(jī)起動(dòng)后穩(wěn)定頻率的時(shí)間,從而保證用電的可靠性。

3工程注意事項(xiàng)

當(dāng)備自投不能正常工作,而Ⅰ段、Ⅱ段變壓器均失壓的情況下,發(fā)電機(jī)必須手動(dòng)操作,這時(shí)需將KM1、KM2手車搖到斷開位置,才能操作發(fā)電機(jī)斷路器。若發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí),需將KM3搖到斷開位置;在斷路器備自投的時(shí)間整定完畢后,不要隨意更換系統(tǒng)參數(shù),以避免斷路器動(dòng)作時(shí)間不匹配而燒壞斷路器。

4結(jié)語(yǔ)

備自投裝置作為電力系統(tǒng)中一種重要的自動(dòng)裝置,對(duì)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、供電可靠率有著不可替代的作用。通過備自投的邏輯設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了600 kW柴油發(fā)電機(jī)與進(jìn)線電源的自動(dòng)切換控制和手動(dòng)切換控制,提高了用電的可靠性。

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Logic Design and Realization of Standby Generator in Double 10 kV LineCHENPengtao

(Xi’an Publication Radio Film and Television Monitoring Station,

the State Administration of Press, Xi’an 710101, China)

Abstract：This paper introduced the components of high and low voltage distribution systems and the technical modification schemes after increasing the generator.The automatic switching logic design of commercial power interruption and generator power supply was analyzed.It is pointed out that the automatic switching supply of commercial power interruption and emergency generator power is achieved to ensure the reliability of supply.

Key words:generator; automatic switching device; transformer; automatic control; configuration scheme

收稿日期：2015-03-21

中圖分類號(hào)：TU 852

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-8417(2015)06-0032-03