王德朋 火箭軍工程大學(xué)士官學(xué)院

GU641B型柴油發(fā)電機(jī)組控制器的線路設(shè)計(jì)與使用

王德朋 火箭軍工程大學(xué)士官學(xué)院

使用GU641B型柴油發(fā)電機(jī)組控制器控制一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組的手動(dòng)和自動(dòng)控制，同時(shí)能夠顯示柴油機(jī)參數(shù)和發(fā)電機(jī)參數(shù)，并能對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行預(yù)警和保護(hù)。

柴油發(fā)電機(jī)組 GU641B 控制器

GU641B 是新一代單臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組控制器，有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式，作者使用GU641B控制器控制一臺(tái)50KW柴油發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟動(dòng)、停機(jī)、合閘、分閘、參數(shù)顯示與保護(hù)等各種功能。

一、GU641B型控制器的特點(diǎn)

GU641B是香港凱訓(xùn)公司生產(chǎn)的一種新型發(fā)電機(jī)組控制器，外形結(jié)構(gòu)實(shí)用新穎，性能完善良好，使產(chǎn)品能完全滿足發(fā)電機(jī)使用者或?qū)I(yè)組裝廠對(duì)不同類型的發(fā)電機(jī)組自動(dòng)控制需求。該控制器有以下特點(diǎn)[1]：（1）電壓和電流采用真有效值測(cè)量。（2）兩路模擬量測(cè)量輸入，內(nèi)置多種傳感器選擇，亦可自定義參數(shù)。（3）多個(gè)可定義輔助控制繼電器輸出。（4）多個(gè)可定義隔離開關(guān)量輸入。（5）控制器面板上的按鍵用于選擇控制模式、啟動(dòng)和停止運(yùn)行程序、數(shù)據(jù)顯示和運(yùn)行保護(hù)參數(shù)的修改，LED 指示燈用于指示控制器的運(yùn)行模式和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，LCD 顯示各測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)。

二、控制線路GU641B型控制器控制線路的設(shè)計(jì)

圖1 GU641B型控制器的控制線路

根據(jù)GU641B型控制器控制端子功能和實(shí)際控制要求，設(shè)計(jì)了如圖2所示的控制線路，32、33號(hào)端子分別為電源端子，接24V直流電源，34號(hào)端子為接地端子；17、18、19、20、21、22、23分別為輸出繼電器輸出常開觸點(diǎn)，17號(hào)端子為公共端，其中18號(hào)端子控制機(jī)組電子調(diào)速器（油門）的電源，柴油機(jī)要想啟動(dòng)必須使電子調(diào)速器得電，電子調(diào)速器失電可控制柴油機(jī)停機(jī)；19號(hào)端子控制啟動(dòng)繼電器，從而控制柴油機(jī)啟動(dòng)電機(jī)；20號(hào)端子為機(jī)組合/分閘輸出，22號(hào)端子為急停指示，當(dāng)27號(hào)端子有急停輸入時(shí)，22號(hào)端子輸出；23號(hào)端子為故障指示，當(dāng)控制器檢測(cè)到機(jī)組發(fā)生故障時(shí)23號(hào)端子輸出，報(bào)警指示燈亮；14、15號(hào)端子為油壓傳感器、水溫傳感器的模擬量輸入，16號(hào)端子為公共端；25、26、27、28、29為開關(guān)量輸入，31號(hào)端子為其公共端，25、26號(hào)端子為油壓開關(guān)和水溫開關(guān)輸入，27號(hào)端子為急停信號(hào)輸入，28、29號(hào)端子分別為機(jī)組合閘位和市電合閘位的輸入，30、31號(hào)端子為轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入；10、11、12、13號(hào)端子為機(jī)組電流互感器輸入，根據(jù)機(jī)組額定電流大小選定合適的互感器，再把互感器的變流比輸入到控制器中；1、2、3號(hào)端子為發(fā)電機(jī)三相電壓輸入，4號(hào)端子為零線；6、7、8號(hào)端子為市電三相電壓輸入，9號(hào)端子為零線。

三、GU641B型控制器的操作

圖2 GU641B型控制器的面板結(jié)構(gòu)

整個(gè)面板分三部分：參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)LCD顯示屏、公共警告/故障指示燈、操作按鍵和控制模式選擇鍵。

（一）手動(dòng)供電操作

當(dāng)采用手動(dòng)供電時(shí)，控制器上電后，按下手動(dòng)模式鍵，機(jī)組處于手動(dòng)操作狀態(tài)下。按“啟動(dòng)”鍵，油門繼電器動(dòng)作，柴油機(jī)電子調(diào)速器得電，油門打開，延時(shí)300 毫秒后，起動(dòng)繼電器閉合輸出，盤車開始，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度達(dá)到盤車切斷速度時(shí)，控制器停止啟動(dòng)輸出，同時(shí)控制器檢測(cè)并顯示發(fā)電機(jī)組電壓、頻率、油壓、水溫等參數(shù)，操作人員檢查各參數(shù)正常后，可按下機(jī)組合/分閘鍵，20號(hào)端子輸出到合閘線圈，斷路器合閘，機(jī)組輸出電壓到雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)切換到機(jī)組供電。市電有電后，雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)自動(dòng)切換到市電供電，然后再按下機(jī)組合/分閘鍵，使合閘線圈斷電，斷路器分閘，然后按下停機(jī)復(fù)位鍵，機(jī)組停機(jī)。

（二）自動(dòng)供電操作

控制器上電后，按下自動(dòng)模式鍵，機(jī)組處于自動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)市電正常時(shí)，即市電電壓和頻率在設(shè)置的高低極值范圍內(nèi)，機(jī)組不啟動(dòng)，當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，即控制器檢測(cè)到市電電壓或頻率超出設(shè)置的高低極值，并延時(shí)確認(rèn)，控制器使電子調(diào)速器和啟動(dòng)繼電器得電，使柴油機(jī)開始啟動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行速度達(dá)到盤車切斷速度時(shí)，控制器停止啟動(dòng)輸出，機(jī)組啟動(dòng)。如果控制器檢測(cè)機(jī)組電壓、頻率、油壓、水溫等參數(shù)正常，機(jī)組自動(dòng)發(fā)出合閘信號(hào)，機(jī)組斷路器合閘，向外輸出電能。如果控制器檢測(cè)到市電有電且正常，首先控制機(jī)組斷路器分閘，然后控制柴油機(jī)停機(jī)。如果控制器檢測(cè)到發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率、功率、油壓、水溫等參數(shù)不正常，則發(fā)出報(bào)警或分閘關(guān)機(jī)信號(hào)。

四、結(jié)論

作者使用GU641B型控制器控制一臺(tái)50kW柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組（4135AD柴油機(jī)、利萊森瑪發(fā)電機(jī)）為單位辦公樓提供應(yīng)急電源，已經(jīng)工作了4年，控制器控制方式靈活，控制精確，運(yùn)行可靠，功能完善，自從設(shè)計(jì)裝配以來未發(fā)生任何故障，很好的保證了單位辦公樓的應(yīng)急供電。

[1]楊貴恒.柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)手冊(cè)[M].北京化學(xué)工業(yè)出版社，2008.10.