講解柴油發電機組的供配電系統

柴油發電機概述：

工作原理

在柴油機汽缸內，經過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量，從而帶動曲軸旋轉。

將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子，利用‘電磁感應’原理，發電機就會輸出感應電動勢，經閉合的負載回路就能產生電流。

這里只描述發電機組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。

保護裝置

柴油發電機差動保護裝置是由高集成度、總線不出芯片單片機、高精度電流電壓互感器、高絕緣強度出口中間繼電器、高可靠開關電源模塊等部件組成。

差動保護裝置


（1）品種齊全：差動保護裝置，品種特別齊全，可以滿足各種類型變配電站的各種設備的各種保護要求，這就給變配電站設計及計算機聯網提供了很大方便。


（2）硬件采用最新的芯片提高了技術上的先進性，CPU采用80C196KB，測量為14位A/D轉換，模擬量輸入回路多達24路，采到的數據用DSP信號處理芯片進行處理，利用高速傅氏變換，得到基波到8次的諧波，特殊的軟件自動校正，確保了測量的高精度。利用雙口RAM與CPU變換數據，就構成一個多CPU系統，通信采用CAN總線。具有通信速率高（可達100MHZ，一般運行在80或60MHZ）抗干擾能力強等特點。通過鍵盤與液晶顯示單元可以方便的進行現場觀察與各種保護方式與保護參數的設定。


（3）硬件設計在供電電源，模擬量輸入，開關量輸入與輸出，通信接口等采用了特殊的隔離與抗干擾措施，抗干擾能力強，除集中組屏外，可以直接安裝于開關柜上。


（4）軟件功能豐富，除完成各種測量與保護功能外，通過與上位處理計算機配合，可以完成故障錄波（1秒高速故障記錄與9秒故障動態記錄），諧波分析與小電流接地選線等功能。


（5）可選用RS232和CAN通信方式，支持多種遠動傳輸規約，方便與各種計算機管理系統聯網。


（6）采用寬溫帶背景240×128大屏幕LCD液晶顯示器，操作方便、顯示美觀。


通常，用于應急供電的柴油發電機組應處于自啟動狀態，用于備用電源的可不受此限制。當市電中斷時，應急的柴油發電機組應立即啟動，低壓柴油發電機組應在30s內供電，高壓柴油發電機組應在60s內供電。

圖1 低壓柴油發電機組的供配電系統圖

圖1所示為低壓柴油發電機組的供配電系統圖，同時也反映出柴油發電機組與市電間的聯絡關系。市電與柴油發電機組通過ATSE1和ATSE2進行切換，確保油機與市電不并聯運行。系統中E#母線為應急母線段，為消防類、安防類負荷提供電源；B#母線段為備用母線段，為非消防類的重要負荷供電。現代的低壓柴油發電機組采用先進的智能控制技術，可以很容易實現15s之內啟動柴油發電機組，30s內實現向負荷供電。