功能說(shuō)明與康明斯知識

三相柴油發(fā)電機和配電柜母線(xiàn)連接方法

 

在民用建筑里，柴油發(fā)電機常用作為消防用電和重要負荷用電的備用電源，從柴油發(fā)電機出線(xiàn)到配電柜的配電線(xiàn)路一般采用銅芯電纜或封閉式母線(xiàn)槽。當柴油發(fā)電機容量為600KW，其額定電流為1082A，每相可以選用兩根截面為400平方毫米的單芯電纜，所以小于600KW的柴油發(fā)電機其出線(xiàn)可以選擇電纜配電；當柴油發(fā)電機容量超過(guò)600KW時(shí)，其電流更大，而每相電纜數量會(huì )超過(guò)兩根，這樣會(huì )造成連接端子處接線(xiàn)困難，因此宜采用封閉式母線(xiàn)槽作為配電線(xiàn)路。由于柴油發(fā)電機在運行是有一定的震動(dòng)，所以在采用封閉式母線(xiàn)與之連接時(shí)需采用銅編織帶導體作為軟連接，以保證連接固定處在震動(dòng)時(shí)不松動(dòng)，避免造成安全事故，同時(shí)合理設計連接箱保護裸露的密集母線(xiàn)連接法蘭和銅編織帶導體。

 

 

 

一、柴發(fā)與母線(xiàn)連接方法

 

密集型封閉母線(xiàn)已經(jīng)是很成熟的產(chǎn)品，它具有載流量大，體積小，安裝施工速度快，易于維護，配電可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應用在建筑電氣的配電系統。

封閉式密集型母線(xiàn)與柴油發(fā)電機連接的結構包括有柴油發(fā)電機、柴發(fā)出線(xiàn)端子、柴發(fā)出線(xiàn)端子箱、連接保護箱、絕緣膠木板、銅編織帶導體、密集母線(xiàn)接線(xiàn)法蘭、絕緣軟橡膠、密集型母線(xiàn)、固定螺栓、連接保護箱門(mén)，連接保護箱固定在柴油發(fā)電機出線(xiàn)端子箱上，在連接保護箱和發(fā)電機出線(xiàn)端子箱之間用絕緣膠木板隔開(kāi)，密集母線(xiàn)連接法蘭裝設在連接保護箱內，密集型母線(xiàn)的一端通過(guò)密集母線(xiàn)接線(xiàn)法蘭與銅編織帶導體的一端連接，銅編織帶導體的另一端穿過(guò)絕緣膠木板所設的開(kāi)孔與柴油發(fā)電機出線(xiàn)端子連接，密集型母線(xiàn)的另一端從連接保護箱上端的開(kāi)孔穿出并與連接保護箱之間保持一定的間隙，密集型母線(xiàn)及密集母線(xiàn)接線(xiàn)法蘭固定在柴油發(fā)電機的機房頂板上，與連接保護箱脫開(kāi)。

大功率柴油發(fā)電機出線(xiàn)配電線(xiàn)路當采用密集母線(xiàn)時(shí)的軟連接大多采用軟電纜連接，由于電流很大，同樣每相要兩根以上的電纜，在和發(fā)電機的出線(xiàn)端子和密集母線(xiàn)的連接法蘭處接線(xiàn)困難，造成供電可靠性的降低。因此，配電線(xiàn)路的軟連接應采用銅編織帶軟連接導體，可以作為大電流配電的軟連接。

 

發(fā)電機組外部母排接線(xiàn)圖

垂直母排結構圖

 

二、高壓機型運行方式

 

（1）10kV市電/油機切換系統主接線(xiàn)采用分段單母線(xiàn)運行的接線(xiàn)方式，系統不設置母聯(lián)。

每路電源最大可提供100%的供電能力，正常情況兩路市電電源同時(shí)工作，互為備用，各提供50%的供電能力。

各發(fā)電機房10kV中壓系統采用分段單母線(xiàn)運行的接線(xiàn)方式，系統設置母聯(lián)。兩路市電進(jìn)線(xiàn)和母聯(lián)開(kāi)關(guān)之間設電氣聯(lián)鎖，任何時(shí)候只能有兩臺開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)。當一路市電電源失電，發(fā)電機房10kV中壓系統自動(dòng)投入母聯(lián)開(kāi)關(guān)。由另一路市電提供100％的供電容量。當失電電源恢復供電后，手動(dòng)恢復正常狀態(tài)（即自投不自復）。

 

母線(xiàn)集成組件圖

 

（2）柴油發(fā)電機采用10kV高壓發(fā)電機組，并機母線(xiàn)采用單母線(xiàn)。

每個(gè)發(fā)電機組自帶控制柜或控制箱，能手動(dòng)/自動(dòng)控制每臺機組的啟?；虿C；發(fā)電機組的并機運行通過(guò)并機系統自動(dòng)完成, 發(fā)電機并機及控制系統可以通過(guò)Modbus RS485接口與自動(dòng)化配電控制管理系統通訊。

柴油發(fā)電機組的應急電源電纜接到市電油機切換系統的I段、II段高壓母線(xiàn)。設置手動(dòng)、自動(dòng)運行模式。在自動(dòng)狀態(tài)時(shí)，當接到發(fā)電機啟動(dòng)命令時(shí)，立即啟動(dòng)，1分鐘內完成啟動(dòng)、并機程序并向負載供電。

柴油發(fā)電機進(jìn)線(xiàn)和市電進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)之間設電氣聯(lián)鎖，任何時(shí)候只能有一臺開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)。

（3）當兩路10 kV市電電源均失電后，發(fā)電機房10kV系統，將發(fā)電機房(兩路電源均斷電的發(fā)電機房)10kV系統兩段單母線(xiàn)下負載進(jìn)行下電（即10kV系統輸出開(kāi)關(guān)均分閘）；同時(shí)發(fā)送發(fā)電機啟動(dòng)信號，10kV發(fā)電機快速自啟動(dòng)。

動(dòng)力中心市電和油機切換系統中2個(gè)市電進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)分閘，斷路器手車(chē)搖出 (電動(dòng)或人工搖出)。市電油機切換系統的2臺市電進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)均在試驗位置時(shí)，2臺油機進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)搖進(jìn)至工作位置并合閘(電動(dòng)或人工搖進(jìn)至工作位置)。柴發(fā)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)和市電進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)設置電氣聯(lián)鎖，確保不能同時(shí)合閘。

柴發(fā)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)合閘后，再按照設定的邏輯每隔5S（根據運行調試情況，時(shí)間可調）順序投入各發(fā)電機房10kV中壓系統。上述所有延時(shí)時(shí)限均應在0~60S現場(chǎng)可調，時(shí)限根據用戶(hù)最終給定時(shí)限為準。

（4）市電有電后，由人工恢復供電。任何隔離手車(chē)與其對應的開(kāi)關(guān)設電氣聯(lián)鎖，限制隔離手車(chē)與開(kāi)關(guān)的操作順序，先合隔離手車(chē)再合開(kāi)關(guān)，分閘時(shí)則相反。

 

三、供配電設備要求

 

所有設備均應是滿(mǎn)足行業(yè)及國家相應標準，每個(gè)產(chǎn)品應有產(chǎn)品合格證，并獲得國家的安全認證。要求設備制造廠(chǎng)提供設備安裝指導，特別是確認設備基礎與設計院圖紙是否吻合。

（1）高壓開(kāi)關(guān)柜

高壓開(kāi)關(guān)柜要滿(mǎn)足五防要求。配微機型綜合保護器，除滿(mǎn)足就地顯示測量參數和繼電保護要求外，還需滿(mǎn)足遠距離傳送測量數據、狀態(tài)、信號功能。配電柜內照明、防潮設備。采用電纜下進(jìn)、下出線(xiàn)的接線(xiàn)方式。防護等級不低于IP30。發(fā)電機廠(chǎng)家提供編制二次原理及端子排圖。

 

10KV高壓配電柜內部配置框架圖

 

 

（2）10kV斷路器

斷路器操動(dòng)機構采用與斷路器一體化的彈簧儲能操動(dòng)機構，儲能方式為電動(dòng)和手動(dòng)兩種方式，操動(dòng)機構儲能電機電源和斷路器的控制電源應能采用DC220V供電。

市電油機切換系統市電進(jìn)線(xiàn)斷路器和油機進(jìn)線(xiàn)斷路器要求采用全電機驅動(dòng)系統，并可遠程進(jìn)行斷路器的各種運行操作。

（3）10kV繼電保護

開(kāi)關(guān)柜均配有微機型綜合保護繼電器，該裝置集繼電保護、測量、顯示于一體，繼電保護裝置的整定，由當地供電公司確定并調試。

① 電源進(jìn)線(xiàn)柜設過(guò)電流保護、電流速斷保護、零序保護。

② 過(guò)電流保護、電流速斷保護、零序保護，保護動(dòng)作于跳閘并發(fā)事故信號。

③ 跳閘回路斷線(xiàn)、保護裝置故障、母線(xiàn)失壓、PT熔斷器熔斷等發(fā)預告信號。

④ 柴油發(fā)電機必須配置自帶保護裝置。

（4）操作電源

10kV開(kāi)關(guān)的操作及控制電源采用 DC 220V；配鉛酸免維護電池，后備容量100AH, 配集中監控，液晶顯示，RS485與上位機通訊接口。操作電源供給全站微機監控、繼電保護、自動(dòng)裝置、遠動(dòng)裝置、斷路器合閘等直流電源。

（5）計量方式

商業(yè)計量設在市電油機切換系統10kV市電電源進(jìn)線(xiàn)側，采用全電子多功能電能表，就地布置在相應的計量柜上，由發(fā)電機廠(chǎng)家根據供電部門(mén)要求設計。

 

四、自動(dòng)化配電控制管理系統

 

（1）采用分層分布式結構，現場(chǎng)設備與智能通訊管理機的通信，智能通訊管理機放在每個(gè)變電所或控制室內，每個(gè)智能通訊管理機和以太交換機間采用光纖或雙絞線(xiàn)，每個(gè)智能通訊管理機通過(guò)以太交換機于后臺主機進(jìn)行通信。

（2）智能通訊管理機是電力監控裝置人機界面，監控裝置通過(guò)RS485接口、MODBUS通信協(xié)議采集現場(chǎng)數據，智能通訊管理機可以顯示現場(chǎng)智能設備的遙信、遙控、遙測量及告警信息，并同時(shí)把這些信息打包以TCP/IP協(xié)議送到監控系統后臺。

（3）發(fā)電系統監控裝置具有登陸操作、鎖機操作、運行/編輯切換操作、打開(kāi)文件列表操作、查詢(xún)等多種功能，同時(shí)能和環(huán)境監控系統通信。

（4）發(fā)電系統采用主機和備用主機模式(包括智能通訊管理機），系統內任一點(diǎn)故障時(shí)，不影響整個(gè)系統的功能。

（5）康明斯發(fā)電機組控制管理系統具有負荷控制功能，當柴油發(fā)電機供電時(shí)，監控系統應能根據系統的電壓、頻率，負荷分級情況，投切或解除變電所的負荷。

（6）10kV開(kāi)關(guān)柜采用微機保護測控裝置，測控裝置具有通信功能，10kV開(kāi)關(guān)柜的所有遙信、謠測、遙控功能由保護裝置完成。

（7）變壓器自帶溫控、溫顯裝置，溫控、溫顯裝置帶通信功能,變壓器的遙測、遙信量均通過(guò)該裝置接入系統。

（8）監控裝置可采集開(kāi)關(guān)的分合狀態(tài)、故障狀態(tài)等開(kāi)關(guān)量狀態(tài)，監控裝置有繼電器接點(diǎn)輸出，可對斷路器進(jìn)行遙控操作。

 

五、設備之間的配合條件

 

（1）10kV開(kāi)關(guān)柜設置綜合保護單元，具備繼電保護、測量、信號功能；各斷路器手車(chē)、接地刀的開(kāi)關(guān)位置信號、事故報警信號、故障跳閘信號等電氣信號通過(guò)綜合保護器輸出；綜保繼電器具有如下功能:采集數據，保護處理，不小于11IN/5OUT點(diǎn)，控制和監測處理，觸發(fā)執行機構，信息發(fā)送給顯示器和通過(guò)通信鏈接至遠程后臺；

（2）柴油發(fā)電機的運行狀況、事故報警信號、所有電氣參數通過(guò)自帶控制器輸出；

（3）直流屏的運行狀況、事故報警信號、所有電氣參數通過(guò)自帶控制器輸出。

 

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