使用說(shuō)明書(shū)

三相四線(xiàn)制柴油發(fā)電機組接線(xiàn)電路圖解

 

摘要：柴油發(fā)電機組的接線(xiàn)方式通常采用Y型接法的三相四線(xiàn)制，部分具備防雷網(wǎng)條件的用戶(hù)會(huì )要求中性點(diǎn)接地才會(huì )變?yōu)槿辔寰€(xiàn)制。至于另一種星形接法一般應用于電動(dòng)機產(chǎn)品，特別是星三角接法可以讓電動(dòng)機降壓?jiǎn)?dòng)，減低負載設備的時(shí)間沖擊電流的突加突載現象?？得魉构驹诒疚闹幸隽税俣劝倏茖Πl(fā)電機接法的部分定義，更加詳細地闡述了柴油發(fā)電機接線(xiàn)方法、圖解、接地、接零以及注意事項，并為因設備老舊無(wú)接線(xiàn)柱標記的用戶(hù)介紹了測試方法。

 

一、主要線(xiàn)路連接要求

 

      本文以康明斯柴油發(fā)電機組為例，主要電源和控制系統電路接線(xiàn)如圖1所示。

1、電源接線(xiàn)

      柴油發(fā)電機的電源接線(xiàn)主要包括輸入電源和輸出電源。

（1）輸入電源

      輸入電源是指將外部電源連接到發(fā)電機的電源輸入端，一般通過(guò)電纜進(jìn)行連接。在接線(xiàn)過(guò)程中，需要確保電纜的質(zhì)量良好、絕緣完好，并且正確接地，以避免電流泄漏和觸電風(fēng)險。

（2）輸出電源

      輸出電源是指將發(fā)電機的電能輸出到負載設備或電網(wǎng)，同樣需要使用質(zhì)量可靠的電纜進(jìn)行連接，并確保接地可靠。

2、控制線(xiàn)接線(xiàn)

      柴油發(fā)電機的控制線(xiàn)接線(xiàn)包括啟動(dòng)線(xiàn)、停機線(xiàn)、告警線(xiàn)等。

（1）啟動(dòng)信號線(xiàn)

      啟動(dòng)線(xiàn)是用于啟動(dòng)柴油發(fā)電機的信號線(xiàn)，一般由控制系統提供信號，發(fā)電機根據信號來(lái)啟動(dòng)。

（2）停機信號線(xiàn)

      停機線(xiàn)是用于停止柴油發(fā)電機的信號線(xiàn)，同樣由控制系統提供信號，發(fā)電機根據信號來(lái)停機。

（3）告警信號線(xiàn)

      告警線(xiàn)是用于傳輸發(fā)電機異常狀態(tài)的信號，一般連接到控制系統的監測設備上。在接線(xiàn)過(guò)程中，需要確?？刂凭€(xiàn)的連接正確可靠，以保證發(fā)電機的正?？刂坪捅O測。

（4）傳感器信號線(xiàn)

      傳感器信號線(xiàn)用于將發(fā)電機的運行參數傳輸到控制系統，如水溫傳感器、油壓傳感器等。

（5）儀表信號線(xiàn)

      儀表信號線(xiàn)用于將控制系統的指令傳輸到發(fā)電機的儀表上，如電壓指示儀、頻率指示儀等。在接線(xiàn)過(guò)程中，需要確保信號線(xiàn)的連接正確可靠，以保證發(fā)電機的正常運行和監測。

3、地線(xiàn)接線(xiàn)

      柴油發(fā)電機的接地線(xiàn)是非常重要的安全接線(xiàn)，它用于將發(fā)電機的金屬外殼和地面連接，以防止發(fā)電機產(chǎn)生的電流對人體造成觸電危險。接地線(xiàn)的接線(xiàn)點(diǎn)通常位于發(fā)電機的接地螺栓上，需要確保接地線(xiàn)良好接觸，并且與地面的接地電阻符合國家標準。

4、保護接線(xiàn)

      柴油發(fā)電機的保護接線(xiàn)主要包括過(guò)載保護、短路保護和漏電保護。

（1）過(guò)載保護

      過(guò)載保護是通過(guò)在電路中安裝過(guò)載保護器來(lái)實(shí)現的，當電流超過(guò)額定值時(shí)，過(guò)載保護器會(huì )自動(dòng)切斷電路，以保護設備的安全運行。

（2）短路保護

      短路保護是通過(guò)安裝短路保護器來(lái)實(shí)現的，當電路發(fā)生短路時(shí)，短路保護器會(huì )迅速切斷電路，以防止電路故障擴大。

（3）漏電保護

      漏電保護是通過(guò)安裝漏電保護器來(lái)實(shí)現的，當電路發(fā)生漏電時(shí)，漏電保護器會(huì )迅速切斷電路，以保護人身安全。在接線(xiàn)過(guò)程中，需要根據實(shí)際情況選擇合適的保護器，并確保保護接線(xiàn)的正確連接。

 

注釋①：對于遠程報警器，其干觸點(diǎn)的“C”端子必須硬線(xiàn)連接至發(fā)電機組蓄電池發(fā)動(dòng)機負極連線(xiàn)；其于觸點(diǎn)的“P”端子必須硬線(xiàn)連接至發(fā)電機組蓄電池發(fā)動(dòng)機正極連線(xiàn)。 圖1    康明斯柴油發(fā)電機組主要電氣接線(xiàn)圖

 

 

二、電源接線(xiàn)步驟

 

         柴油發(fā)電機組在安裝完成后，我們需要對各種電路進(jìn)行接線(xiàn)，保證發(fā)電機組安全有效高效地使用。這種接線(xiàn)工作一般由設備安裝單位完成，按照設計院的圖紙來(lái)進(jìn)行施工，部分內容可能需要柴發(fā)廠(chǎng)家來(lái)進(jìn)行圖紙深化。正確接線(xiàn)是保證設備投入運行安全的前期必要項，用戶(hù)和施工單位應嚴謹履行該工作。柴油發(fā)電機組的低壓（如圖2）、高壓（如圖3）的接線(xiàn)電路應嚴格遵守國家電力相關(guān)規定。

（1）在柴油發(fā)電機接入前，確認用戶(hù)所有負載開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)，不然會(huì )因低壓側中性點(diǎn)接地而短路，存在危險性。

（2）查看柴油發(fā)電機電瓶有無(wú)電，若無(wú)電，需要對充電屏進(jìn)行充電。

（3）確認用戶(hù)配電系統中備用開(kāi)關(guān)己斷開(kāi)，并同時(shí)再次確認與廠(chǎng)用相接的開(kāi)關(guān)都要暫時(shí)斷開(kāi)。

（4）柴油發(fā)電機電纜接至市電低壓配電柜開(kāi)關(guān)或雙電源轉換柜開(kāi)關(guān)銅排下端頭，接入前，再次確認備用開(kāi)關(guān)己斷開(kāi)。

（5）確認柴油發(fā)電機出口開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)位置，防止突然充電，因相序不對，存在安全隱患。

（6）起動(dòng)柴油發(fā)電機。再次確認出口開(kāi)關(guān)己斷開(kāi)。

（7）調整柴油發(fā)電機電壓值，低壓為400V，高壓為6600V~10.5KV左右即可。

（8）電壓調整后，推上出口開(kāi)關(guān)。

（9）測量柴油發(fā)電機電纜U、V、W與母排的A、B、C相序是否正確，若相序不正確，任意調換發(fā)電機出口接線(xiàn)中2相即可（核相儀顯示上，若為R正轉為正相序，L反轉為負相序，測量須帶電進(jìn)行）。

（10）確認相序后，方可合上備用開(kāi)關(guān)。

（11）合閘后開(kāi)始送電，先送小電源，看是否有電存在。此時(shí)需有人在配電室查看，一有情況，中控室就要斷開(kāi)相應斷路器。

（12）小電源送電無(wú)誤后，可向全部用電設備進(jìn)行供電。

 

圖2    400V發(fā)電機接線(xiàn)圖

圖3    10KV柴油發(fā)電機供電接線(xiàn)圖

 

三、接線(xiàn)的注意事項

 

1、接地線(xiàn)

       發(fā)電機組接地保護常用于中性點(diǎn)不接地的低壓系統中（如圖4所示），它的作用是：當發(fā)電機某一繞組的絕緣結構已破壞使外殼帶電時(shí)，若未接地，人體觸及外殼，相當于單相觸電，可能發(fā)生觸電的危險。

① 接地線(xiàn)接線(xiàn)點(diǎn)一般是在柴油發(fā)電機組的底盤(pán)末端，在安裝接地線(xiàn)時(shí)，必須接到合適的地線(xiàn)位置。

② 交流發(fā)電機接地中線(xiàn)的連接通常由用戶(hù)安裝時(shí)決定，當柴油發(fā)電機組作為電源時(shí)，中線(xiàn)必須直接連到工廠(chǎng)接地線(xiàn)上。

③ 較為復雜的安裝，應選擇接地中點(diǎn)以確保柴油發(fā)電機組正確的運行或保護設備，例如發(fā)現接地故障和將接地循環(huán)電流降到最小。

2、接零線(xiàn)

        保護接零常用于中性點(diǎn)接地的低壓系統中，它的作用是當電動(dòng)機某一繞組的絕緣結構已破壞而與外殼相接時(shí)，采用保護接零形成單相短路，電流可以迅速將這一相中的熔絲熔斷，外殼便不再帶電，電路接線(xiàn)如圖5所示。

① 柴油電機組要做到準確接線(xiàn)，首先應辨別接線(xiàn)柱或引出線(xiàn)是相線(xiàn)仍是零線(xiàn)。通常情況下，發(fā)電機的各接線(xiàn)柱或引出線(xiàn)都用必然的標記來(lái)區別是相線(xiàn)仍是零線(xiàn)。只要加以重視就可進(jìn)行辨別零線(xiàn)接線(xiàn)柱常常使用字母M或O作標記，也有在接線(xiàn)旁標以接地符號標示的。

② 如果零線(xiàn)接線(xiàn)柱上無(wú)符號或符號恍惚不清，可在發(fā)電機運行歷程中用電壓表測試鑒定，不要采用“碰火”的操作。

3、接線(xiàn)柱無(wú)標記的測試方法

        當發(fā)電機引出線(xiàn)或接線(xiàn)柱沒(méi)有標記，或標記不清，或忘記標記的意義時(shí)，可采取下列方法識別搭鐵引線(xiàn)。

① 打火試驗法

        當發(fā)電機正常運轉時(shí)，分別用一根引線(xiàn)與其他各根引線(xiàn)劃擦，如果某一根引線(xiàn)與其他兩根引線(xiàn)劃擦時(shí)都有火花發(fā)生，則該根引線(xiàn)就是搭鐵線(xiàn)，其他引線(xiàn)則為火線(xiàn)。

② 電壓表測量法

        當發(fā)電機正常運轉時(shí)，將電壓表一端的表筆與一根引出線(xiàn)相接，另一表筆分別與其他各引出線(xiàn)相接，搭鐵線(xiàn)與火線(xiàn)間的電壓比任何兩火線(xiàn)間的電壓低。例如，某根導線(xiàn)與其他導線(xiàn)之間的電壓均約為6伏，則該根導線(xiàn)即為搭鐵線(xiàn)。如果沒(méi)有電壓表，也可以用電壓為12伏燈泡（電壓過(guò)低，燈泡易燒損），分別與兩根引出線(xiàn)相接，根據燈光明暗程度，確定電壓的高低。搭鐵線(xiàn)與火線(xiàn)相接時(shí)燈光較暗，兩火線(xiàn)相接時(shí)燈光較亮。

 

圖4    柴油發(fā)電機中性點(diǎn)接地

圖5    柴油發(fā)電機零線(xiàn)接駁示意圖

 

 

四、發(fā)電機接線(xiàn)方式

 

1、Y型接線(xiàn)法

        發(fā)電機的Y型接法（如圖6、圖7所示）是將各相電源或負載的一端都接在一點(diǎn)上，而它們的另一端作為引出線(xiàn)，分別為發(fā)電機的三條相線(xiàn)，即把三個(gè)線(xiàn)圈的末端X、Y、Z連接在一起，成為三個(gè)線(xiàn)圈的公用點(diǎn)，通常稱(chēng)它為中點(diǎn)或零點(diǎn)，并用字母O表示。

（1）接線(xiàn)方式

      供電時(shí)，引出四根線(xiàn)：

① 從中點(diǎn)O引出的導線(xiàn)稱(chēng)為中線(xiàn)或零線(xiàn)；

② 從三個(gè)線(xiàn)圈的首端引出的三根導線(xiàn)稱(chēng)為A線(xiàn)、B線(xiàn)、C線(xiàn)，統稱(chēng)為相線(xiàn)或火線(xiàn)。

③ 在Y型接線(xiàn)中，如果中點(diǎn)與大地相連，中線(xiàn)也稱(chēng)為地線(xiàn)。 

（2）接線(xiàn)說(shuō)明：

① 將發(fā)電機繞組或負載的一端都接在一起構成中性線(xiàn)，由于均衡的發(fā)電機的中性線(xiàn)中電流為零，故也叫零線(xiàn)：發(fā)電機繞組或負載的另一端的引出線(xiàn)，分別為發(fā)電機的三個(gè)相線(xiàn)。星形接法主要應用在高壓大型或中型容量的發(fā)電機中，定子繞組只引出三根線(xiàn)。對于星形接法，各相負載平衡，則任何時(shí)刻流經(jīng)三相的電流矢量和等于零。

② 可以將中點(diǎn)（稱(chēng)為中性點(diǎn)）引出作為中性線(xiàn)，形成三相四線(xiàn)制。也可不引出，形成三相三線(xiàn)制。當然，無(wú)論是否有中性線(xiàn)，都可以添加地線(xiàn)，分別成為三相五線(xiàn)制或三相四線(xiàn)制。

③ 當三相負載平衡時(shí)，即使連接中性線(xiàn)，其上也沒(méi)有電流流過(guò)。三相負載不平衡時(shí)，應當連接中性線(xiàn)，否則各相負載將分壓不等。借助于通常只有制造廠(chǎng)或其代理商才備有的專(zhuān)用工具方便更換軟線(xiàn)的連接方式。 

 

圖6    Y型接線(xiàn)電路圖

圖7    發(fā)電機Y型接線(xiàn)模擬圖.

 

2、星形接線(xiàn)法 

      星形接法是發(fā)電機與三相用電器的一種接線(xiàn)方法。把發(fā)電機三個(gè)繞組的末端、X、Y、Z連接在一起，成為一公共點(diǎn)O，從始端A、B、C引出三條端線(xiàn)。是由頻率相同、振幅相等而相位依次相差120°的三個(gè)正弦電源以一定方式連接向外供電的系統。

（1）接線(xiàn)說(shuō)明：

      將發(fā)電機繞組或負載的一端都接在一起構成中性線(xiàn)，由于均衡的發(fā)電機的中性線(xiàn)中電流為零，故也叫零線(xiàn)：發(fā)電機繞組或負載的另一端的引出線(xiàn)，分別為發(fā)電機的三個(gè)相線(xiàn)。遠程輸電時(shí)，只使用三根相線(xiàn)，形成三相三線(xiàn)制。到達用戶(hù)的電路，往往涉及220V和380V兩種電壓，需三根相線(xiàn)和一根零線(xiàn)，形成三相四線(xiàn)制。用戶(hù)為避免漏電形成的觸電事故，還要添加一根地線(xiàn)，這時(shí)就有三根相線(xiàn)，一根零線(xiàn)和一根地線(xiàn)，故也有三相五線(xiàn)制的說(shuō)法。

（2）接線(xiàn)方式

● 星形接法（如圖9所示）

① I線(xiàn)=I相，U線(xiàn)=√3×U相；

② P相=U相×I相；

③ P=3P相=3x1/√3xU線(xiàn)×I相=√3×U線(xiàn)×I線(xiàn)。

① I線(xiàn)=√3×I相，U線(xiàn)=U相；

② P相=I相×U相；

③ P=3P相=3x1/√3×I線(xiàn)×U相=√3×I線(xiàn)×U線(xiàn)。

說(shuō)明：三角(△)聯(lián)接，Iab=Ia向量+Ib向量=(Ia+Ib)×cos30°=2Ia×√3/2=√3×Ia，線(xiàn)電流是相電流的根號三倍。

      另一個(gè)重要的應用是電阻的星形聯(lián)接。電阻若構成星 — 三角式(Y — △)聯(lián)接，則不能用串、并聯(lián)公式進(jìn)行等效化簡(jiǎn)，但它們之間可以用互換等效公式進(jìn)行等效變換：（1、2、3是節點(diǎn)，R12表示1、2節點(diǎn)之間的電阻，是三角形聯(lián)接的電阻。）

 

圖8  發(fā)電機星形接線(xiàn)圖

圖9  星三角降壓?jiǎn)?dòng)電路圖

 

總結：

      柴油發(fā)電機接線(xiàn)要求包括電源接線(xiàn)、控制線(xiàn)接線(xiàn)、接地線(xiàn)接線(xiàn)、保護接線(xiàn)和信號線(xiàn)接線(xiàn)等。在接線(xiàn)過(guò)程中，需要注意電纜質(zhì)量、絕緣和接地的可靠性，選擇合適的保護器，并確保信號線(xiàn)的連接正確可靠。只有滿(mǎn)足這些要求，才能保證柴油發(fā)電機的正常運行和安全使用。

 

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