摘要:引用于“往復(fù)式柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)組(GB/T 2820.4—2009/ISO 8528-4:2005)第4部分:控制裝置和開關(guān)裝置”部分規(guī)定
對柴油發(fā)電機(jī)組監(jiān)控的規(guī)定
一、總則
在本標(biāo)準(zhǔn)中,監(jiān)控是指通過測量或保護(hù)裝置以及監(jiān)視控制參數(shù)觀察發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行,驗(yàn)證其功能的正確性。
二、電氣儀表
發(fā)電機(jī)組至少應(yīng)配備電壓表和電流表。并聯(lián)運(yùn)行的附加儀表在“往復(fù)式柴油發(fā)電機(jī)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)組(GB/T 2820.4—2009/ISO 8528-4:2005)第4部分:控制裝置和開關(guān)裝置”6.12中給出。
對于輸出大于100kW的機(jī)組還應(yīng)配備頻率表和運(yùn)行計(jì)時器。對于3相機(jī)組,所有相的電壓和電流均應(yīng)進(jìn)行測量。
三、電氣保護(hù)和監(jiān)控
1、過電流保護(hù)
若需要,過載保護(hù)只要求斷開發(fā)電機(jī)的負(fù)載。
帶過電流脫扣裝置的傳統(tǒng)斷路器可提供短路保護(hù)。必要時,為保證短路選擇性(短路識別),應(yīng)對串聯(lián)在電路中的過流保護(hù)繼電器或保險(xiǎn)絲進(jìn)行選擇,使最靠近故障的繼電器或保險(xiǎn)絲首先斷開。
短路保護(hù)裝置的匹配應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)組制造商和用戶之間的協(xié)議。
注:發(fā)電機(jī)持續(xù)短路電流對確保保護(hù)系統(tǒng)選擇性的燼響見GB/T 2820.3-2009中10.3和12.2。
2、電動機(jī)啟動
為感應(yīng)電動機(jī)供電的發(fā)電機(jī)組應(yīng)能承受電動機(jī)啟動電流。
啟動電流有時可能比發(fā)電機(jī)的額定電流大得多。在這種情況下,需對發(fā)電機(jī)過流保護(hù)繼電器作特殊考慮。
注:發(fā)動機(jī)/發(fā)電機(jī)制造廠公布的技術(shù)數(shù)據(jù)一;段用每千瓦發(fā)電機(jī)定額的發(fā)動機(jī)轅出和最大電壓降來表示啟動電動機(jī)能力。
3、欠速度保護(hù)
交流(a.c.)發(fā)電機(jī)若在正常電壓、低于同步轉(zhuǎn)速下長期運(yùn)行可能容易損壞。此時應(yīng)釆取適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)方法。
4、逆功率保護(hù)
所有并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組應(yīng)有逆功率保護(hù)。逆功率繼電器應(yīng)確切地識別逆向作用于發(fā)動機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩,并使發(fā)電機(jī)斷路器在規(guī)定的延時內(nèi)斷開。
5、負(fù)載保護(hù)和減載
發(fā)電機(jī)組在某些條件下運(yùn)行可能導(dǎo)致電壓和/或頻率的輸出特性為電氣負(fù)載一部分的某些設(shè)備所不能接受。用戶應(yīng)規(guī)定這類限值,并給出過/欠電壓和過/欠頻率保護(hù)的有關(guān)資料。
應(yīng)有一種過載優(yōu)先跳閘系統(tǒng),在緊急情況下卸去部分負(fù)載,使供電保持在希望的容差范圍內(nèi)。系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先卸去最不重要的負(fù)載。
6、控制回路保護(hù)
所有的控制和測量儀表應(yīng)有充分的過流保護(hù)。
7、接地故障保護(hù)
接地故障保護(hù)可用于發(fā)電機(jī)組或與其連接的系統(tǒng)。對于系統(tǒng)中采用的具體中性線接地方法,都有與其相適應(yīng)的繼電器保護(hù)方案(見圖2)。
圖2發(fā)電機(jī)中性線接地方法
G-發(fā)電機(jī)
1-電抗
2-接地電阻
3-中性線斷路器
4-公共母線
5-斷路器
6-單元升壓變壓器
7-配電變壓器
8-次級電阻
a-直接接地
b-電抗接地
c-低電阻接地
d-多電源系統(tǒng)的低電阻接地(1個接地電阻和開關(guān)裝置)
e-配電變壓器(帶次級電阻的接地)
接地故障保護(hù)通常由三種檢測零序電流的繼電器方案來實(shí)現(xiàn)。
(1) 剩余電流繼電器防護(hù)方案(見圖3a)
接地故障電流是通過檢驗(yàn)三相總加電流互感器次級繞組中的剩余電流信號來檢測的。當(dāng)出現(xiàn)接地故障時,連接在電流互感器中性線上的接地故障繼電器才有電流。
(2) 接地傳感器方案(見圖3b)
穿心式磁勢平衡電流互感器環(huán)繞各相導(dǎo)線(電纜電流互感器)。接地故障繼電器檢測不對稱并捕捉零序電流分量。對于線對中性線連接的負(fù)載,穿心式磁勢平衡電流互感器也環(huán)繞中性線。
(3) 中性線接地方案(見圖3c)
接地故障電流通過連接于阻性接地系統(tǒng)中性線接地導(dǎo)體上的零序電流互感器的變換,由接地故障保護(hù)繼電器檢驗(yàn)(見圖3c)。
為了獲得到選擇性,通常采用限定的接地故障保護(hù)。這種保護(hù)形式僅監(jiān)控某一特定范圍,一般為從發(fā)電機(jī)定子繞組到電流互感器安裝點(diǎn)。該保護(hù)范圍外的接地故障是由定向接地故障繼電器的斷開來抑制的。若是低電阻中性線接地,繼電器的極化作用由零序電流產(chǎn)生,若是高電阻中性線接地則由零序電壓產(chǎn)生。
對于單獨(dú)的發(fā)電機(jī)組,可提供不受限制的接地故障保護(hù)。對于固定式高電壓發(fā)電機(jī)組,實(shí)施接地故障保護(hù)也是可行的。
應(yīng)特別注意用于臨時供電的單臺低電壓發(fā)電機(jī)組的獨(dú)立運(yùn)行情況。接地故障保護(hù)裝置的配置應(yīng)按供電管理局、用戶和發(fā)電機(jī)組制造商之間的協(xié)議。
圖3檢測零序電流的接地故障保護(hù)
1-電流互感器
2-剩余電流繼電器
3-接地傳感器繼電器
4-接地電阻
5-接地故障電流
6-中性線接地繼電器
7-發(fā)電機(jī)回路斷路器
G-發(fā)電機(jī)
a)-剩余電流繼電器防護(hù)方案(不適用于低電壓4線系統(tǒng));
b)-接地傳感器方案(通常電流互感器的變化為50 A/5 A或100 A/5 A);
c)-中性線接地方案(通常電流互感器的變比為接地故離電流/5 A)。
四、發(fā)動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)
在考慮了發(fā)電機(jī)組的輸出和用途后,往復(fù)式內(nèi)燃(RIC)機(jī)保護(hù)和監(jiān)測裝置的選擇和擴(kuò)展應(yīng)經(jīng)制造商和用戶同意。
應(yīng)監(jiān)測下列發(fā)動機(jī)運(yùn)行參量(見表1):
——低潤滑油壓力,
一發(fā)動機(jī)超速;
—-發(fā)動機(jī)冷卻液溫度;
——皮帶故障(風(fēng)冷發(fā)動機(jī))。
根據(jù)發(fā)電機(jī)組的用途,推薦監(jiān)測下列附加的發(fā)動機(jī)運(yùn)行參量:
冷卻液液位;
——排氣溫度;
——潤滑油溫度;
——防火(按GB/T 4556—2001的要求)。
表1給出了更多推薦的發(fā)動機(jī)監(jiān)測要點(diǎn)。
當(dāng)被監(jiān)測的發(fā)動機(jī)參數(shù)超過允許的運(yùn)行限值時,下述動作之一應(yīng)執(zhí)行:
僅報(bào)警(不停機(jī))>
——報(bào)曾并斷開負(fù)載;
——報(bào)警并立即停機(jī)。
可以進(jìn)行光和/或聲報(bào)警。