1.發(fā)電機控制屏
發(fā)電機控制屏型號很多,但它們的作用和結(jié)構(gòu)大同小異,下面以FKDF封閉式低壓發(fā)電機控制屏為例來說明它的作用和結(jié)構(gòu)。
FKDF低壓發(fā)電機控制屏主要用于三相四線、電壓400/230V、頻率50Hz、額定功率 75?lOOOkW的發(fā)電機組,作低壓發(fā)電機控制、保護、測量、并網(wǎng)和配電用。
FKDF控制屏為封閉式結(jié)構(gòu),四面用鋼板彎制而成,骨架采用成 型角鋼(或鋼板彎制),屏面上部為 開啟式門,門上裝有功率表、電流表(三相)、功率因數(shù)表、直流電流 表、頻率表、電壓表、信號燈、按 鈕、并聯(lián)裝置和控制開關(guān)等,門內(nèi)裝有電壓繼電器、電流繼電器、時 間繼電器、信號繼電器、屮間繼電 器.有功、無功電度表和電鈴等,屏的中部裝刀開關(guān)和轉(zhuǎn)換開關(guān)、自 動準同期裝置,下部裝電流互感器 等。其外形見圖4-1,原理電路圖 見圖4-2,主要設備見表4-1。
2.發(fā)電機組控制箱
發(fā)電機組控制箱主要用于移動 式或容量較小的發(fā)電機的控制、測 量、保護和送配電,一般為封閉式 金屬結(jié)構(gòu),用優(yōu)質(zhì)鋼板沖壓、焊接而成。它經(jīng)減震器安裝在發(fā)電機背上,與發(fā)電機組成一體。圖4-3為 KXDF發(fā)電機控制箱,面板上裝有 電流表、電壓表、頻率表、功率表、按鈕、指不燈和自動空氣斷路器(空氣開關(guān))的操作機構(gòu),可方便地監(jiān)測發(fā)電機運行情況并進行操作。控制箱側(cè)面還裝有磁場變阻器,供調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓或無功。控制箱面板上設置儀表的多少隨發(fā)電機的容量不同和用戶要求不同而不同。有的沒有功率表,有的只裝電流表和電壓表、頻率表,最簡單的只裝一只電壓表。發(fā)電機的勵磁方式不同, 用于調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓的設備也不同,除上述 用的磁場變阻器外,有的用電抗器,電壓調(diào) 整率高的則用自動勵磁調(diào)節(jié)器(AVR)。
為了滿足發(fā)電機組的并聯(lián)運行和監(jiān)測內(nèi)燃機的運行情況,有的控制箱還設置有調(diào)差 裝置、燈光同步指示器、同步電壓表、水溫表開關(guān)、起動按鈕等,如圖4-4所示。
輕便型單相發(fā)電機組控制箱結(jié)構(gòu)較簡 單,如汽油發(fā)電機組的控制箱面板上只裝1 只交流電壓表、1只自動空氣開關(guān)、2只交 流輸出電插座、1只直流輸出插座和1只熔 斷器及信號燈,如圖4-5所示。
3.發(fā)電機組控制箱電路
發(fā)電機組控制箱電路.不同廠家的產(chǎn) 品不完全一致,但一般大同小異,歸納起 來有3種類型:
(1)輕便型單相發(fā)電機組控制箱電路。 圖4-6為國產(chǎn)單相發(fā)電機控制箱電路圖,一般有熔斷器、交流插座和電壓表、 送電信號燈,通常設有直流插座及 磁場變阻器。若發(fā)電機勵磁采用負 序磁場無刷勵磁,就不裝磁場變 阻器。
(2)單機運行的小型三相發(fā)電機組控制箱電路。圖4-9為KXDF 系列低壓發(fā)電機控制箱電路,其主 要元器件型號、規(guī)格見表4-2,其中 三相交流電主要經(jīng)過自動空氣開關(guān)QF接至接線柱(容量較大的則直接由QF輸出端引出)輸出,另外還有220V交流插座 XS1和24V直流插座XS2。直流插座和照明燈由蓄電池供電。為了監(jiān)測發(fā)電機的絕緣情況, 配有3只絕緣指示燈(HL1?HL3)。從圖中可看出,發(fā)電機采用電抗變流復合式相復勵勵 磁。發(fā)電機電壓和由裝在控制箱內(nèi)的磁場變阻器RP1進行調(diào)節(jié)。另外有6只電工測童儀表 (3只電流表、1只電壓表、1只頻率表、1只功率表)用于監(jiān)測發(fā)電機的運行。
各廠家發(fā)電機組控制箱電路圖一般大同小異,不同之處主要在于勵磁系統(tǒng)及裝設的電工儀表的多少。圖4-10、圖4-11分別為PF16-50、XFK-13控制箱電路,其主要元器件分別見 表4-3和表4-4。
(3)并列運行的小型三相發(fā)電機控制箱電路。圖4-12為PF13-75發(fā)電機控制箱電路, 主要增加了并列運行部分和監(jiān)視儀表,其主要元器件型號、規(guī)格見表4-5。
4.發(fā)電機組保護系統(tǒng)的組成及工作原理
發(fā)電機組保護系統(tǒng)分為內(nèi)燃機與發(fā)電機保護系統(tǒng)兩部分。
(1) 內(nèi)燃機保護系統(tǒng)。有高水溫、低油壓和超速保 護,典型電路如圖4-13所示(有的內(nèi)燃機還有欠速、冷 卻水中斷、油溫高、燃油油面低、并列機組逆功率保護 等)。機組運行中,一旦內(nèi)燃機出現(xiàn)高水溫、低油壓和超 速時,電接點水溫表觸點、電接點油壓表觸點和過速繼 電器觸點閉合,繼電器1K、2K、3K得電動作,使其常開觸點閉合,一方面使發(fā)光二極管發(fā)出光報警信號,另 —方面使繼電器4K動作,喇叭發(fā)出聲報警信號,同時繼電器5K動作,機組立即自動停機,起到了保護作用。 有的內(nèi)燃機設水溫表和油壓表,用于監(jiān)控其工作時的水溫和油壓。
(2) 發(fā)電機保護系統(tǒng)。小型發(fā)電機由于容量小,所 以保護裝置比較簡單,一般用自動空氣開關(guān)中瞬時脫扣器和熱脫扣器來實現(xiàn)短路和過載保護(有的發(fā)電機還有過電壓、欠比、接地等保護)。用戶訂貨時可對自動空氣開關(guān)的瞬時脫扣和熱脫扣的整定值提出具體要求,否則出廠時一般均按最大值整定,很難達到整定要求,起不到保護作用。因此有的廠家為了保護 可靠,另外加設了短路和過載保護,如采用熔斷器作短路保護,用過流繼電器作過流保護(見圖4-14)。有的廠家為了節(jié)省一個電流互感器,取消了 TAV,將Kv直接與中性點連接。
5.發(fā)電機電氣測置系統(tǒng)
發(fā)電機測量系統(tǒng)主要用于監(jiān)控發(fā)電機的運行情況,
以保證發(fā)電機安全、經(jīng)濟運行。發(fā)電機容量較大的控制屏配置的電工儀表較齊全,主要有交流電流表、電壓表、功率表、頻率表和功率因數(shù)表。為了監(jiān)測三相電流,用3 只電流表,三相電壓一般用一只電壓表和一個轉(zhuǎn)換開關(guān) 進行測量。用于觀測發(fā)電機轉(zhuǎn)子運行參數(shù)的有直流電流 表。值班人員必須經(jīng)常監(jiān)視這些儀表,并進行必要的操 作,使發(fā)電機的運行參數(shù)不超過其額定值。
用于容量較小的發(fā)電機控制箱配用的電工儀表較少,
—般只配交流電流表、電壓表、功率表和頻率表,有的只有配交流電流表和電壓表。輕便型單相發(fā)電機,通常只配一個電壓表監(jiān)測發(fā)電機的電壓。