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备用发电机组自投控制的动作逻辑 |
随着开发、生产的各种燃料(汽油、柴油、气体燃料等)发电机组越来越多，市场对发电机组作备用电源的需求量也很大，因此对备用电源提出了更高的要求。 一方面要求发电机组提高供电可靠性，保证对重要负荷不间断供电， 另一方面要求发电机组控制系统的设计趋于智能化使用户在使用过程中更加方便且安全。
一、自投控制的动作逻辑
根据以上分析，柴油发电机组自动投入的动作逻辑分为两种情况，即两路电源互为备用（暗备用）和两路电源一个运行另一个备用（明备用）。
1、采用暗备用时的动作逻辑
分段开关或桥开关采用暗备用时AAT的动作逻辑如图1、图2所示。QF3断开分列运行。
（1）AAT的充电与放电
对应备自投方式1、方式2的AAT逻辑框图如图1、图2所示。在图1中正常运行时，QF1、QF2合位，QF3跳位，母线I、II有压，线路XL1、XL2有流。Y1、Y2、Y6均动作，T1时间元件启动，经10～15s充电完成，为与门Y7动作准备了条件。
当母线I、II同时无压，QF3合上，方式1和方式2闭锁投入时，H1动作，瞬时对T1放电，闭锁AAT的动作。AAT动作使QF3合闸后，瞬时对T1放电，保证了AAT只动作一次。
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图1 分段开关暗备用AAT的充放电及合闸动作逻辑 |
（2）AAT的动作过程
AAT工作于方式1时，跳QF1的逻辑电路如图2（a）所示。当I母无压时，如XL1也无流，而XL2有压，且方式1投入，则Y4动作，经T2延时，经H2跳开QF1，也有可能QF1由于XL1保护动作而已经跳开
当QF1跳开后XL1线路无流，确认QF1已跳开，此时XL2如有压，则Y8门动作，经Y7合QF3。由动作过程可以看出，QF1跳开后，QF3才能合上，XL2线路无压时，AAT也不会动作合QF3。
AAT工作于方式2时，其跳QF2逻辑如图2（b）所示。当II母无压时，如XL2也无流，而XL1有压，且方式2投入，则Y5动作，经T3延时，经H3跳开 QF2，也有可能QF2由于XL2保护动作而已经跳开。
当QF2跳开后XL2线路无流，确认QF2已跳开，此时XL1如有压，则Y9门动作，经Y7合QF3。由动作过程可以看出，QF2跳开后，QF3才能合上，XL1线路无压时，AAT也不会动作合QF3。
分段开关自投后加速保护在备自投动作或手动合闸QF3时投入，后加速保护经3s后自动退出。在3s的后加速记忆时间内，如备自投合闸到故障时，后加速保护立即瞬时动作，启动跳QF3。
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图2 分段开关暗备用AAT的跳闸动作逻辑 |
2、采用明备用时的动作逻辑
采用明备用时AAT的动作逻辑如图3、图4所示。
（1）AAT的充电与放电
方式3和方式4都基于母联断路器QF3必须处于合闸状态。因此在母线I、II段均有电压的情况下，有如下情况之一即启动充电做好动作准备，如图3所示。
① QF1合位、QF2跳位（即XL1工作，XL2备用）。
② QF2合位、QF1跳位（即XL2工作，XL1备用）。
经10～15s，充电完成。有如下情况之一即放电闭锁AAT动作，如图3所示。
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图3 明备用电源AAT的充／放电及合闸动作逻辑 |
① 当QF3跳位或方式3、方式4闭锁时。
② 当QF1与QF2同时处于跳闸位置或合闸位置时。
③ XL1或XL2无电压即柴油发电机组无压时。
（2）AAT的动作过程。
以方式3为例，如图4（a）所示，当I母无压、XL1无流、XL2有压、方式3投入情况下，经T2跳QF1。当QF1被跳开后，如XL2有压，则经延时合上QF2。
以方式4为例，如图4（b）所示，当II母无压、XL1有压、XL2无流、方式4投入情况下，经T3跳QF2。如QF2被跳开后，XL1有压，则经延时后合上QF1。
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图4 明备用电源AAT的跳闸动作逻辑 |
二、多分段母线的机组自投方式
在目前的大中城市供电系统中，为提高供电可靠性和运行灵活性多采用三主变多分段的接线方式，柴油发电机组自投方式也有所不同。简单介绍如下。
1、三主变三分段备自投方式
三主变三分段方式为三台主变压器，低压采用母线三分段，两个低压分段开关QF4、QF5正常运行时一般断开，如图5所示。设该接线正常运行方式为QF1、QF2、QF3合，QF4、QF5断开，每台变压器带一段母线负荷。柴油发电机组自投动作如下：
（1）母线I失压，母线II有压时，备自投启动跳QF1，合QF4。
（2）母线III失压，母线II有压时，备自投启动跳QF3，合QF5。
（3）母线II失压，母线I或皿有压时，备自投启动跳QF2，合QF4或QF5（任选一种方式）。
注意：该方式当备自投动作后一台变压器要带2段母线负荷，要考虑变压器的过负荷情况。在某些运行情况下，母线II失压时可能只允许向一侧切换。
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图5 三主变三分段备自投方式 |
2、三主变四分段备自投方式
三主变四分段方式为三台主变压器，低压母线采用四分段，即将II段母线分为两个半段II-1和II-2，如图6所示。两个低压分段开关QF4、QF5正常运行时一般断开。设该接线正常运行方式为QF1、QF21、QF22、QF3 合；QF4、QF5 断， 每台变压器带一组母线负荷。柴油发电机组自投动作如下：
（1）母线I失压、母线II有压时，备自投启动跳QF1，合QF4同时联跳QF22。
（2）母线III失压、母线II有压时，备自投启动跳QF3，合QF5同时联跳QF21。
（3）母线II-1失压、母线I有压时，备自投启动跳QF21，合QF4。
（4）母线II-2失压、母线II有压时，备自投启动跳QF22，合QF5。
这样始终可以保证每台变压器最多只带一段半母线负荷，负荷分配合理。但备自投动作会有联切负荷的问题。
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图6 三主变四分段备自投方式 |
3、三主变六分段备自投方式
三主变六分段方式为三台主变压器，低压母线采用六分段，即将每段母线各分为两个半段，如图7所示。三个低压分段开关QF4、QF5、QF6正常运行时一般断开。设该接线正常运行方式为QF11、QF12、QF21、QF22、QF31、QF32合；QF4、QF5、QF6断，每台变压器带一组母线负荷。柴油发电机组自投动作如下：
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图7 三主变六分段接线备自投方式图 |
（1）母线I-2失压，母线II-1有压时，备自投启动跳QF12，合QF4。
（2）母线III-1失压，母线II-2有压时，备自投启动跳QF31，合QF5。
（3）母线III-2失压，母线I-1有压时，备自投启动跳QF32，合QF6。
（4）母线I-1失压，母线III-2有压时，备自投启动跳QF11，合QF6。
（5）母线II-1失压，母线I-2有压时，备自投启动跳QF21，合QF4。
（6）母线II-2失压，母线III-1有压时，备自投启动跳QF22，合QF5。
同样可以保证每台变压器最多只带一段半母线负荷，负荷分配合理。但备自投动作不会联切负荷。
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