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功能说明与康明斯知识 |
三相柴油发电机和配电柜母线连接方法 |
在民用建筑里，柴油发电机常用作为消防用电和重要负荷用电的备用电源，从柴油发电机出线到配电柜的配电线路一般采用铜芯电缆或封闭式母线槽。当柴油发电机容量为600KW，其额定电流为1082A，每相可以选用两根截面为400平方毫米的单芯电缆，所以小于600KW的柴油发电机其出线可以选择电缆配电；当柴油发电机容量超过600KW时，其电流更大，而每相电缆数量会超过两根，这样会造成连接端子处接线困难，因此宜采用封闭式母线槽作为配电线路。由于柴油发电机在运行是有一定的震动，所以在采用封闭式母线与之连接时需采用铜编织带导体作为软连接，以保证连接固定处在震动时不松动，避免造成安全事故，同时合理设计连接箱保护裸露的密集母线连接法兰和铜编织带导体。
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一、柴发与母线连接方法
密集型封闭母线已经是很成熟的产品，它具有载流量大，体积小，安装施工速度快，易于维护，配电可靠性高等优点，广泛应用在建筑电气的配电系统。
封闭式密集型母线与柴油发电机连接的结构包括有柴油发电机、柴发出线端子、柴发出线端子箱、连接保护箱、绝缘胶木板、铜编织带导体、密集母线接线法兰、绝缘软橡胶、密集型母线、固定螺栓、连接保护箱门，连接保护箱固定在柴油发电机出线端子箱上，在连接保护箱和发电机出线端子箱之间用绝缘胶木板隔开，密集母线连接法兰装设在连接保护箱内，密集型母线的一端通过密集母线接线法兰与铜编织带导体的一端连接，铜编织带导体的另一端穿过绝缘胶木板所设的开孔与柴油发电机出线端子连接，密集型母线的另一端从连接保护箱上端的开孔穿出并与连接保护箱之间保持一定的间隙，密集型母线及密集母线接线法兰固定在柴油发电机的机房顶板上，与连接保护箱脱开。
大功率柴油发电机出线配电线路当采用密集母线时的软连接大多采用软电缆连接，由于电流很大，同样每相要两根以上的电缆，在和发电机的出线端子和密集母线的连接法兰处接线困难，造成供电可靠性的降低。因此，配电线路的软连接应采用铜编织带软连接导体，可以作为大电流配电的软连接。
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发电机组外部母排接线图 |
垂直母排结构图 |
二、高压机型运行方式
（1）10kV市电/油机切换系统主接线采用分段单母线运行的接线方式，系统不设置母联。
每路电源最大可提供100%的供电能力，正常情况两路市电电源同时工作，互为备用，各提供50%的供电能力。
各发电机房10kV中压系统采用分段单母线运行的接线方式，系统设置母联。两路市电进线和母联开关之间设电气联锁，任何时候只能有两台开关处于合闸状态。当一路市电电源失电，发电机房10kV中压系统自动投入母联开关。由另一路市电提供100％的供电容量。当失电电源恢复供电后，手动恢复正常状态（即自投不自复）。
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母线集成组件图 |
（2）柴油发电机采用10kV高压发电机组，并机母线采用单母线。
每个发电机组自带控制柜或控制箱，能手动/自动控制每台机组的启停或并机；发电机组的并机运行通过并机系统自动完成, 发电机并机及控制系统可以通过Modbus RS485接口与自动化配电控制管理系统通讯。
柴油发电机组的应急电源电缆接到市电油机切换系统的I段、II段高压母线。设置手动、自动运行模式。在自动状态时，当接到发电机启动命令时，立即启动，1分钟内完成启动、并机程序并向负载供电。
柴油发电机进线和市电进线开关之间设电气联锁，任何时候只能有一台开关处于合闸状态。
（3）当两路10 kV市电电源均失电后，发电机房10kV系统，将发电机房(两路电源均断电的发电机房)10kV系统两段单母线下负载进行下电（即10kV系统输出开关均分闸）；同时发送发电机启动信号，10kV发电机快速自启动。
动力中心市电和油机切换系统中2个市电进线开关分闸，断路器手车摇出 (电动或人工摇出)。市电油机切换系统的2台市电进线开关均在试验位置时，2台油机进线开关摇进至工作位置并合闸(电动或人工摇进至工作位置)。柴发进线开关和市电进线开关设置电气联锁，确保不能同时合闸。
柴发进线开关合闸后，再按照设定的逻辑每隔5S（根据运行调试情况，时间可调）顺序投入各发电机房10kV中压系统。上述所有延时时限均应在0~60S现场可调，时限根据用户最终给定时限为准。
（4）市电有电后，由人工恢复供电。任何隔离手车与其对应的开关设电气联锁，限制隔离手车与开关的操作顺序，先合隔离手车再合开关，分闸时则相反。
三、供配电设备要求
所有设备均应是满足行业及国家相应标准，每个产品应有产品合格证，并获得国家的安全认证。要求设备制造厂提供设备安装指导，特别是确认设备基础与设计院图纸是否吻合。
（1）高压开关柜
高压开关柜要满足五防要求。配微机型综合保护器，除满足就地显示测量参数和继电保护要求外，还需满足远距离传送测量数据、状态、信号功能。配电柜内照明、防潮设备。采用电缆下进、下出线的接线方式。防护等级不低于IP30。发电机厂家提供编制二次原理及端子排图。
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10KV高压配电柜内部配置框架图 |
（2）10kV断路器
断路器操动机构采用与断路器一体化的弹簧储能操动机构，储能方式为电动和手动两种方式，操动机构储能电机电源和断路器的控制电源应能采用DC220V供电。
市电油机切换系统市电进线断路器和油机进线断路器要求采用全电机驱动系统，并可远程进行断路器的各种运行操作。
（3）10kV继电保护
开关柜均配有微机型综合保护继电器，该装置集继电保护、测量、显示于一体，继电保护装置的整定，由当地供电公司确定并调试。
① 电源进线柜设过电流保护、电流速断保护、零序保护。
② 过电流保护、电流速断保护、零序保护，保护动作于跳闸并发事故信号。
③ 跳闸回路断线、保护装置故障、母线失压、PT熔断器熔断等发预告信号。
④ 柴油发电机必须配置自带保护装置。
（4）操作电源
10kV开关的操作及控制电源采用 DC 220V；配铅酸免维护电池，后备容量100AH, 配集中监控，液晶显示，RS485与上位机通讯接口。操作电源供给全站微机监控、继电保护、自动装置、远动装置、断路器合闸等直流电源。
（5）计量方式
商业计量设在市电油机切换系统10kV市电电源进线侧，采用全电子多功能电能表，就地布置在相应的计量柜上，由发电机厂家根据供电部门要求设计。
四、自动化配电控制管理系统
（1）采用分层分布式结构，现场设备与智能通讯管理机的通信，智能通讯管理机放在每个变电所或控制室内，每个智能通讯管理机和以太交换机间采用光纤或双绞线，每个智能通讯管理机通过以太交换机于后台主机进行通信。
（2）智能通讯管理机是电力监控装置人机界面，监控装置通过RS485接口、MODBUS通信协议采集现场数据，智能通讯管理机可以显示现场智能设备的遥信、遥控、遥测量及告警信息，并同时把这些信息打包以TCP/IP协议送到监控系统后台。
（3）发电系统监控装置具有登陆操作、锁机操作、运行/编辑切换操作、打开文件列表操作、查询等多种功能，同时能和环境监控系统通信。
（4）发电系统采用主机和备用主机模式(包括智能通讯管理机），系统内任一点故障时，不影响整个系统的功能。
（5）康明斯发电机组控制管理系统具有负荷控制功能，当柴油发电机供电时，监控系统应能根据系统的电压、频率，负荷分级情况，投切或解除变电所的负荷。
（6）10kV开关柜采用微机保护测控装置，测控装置具有通信功能，10kV开关柜的所有遥信、谣测、遥控功能由保护装置完成。
（7）变压器自带温控、温显装置，温控、温显装置带通信功能,变压器的遥测、遥信量均通过该装置接入系统。
（8）监控装置可采集开关的分合状态、故障状态等开关量状态，监控装置有继电器接点输出，可对断路器进行遥控操作。
五、设备之间的配合条件
（1）10kV开关柜设置综合保护单元，具备继电保护、测量、信号功能；各断路器手车、接地刀的开关位置信号、事故报警信号、故障跳闸信号等电气信号通过综合保护器输出；综保继电器具有如下功能:采集数据，保护处理，不小于11IN/5OUT点，控制和监测处理，触发执行机构，信息发送给显示器和通过通信链接至远程后台；
（2）柴油发电机的运行状况、事故报警信号、所有电气参数通过自带控制器输出；
（3）直流屏的运行状况、事故报警信号、所有电气参数通过自带控制器输出。
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