ROSSHILL发电机控制柜讲义
电驱动钻机SCR系统常见故障及排除方法(张业贵)
电驱动钻机SCR系统常见故障及排除方法(湖南钻井西南项目部张业贵)摘要:根据电动钻机的特点及钻井作业现场的维护经验，介绍了SCR控制系统的常见故障及排除方法。
关键词: SCR 控制系统电驱动钻机故障排除目前，随着电子技术的飞速发展，国内外各大钻井公司都配备有电驱动钻机，电驱动钻机已成为钻井生产的主流设备，直流电动钻机均采用SCR控制系统，该系统是一套比较成熟的、可靠的钻井作业现场电气控制系统，该控制系统大部分为：国外ROSSHILL系统；国内宝美、天水传动研究所、西安海尔海斯、四川宏天、北京四利通、浙江华盾等公司生产，由于使用时间长，技术比较成熟可靠，所以其出现故障也有规律。
根据钻井作业的特点和经常出现的故障性质，将故障按系统控制对象进行分类，这也是现场处理故障比较切实可行的一种分类方式。
本文按所在位置将控制系统分为：SCR柜及直流电机、柴油发电机组、PLC和控制柜四部分(钻机配置为3512B型卡特柴油发电机组、永济Z08和Z08A型直流电机，宝鸡F-160O型泥浆泵、西门子PLC) ，简述了其常见故障及排除方法。
1 SCR柜及所驱动直流电机故障SCR柜及所驱动直流电机故障,根据负载分为:绞车、钻盘和泥浆泵SCR柜及所驱动电机故障。
其系统的核心是直流组件，控制方式主要是PLC控制。
1.1绞车故障绞车常见故障分为绞车的两台直流电机都不工作，或者只有单台电机工作。
在钻井现场，绞车电机主要工作方式为串联方式和并联方式，这两种方式的选择是通过司控台上的指配开关进行的，控制主要为PLC控制，另外还有旁通模式。
如果绞车不工作，首先检查司控台上的相应SCR柜指示灯和绞车风机指示灯，若相应的指示灯亮，则说明PLC这一路工作正常，否则，SCR柜有故障或断路器没闭合（或跳闸），闭合相应SCR柜断路器，灯仍然不亮，查其通讯及相应接触器而排除故障，如果灯亮但电机仍不工作，将PLC/BYPASS开关打到BPASS（旁通）位置，观察电机是否工作。
发电机控制柜讲义全解
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519 I A + 520 I A 521 I B + 522 I B 523 I C + 524 I C 525 I TOTAL 526 TACH 527 0 V 528 CB TRIP 529 CB TRIP 530 CB TRIP 531 REV PWR 532 REV PWR 533 THRO TTILE + 534 PW R LMT 535 536 RUN - IDLE 537 SLAVE 538 SLAVE
母线频率（以及相位）相比较，用同 步表和同步灯显示同步状态。
当交流母线上已有发电机在线 运行，若另一发电机要上线时， 在闭合发电机断路器前，使用 同步装置将发电机的电压频率 与交流母线的电压频率相匹配。
当面板上的同步开关置于“关断” （OFF）位置时，同步装置上的频率 表和电压表分别显示公共母线的频率 和电压。
AC内部分为主板(MAIN)和辅板(AUX)。
• 端子512~517输入115伏交流电压作 为电压反馈信号，同时为组件整流 电源的输入电压（T10）。 ■
• 510和511接到蓄电池的+ / -，为手 动断合电路(HOC)。
• 534 和525分别将机组的有功电流 (I_real)和总电流(I_total)输至功率限 制器。
断路器给定值的设定
• 操作断路器以前，注意保护额定值、长 延时设定值、瞬时值与发电机额定值之 间的关系，必须正确设定。 本断路器采用三段设定----（L）过载保 护、（S）选择性短路保护、（I）+瞬时 断路保护。
当断路器断开时，储能指示器显示“断 开”（OFF）。要闭合断路器，首先转 动手柄数次，储能指示器显示“储能” （Charged spring），再按下柜体面板 上的接通按钮（Push on），断路器便 接通，要断开断路器，只要按一下“分 断”（Push off）按钮即可。
直流电驱动钻机电传系统常见故障分析和排除
直流电驱动钻机电传系统常见故障分析和排除摘要：从直流电动钻机的电控系统原理以及直流电动机的机械特性和调速原理出发,结合现场维护、检修经验,概括出了电控系统的常见故障的排除方法。
关键词：可控硅整流电桥直流电动机交直流控制模块可编程序控制器故障分析目前,国内各油田配备的电动钻机中,直流电动钻机还占据着主流,电动钻机的身价从几千万到上亿元,一旦出现电控系统故障,将造成停机,甚至造成井下复杂,其负面影响和经济损失都较大。
然而直流电动钻机系统大都基于一套技术比较成熟的ROSSHILL系统,其故障发生也有一定的规律性,因此在熟练掌握电控系统原理的基础上,了解其故障规律,对提高处理故障效率大有帮助。
1 发电系统[1]交流发电系统主要由柴油发电机组和SCR房内的交流控制柜组成,交流模块是交流控制系统的核心部件,其输入有柴油机转速信号、发电机电压信号、六相变压器副边的115V AC反馈电压信号、电流互感器CT1～CT3的电流反馈信号和励磁电流反馈信号,输出信号有柴油机转速调节控制信号、发电机电压调节控制信号以及有功功率表和无功功率表的驱动信号,这其中的任何一路信号出现差错都会导致发电系统出现异常现象。
1.1 发电机故障发电机输出电压过低或输出电压过高,输出电压低一般是励磁电流小或励磁回路断造成,发电机如果存放时间过长,发电机转子剩磁可能不足(这种现象极少发生),发电机输出电压小于150V。
解决这种故障可以利用24V电瓶短时间直接接在励磁机上进行充磁,注意极性千万不能接反,时间一般不超过1min即可。
励磁回路保险F39～40任何一个断,都会造成和剩磁不足同样的故障现象。
发电机转子中任何一个二极管断,都将造成励磁电流减小,从而造成输出电压降低。
还有,如果励磁电源板出现故障,也会使励磁电流减小而造成输出电压降低。
输出电压高一般是由于电压给定或输出电压反馈、励磁电流反馈信号出现故障造成。
在柴油机起车到全速前,需要认真检查电压给定电位器、速度给定电位器所处位置,要求处在中位,因此即使电压给定电位器中间出头接触不太良好,只会造成输出电压不稳现象。
ROSS HILL 1400型钻机电控
ROSS HILL 1400 型电驱动钻机电控系统备件产品服务：１、ROSS HILL 1400 型电驱动钻机电控系统所使用的各种电路板、交/直流模块、单元柜。
钻机驱动所使用变频器的相关备件。
２、提供各种与电驱动钻机电控系统相关的部件。
３、处理现场出现的各种问题，提供技术咨询服务。
柴油发电机组控制系统中的主要设备全部在控制柜(GEN)中。
该柜操作简便，可靠性高，性能优越和维修简便。
一个GEN控制一台发电机组，柜子上端装有2000AF断路器、手动储能电气合闸；显示仪表有电流表0-2000AAC，千瓦表0-2000KW，千乏表0-2000KVAR；装有发电机运行指示灯、发电机上线指示灯、推合按钮灯和运行小时表；装有柴油机控制按钮（断开-怠速-运行），还装有手动速度调节旋钮和电压调节旋钮。
在整套机组的控制系统中有一个同步盒。
同步盒上装有一个电压表、频率表、同步表和两只同步灯，它们分别显示发电机和主母排的电压、频率以及同步状况。
GEN柜中的接地故障检测电路，用以检测与显示交流和直流动力电路的接地故障状况。
其主要组成元部件如下所述：AC控制模块是控制柴油发电机组的核心部件，可用于卡特彼勒3512A和3512B系列柴油电机。
运行温度：-30度~+50度。
模块可相互替换。
主要功能：完成对柴油发动机组速度和电压的双闭环控制，其控制精度高，变化平稳(50HZ/60HZ) ，完成柴油发动机和发电机各种保护功能。
过频保护(54HZ/64HZ)欠频保护(46HZ/56HZ)过压保护(780VAC)欠压保护(530VAC)逆功保护(-7%)脉冲丢失保护(过流保护：L.S.I在断路器设定)主要功能：●功率限制值的设定可从面板完成，从80％到110％自由设定。
●当有功功率(KW)达到设定值的95％时，指示灯显示；当有功功率(KW)达到设定值的100％时，输出0VDC，确保传动系统不可继续加载。
●当总电流(Ｉtotal)达到设定值的95％时,指示灯显示;当总电流(Ｉtotal)达到设定值的100％时,输出0VDC，确保传动系统不可继续加载。
ROSSHILL交直流组件端子信号及说明
ROSSHILL交直流组件端子信号汇总一、交流组件各端子信号及作用汇总发电到600V时，测量一下端子的电源电压值：501 电源地502 ﹢16V 16V电源正极503 ﹣16V 16V电源负极504、505励磁脉冲信号，空载PC11板SCR整流输出励磁信号；电阻3~20Ω507 ﹣160V 160V电源负极508 ﹢160V 160V电源正极510、511 接通12V蓄电池的手动断合电路中HOC514~517 发电机电压检测，通过600:115变压器，检测115V发电机电压519~524 发电机电流检测，通过互感器反馈，空载~满载检测为0~2.4VDC 526、527 速度传感器输入，90~130Ω；运转时反馈电压大于2V525、534 Ireal和Itotal，有功功率和总电流，连接功率限制器，检测发电机的有功和电流528、529 欠压线圈分闸点，正常情况常闭，电压为0；当断开时两端电压24V 断路器脱扣跳闸534 功率限制点，接功率限制器的12脚，正常情况为正电压，当功率达到限制值时，该点电压为0，从而限制执行器输出，保持柴油机油门供油量536 怠速、运行控制端，置0为怠速、置1为运行533、545 执行器输出，电阻30~36Ω；空载30~60MA;重载180~200MA，电压为10~20V AC546 +11V 旋钮给定电位器电源547 + 6V 频率给定旋钮输入点，0~ 11VDC，微调频率551 + 6V 电压给定旋钮输入点，0~11VDC，电压微调550、553 有功、无功表输入，0~10V电压信号556 励磁电流从PC11板反馈而来，用示波器检测其对地波形，比较发电机波形，确定是否正常交流组件自定义保护电路值：过压：700V欠压：530V过频：54HZ欠频：46HZ逆功：-7%功率限制：95%二、直流组件各端子信号及作用SCR VOLTS相连，可通过检测面板电压来测101、102131直流电流反馈信号Ifd；整流1000A ßà 2.66VDC，与面板SCR AMPS相连，通过测量此电压判断直流电流大小103~108 12V AC，直流进线检测电压，用于整流后输出14VDC的控制电源，若不够12V会导致整流后控制电压不足14V，从而导致SCR不触发115 直流功率限制，空载为-4VDC，满载为0V，通过发电机功率限制12端控制116 绞车使能信号，断路器断开，无支配时为+10V，支配接通为-14V；114 绞车脚踏油门给定，0~ -8V，代表0位到最大转速117 绞车手轮给定0~ - 8V，与脚踏给定互相切换，油门优先级高121 泥浆泵2使能信号，支配接通为-14V，断开断路器无支配为+10V122 泥浆泵2给定，0~ -8V MP2 REF DC123 泥浆泵2另一给定0~ -8V MP2 REF DC124 泥浆泵1使能信号，接通为-14V125 泥浆泵1给定，0~ -8V MP1 REF DC126 泥浆泵1另一给定，0~ -8V MP1 REF MPC128 转盘扭矩限制点0 ~ -8V129 转盘使能，合闸选择支配后为-14V，未合闸为+10V130 转盘给定，0~ -8V备注：任何一个使能必须断路器闭合，支配开关到位才会输出-14V。
广州三业 发电机组自动控制柜 说明书
发电机组自动控制柜使用说明书广州三业科技有限公司发电机组自动控制柜操作说明书该发电机组自动控制柜，适用于单机运行也可以用于多台发电机的并车操作，没有主机，从机之区分。
发电机组自动控制柜主要是为全自动操作而设计，但也适用于手动操作。
发电机组自动控制柜系统除了具有简易的操作性能,更能提供了全面的监护: 可以提供每台发电机的线电压、各线电流、输出有功功率、功率因数、频率、等电力参数值，显示各台发动机的润滑油压、冷却水温、转速、电池电压等运行参数，提供低油压、高水温、超速、低速、逆功率、欠压、过流、输出短路及油压、水温、转速传感器开路/短路等保护。
系统可以自动实现并机自动频率跟踪、自动同期合闸、平均有功负载。
以下为系统的使用说明：1、控制柜面板上的Micropanel-40可对应显示每台机组的三相线电压、各线电流I）、有功功率KW、无功功率、功率因数PF、频率Hz等电力参数。
2、手动运行(用户可随意起动任意一台机组,并投入供电)2.1启动模式选择开关《手动-自动-后备》“自动”当市电失败后优先按程序自启动、“后备”作为后备机组是等待优先机组发出满负荷命令（信号）才进行启动，启动成功后并网，或当优先机组发生停机故障时自启动向电网供电、“手动”可随时启动机组。
2.2当出现紧急事故时，可按下“紧急停机/复位”按扭，开关分闸,发电机停止工作。
待故障排除后方可使紧急停机按扭“复位”。
(紧急停机按钮：作紧急停机用，不要随意按下，特别是带载运行中很容易发生意外，除非特殊原因，否则系统会急停，且机组不能启动。
)2.3机组正常运行后将控制柜面板上所对应的“分闸软分闸合闸”转换开关置于“合闸”位置，送电交流接触器吸合，发电机向电网供电（即开机运行的机组合闸送电）。
将转换开关置于“分闸”位置，交流接触器马上断开。
当发电机带载运行时，不要随意分闸，以免发生停电意外。
停机前应先卸载，然后按程序空载运行1~3分钟待机组冷却。
此系统具有负荷转移功能，当并车柜在运行中要退出其中一台机组时，应将要退出机组控制面板上的“分闸软分闸合闸”转换开关置于“软分闸”位置，退出机组的负荷会以递减方式缓慢地转移到其他机组后再自动分闸。
rosshill直流组件原理
第二节可控硅桥来自母线的三相交流电经断路器向可控硅SCR馈电;每相交流电源接两只SCR;一只SCR 的阴极接直流＋母线;另一只SCR的阳极接直流－母线..三相交流电源共需6只SCR;A相接到A+和A-;B相接到B+和B-;C相接到C+和C-..A+、B+和C+SCR向直流＋母线馈电;A-、B-和C-SCR 则向直流－母线馈电..直流母线经工况接触器接到各驱动直流电动机..SCR的通断由门极和阴极间所加的触发脉冲控制;使得SCR输出的直流电压在0～750VDC范围内可调;其输出电流为1650A时可连续运行;最大电流可达1800A55摄氏度环境温度;输出电压及电流最大值由交流母线电压及SCR型号决定..在可控硅交流侧的断路器上有一组辅助接点;上面的一组常开接点与面板'SCR ON'信号灯连接;另一开接点是指配接触器逻辑线路的一部分..断路器有一失压脱扣线圈UV TRIP;线圈正端接到＋14V直流电源上;负端经几个闭接点接到－14V直流电源上;这几个闭接点在下列危急状态下断开：1、有两个热敏元件TEMP1和TEMP2;各装在＋－直流母线上;当SCR结温超过125度时;热敏元件闭接点断开..2、保护SCR的熔断器由两只600A的熔断器并联装配而成;由此可获得等值于交流1380A的主熔断器..失压脱扣电路和各SCR的信号熔断器串联接线;而信号熔断器跨接在主熔断器上;如果主熔断器烧断;过电流便通过信号熔断器;造成信号熔断器熔断;这时通过熔断器上柱塞对连杆的挤压;致使微动开关闭接点断开..3、失压脱扣电路与司钻控制台上的紧急停机按钮接点接在一起;紧急停机时;该闭接点断开..在SCR交流侧有三个电流互感器CT1、CT2和CT3;用来检测流入SCR的电流;电流互感器信号整流后作为电流反馈信号加到直流组件上去;并在控制面板上用直流电流表显示SCR输出电流的大小每2.66V相当于SCR输出1000A电流..为降低加于SCR的电压变化率dv/dt和电流变化率di/dt;避免SCR被误触发甚至击穿;在SCR交流侧串接电抗器REACTOR;并在SCR两端跨接由25欧电阻和1uF电容组成的阻容吸收电路..在SCR门极和阴极之间的脉冲变压器用来变换控制组件输出的触发脉冲;以便对SCR进行强触发..在SCR输出端的直流母线上跨接了一些串联电阻;以1：15的比率取出一部分电压;模拟SCR输出电压;送入直流组件为直流调节电路用..当SCR输出750VDC时;直流组件101－102间的电压为750/15=50V;同时在其中一组电阻上取出电压降;驱动面板上的SCR电压表..变压器T5提供46V的三相交流电供给PC1板;经PC1整流为60V直流;作为接触器电源;变压器T4给可控硅信号灯L1提供120VAC电源;当可控硅工作时;L1发光..T4副边的星形绕组还对直流组件提供六相120V电源Vca、Vcb、Vab、Vba、Vbc和Vac;对应直流组件103～108;这些电源信号用于SCR同步触发脉冲;并产生正负14V的直流电源..第三节浪涌电压抑制由于交流电路在接通和断开时会出现暂态过程;导致在可控硅输入端出现过电压;产生过电压的原因主要是与可控硅桥并联的其他负载切断时;或可控硅桥直流侧开关断开时;或断路器因故跳闸时;由于电源回路电感产生感应电势;造成过电压..这些过电压都是瞬时尖峰电压;通常用阻容吸收电路消除它们;一般称为浪涌电压抑制电路..下图就是一个整体式接法的RC 电路;三相交流电经二极管D1～D6组成的三相整流桥整流后;给相串联的C3、C4和C5充电;若出现尖峰电压;则被C3、C4、C5、R8～R13的R15～R17等阻容网络吸收..由于这种整流式接法使电容放电不经过可控硅;对限制dv/dt值也有好处..由于C3、C4和C5是三个1500uF450V的大电容;它们本身还存在一些电感;这将影响对尖峰电压的吸收效果;因此在上述阻容两端再并联两个较小的电容C1和C2;依靠C1和C2对高频分量的吸收功能抵消寄生电感产生的影响..为了限制电源刚接通时过大的充电电流;在电容充电回路中串接一个10欧225瓦的限流电阻R1;使充电电流限制在84A以内;在电源接通的30ms后;继电器K1动作;使R1短路..电源切断时;C3、C4和C5等电容上的电荷由电阻网络经过一定时间泄放;所以在刚切断电源后的短时间内;决不可接触电路中的任何导体;以免触电..K1:继电器D1～D6:二级管C1;C2:10uF 1500V C3;C4;C5:1500uF 450V R1:10欧225W R8～R13:100千欧2W R15～R17:310欧750W第四节直流控制组件框图直流控制组中安装着控制SCR的电子电路;其中有触发器和直调节器;它们组成一个具有反馈环节的自动控制系统;能自动地按来自控制台的指令调节电动机的速度和转矩;其方框图如下所示..由框图可看出;SCR传动系统由两个调节环组成;外环为电压速度环;内环为电流转矩环..来自司钻控制台的速度给定SPEED REF与速度反馈SPEED FEEDBACK信号综合产生一速度指令;速度指令经速度调节器Z7调节后与电流反馈信号综合产生触发给定信号;再送入触发器FIRING CCTS..触发器产生触发脉冲PULS;控制SCR导通时间;改变SCR直流输出电压;从而调节电动机的转速和转矩..速度给定信号由司钻控制台上的变阻器手轮给定;从0到最大;变阻器可输出0到-8V的直流电压信号；绞车给定除了手轮控制外;另有脚踏指令控制器..电流反馈信号来自SCR三相交流进线的电流互感器;由于电动机转矩直接与电枢电流成正比M=Cm￠Ia;其中Cm为电动机结构常数;￠为电动机磁通;而SCR的交流输入电流大小与电动机的电枢电流近似成正比;因此用SCR三相交流进线电流互感器中的电流模拟电动机转矩;作为转矩反馈信号..速度反馈信号是电动机转速的模拟量;对于串励直流电动机;速度是电枢电压与磁通之比的函数;而磁通又是电枢电流的函数;它们的关系可由下列关系得到：由电动机的基本原理可知;电动机的电枢反电势为：Ea=Ce·n·￠式中Ce为电动机结构常数;n为电动机转速;￠为电动机每极磁通;由于电动机电压V与其电枢反电势Ea近似相等;因此可得出：N=V/Ce·￠上式表明;只要将电动机两端电压与磁极磁通￠利用除法器相除;即可得到与电动机转速成正比的速度反馈信号;ROSSHILL直流组件就是按这样的思路进行设置的..第五节SCR触发触发电路为SCR产生触发脉冲;一个SCR单元的直流组件中共有六套相同的触发电路;一套触发电路触发一只SCR元件;如图2..由图4可知;从变压器T4逼边产生六相同步信号Vab、Vac、Vbc、Vba、Vca和Vcb;将这六相分别输入图2的六套触发电路中;这六套电路都是锯齿波同步触发电路;具有双脉冲、强触发等环节;这种电路调节范围宽、抗干扰、抗电网波动性好..它由同步移相与脉冲形成放大两部分组成;现以B+相触发电路为例分析其工作原理;在电容C303以前为同步移相电路;其后为脉冲形成放大电路..一、同步移相电路同步移相的原理是将变压器T4输入的正弦同步电压Vab变换成锯齿波电压;并将此锯齿波电压作为同步电压;再与直流触发给定电压比较;输入到Z3中;控制Z3的输出;以实现锯齿波移相的目的..图2中的波形①为正弦电压Vab的波形..在同步信号Vab的正半周;二极管D301截止;+10V电源通过R303、D303向电容C302充电;由于二极管D304与C302并联;所以C302上的电压就是D304上的正向管压降;为0.7V..如图2波形③4～8ms一段..在同步信号Vab的负半周;二极管D301导通;通过D301上的电流在R302上的压降使D303的阳极电位低于阴极电位;D303截止..C302上原有的正向管压降很快降为零;并由-10V电源经R303和R304的并联电路向C302反向充电;使C302上的电压上负下正;如波形③中8～16ms一段;反向充电时间常数为：T充=R303×R304×C302/R303+R304当同步信号Vab由负半周变为正半周时;C302通过下列回路放电：C302－地－+10V电源－R302－D303－C302;放电时间常数为：T放= R302×C302放电使C302上的负电压值逐渐减小为零;并正向充电至0.7V..由于T放小于T充;所以C302的放电时间比充电时间短;如波形③中16～20ms一段..C302放完电后又正向充电至D304正向管压降电压;这样便在电容C302上形成一个锯齿波电压..将C302上的锯齿波电压通过R306输入到放大器Z3的同相端④点;该点电压波形与③点一致;只是由于R306有压降使其电位负值较③点小一些..在Z3反相端输入触发给定信号;在Z3中将两信号相比较;当锯齿波电压小于给定信号时;Z3输出正电平;如波形⑤中的2～13ms 一段;当锯齿波电压大于给定信号电压时;Z3输出负电平;如波形⑤中13～18ms一段..可见Z3输出为一矩形脉冲..二、脉冲形成放大电路当⑤点电位为高电平时;13V电源使D312、D313导通;⑥点电位为以上两二极管的正向压降;约1.4V左右..这时C303上的压降约为11V左右..当⑤点电位位于13ms处由+12V跃至-12V时;由于C303上电压不能突变;所以⑥点电位跃变为24V左右;同时C303上电荷通过D307导通很快放电完;所以⑥点电位又很快升到原来的1.4V左右;从而形成⑥点13～15ms一段的脉冲波形..改变给定信号电压的大小;就能改变锯齿波电压与给定电压交点;从而改变Z3输出电压;使⑤点波形的正负矩形波宽度改变;也就改变了⑥点脉冲产生的时刻;于是达到了移相的目的..由④点波形可看出;给定信号电压的调节范围为0～-2V;给定电压与锯齿波电压相交的时间范围在8～16ms之间;即有8ms的调节范围;相应的可调角度为：а＝360°×8×50/1000＝144°⑦点电压信号由相邻的以Vac为同步信号电压的另一触发电路送入;其电压波形同⑥点电压波形一样;只是其幅值经过R305的压降;比⑥点电压幅值小得多..⑥点电压再经过R309的压降后;同⑦点电压一样大..另外;两个脉冲在相位上相差约 2.8ms;这将在后续双脉冲形成中详细讨论..⑥点和⑦点电压经过三极管Q301放大反相后得到⑧点波形;即两个正向脉冲;⑨点电压波形是将⑧点电压再经过三极管Q302放大反相后得到的;其幅值约为30V;这个脉冲再经过脉冲变压器的耦合;送到SCR的门极和阴极之间;以控制SCR的导通和截止..三、双脉冲形成三相SCR全控桥要求接连送出两个相隔60°的窄脉冲去触发SCR;图2中的每个触发电路;在一个周期内都可以连续送出两个相隔60°的窄脉冲;去触发一个SCR门极;仍以B+为例;其中第一个脉冲由本相触发电路产生;而第二个窄脉冲则由滞后60°的A-触发电路产生;即A-产生本相触发脉冲的同时;由D212正端经R305、D306送到B+相Q301基极;于是B+触发电路产生第二个脉冲;由于同步信号正弦电压Vac在相信上比Vab滞后60°;所以在时间上;Vac 滞后Vab：60°/360°×50=3.3ms此处为后续计算方便;使用50HZ;不是图纸上的60HZ此处D306的作用是防止前相的负脉冲送到后相中去;产生误触发..图2中触发顺序为：Vab-Vac-Vbc-Vca-Vcb-Vab;触发顺序是由电源相序A-B-C决定的;如果电源相序接反;可控硅桥便不能正常工作..第六节电流调节图1中Z8及其相关元件组成电流调节电路PI调节器;它的第一个输入信号是速度调节器输出的电流给定信号;这个信号来自由Z7组成的比例调节器;经R25和R39;到Z8的反相输入端..PI调节器的第二个输入信号是电流反馈信号;来自电流变换环节;从131端输入组件;经R7和R37到Z8反相输入端..反馈系数是2.66V/1000A..PI调节器的第三个输入信号是功率限制信号;由115端子输入;经R36、D25和R39到Z8反相输入端..当电网上任一发电机的输出功率超过额定值的95％时;从这条输入端输入一个正电平信号;使触发给定信号变得更负一些;触发脉冲后移;控制角增大;SCR输出的直流电压减小;从而减小输出电流..PI调节器的输出经图3中的R770、R771和R775输入到触发电路中;作为触发电路的触发给定信号;其调节范围为-3V到+0.5V;用以控制触发脉冲的相位..R771右端的手动开关S1用来检查触发电路以及SCR桥工作状况;当S1置于R44上时;切断-14V电源;即切断接触器线圈电路;电动机接触器断开;电动机不工作;调节变阻器R44即可检查触发电路及SCR桥工作是否正常..当绞车电动机投入动力制动时;从Q703输出的动力制动信号经D719、R760、D730输入Q708基极;由于稳压二极管D730的作用;Q708基极信号被钳位于－5V左右;该信号使Q708导通;将一个较负的电平经D736送至触发给定线路;使触发给定电平为－3V;SCR桥不输出直流电压..图3右下角Z706等相关元件组成零位锁定环节;该环节的作用是防止电动机在较高电压下突然起动;造成设备及人员伤害..它保证只有在司钻控制台上速度给定手轮在零位时;所指配的接触器才能吸合工作;如果不设零位锁定环节;而速度给定手轮又给出较负的电平;相应的接触器未吸合;这时速度调节环节中图1的①②两点电位都在＋5V左右;③点电位为＋1V;Z7输出到TP8点电位为正值;经Z8组成的PI调节器后;将－3V电位送到触发电路中去;使得触发控制角变得很大;SCR输出几乎为零;电动机停止不动..这时假若突然将接触器闭合;①点电位突然降至－11V;①②点间的二极管截止;②点电位突降到0～－1V;③点电位降到0V以下;Z7输出到TP8点电位为－1V～－5V间的一个较负电位;经Z8调节器后;将输出比－3V正得多的一个电位到触发电路;触发控制角突然变得很小;SCR桥输出高电压;电动机突然在高电压下起动;造成过大的起动电流和机械振动等事故..加上零为锁定环节后;如果指配接触器未闭合时就使速度给定手轮在较大位置较负;这时TP8得到较小的正电位;并从CB50输至Z706的反相输入端..接触器未闭合时;①点电位为＋5V;经D42～D46或D73中的一个二极管由CB54输入零位锁定环节;使D747导通;将较高的正电位加到Z706同相输入端;因此Z706输出正电位;该正电位经D748、R791和D746影响Q708基极电位..同时;＋5V电位还使D741截止;D739、D740导通;从而影响Q708基极电位;以上两个条件均使Q708基极电位较发射极为正;Q708导通;将触发给定电位降到－3V;使可控硅不输出直流电压..若此时接触器突然闭合;TP8电位降到－1～－5V之间的较负值;这个电位进入到Z706的反相输入端;由于D745的箝位作用;使Z706的反相输入端电位为－0.7V..同时①点电位因接触器吸合降至－11V左右;使D747截止;以上两个条件使Z706保持正电位..另外;Q708基极与发射极间跨拉一个大电容C715对动态过程产生强烈的负反馈;保持Q708的导通状态;不会因为闭合接触器时引起的电位瞬时变化而变化;使Q708一直保持导通;将触发给定电位降为－3V;可控硅不输出直流电压..若司钻正常操作;当速度给定手轮为零时;先将指配电动机的接触器接通;－11V电位使Q747截止;Z901同相输入端电位为零伏;－11V电位同时使D741导通;D739、D740截止;Q708基极电位低到发射极电位;同时这个低电位逆向通过D746、R791;将Z706输出电位降为负值;并通过Z706的正反馈电路R789和R790使其同相输入端为负值;使Z706输出端保持负电位..虽然手轮给定的电位也能使Z706反相输入端降到－0.7V;但仍不足以改变Z706输出负电位的状态;从而使Q1保持截止;不影响触发给定的正常输出;即触发电路正常工作;电动机正常起动运行..在零位联锁保持起作用时;Z706输出的正电位还使组件板上的指示灯LED2YPM ;表示速度给定手轮不在零位..第七节速度调节速度调节电路由图1中的Z7及其相关电路组成;Z7为比例调节电路..输入到Z7同相端的信号只能是转盘、泥浆泵和绞车等各信号中的一个;各信号网络基本相同;现以SCR系统驱动1号泥浆泵MP1为例进行分析;然后对其他信号电路的不同点作出补充说明..输入到Z7同相端③的信号是由MP1给定信号、速度反馈信号和电流限制信号组合而成..由司钻控制台输入的MP1给定信号由125端输入;信号变化范围为0～－8.2V;由泥浆泵MP1控制柜输入的给定信号从126端进来;信号变化范围同上;直流接触器逻辑控制信号由124端输入;当直流接触器未闭合时;124端置空;①点为＋11V左右;＋14V电源经R11、D2综合其他信号使②点电位为＋5V左右;D47导通;D48截止;该部分电路没有输出信号..当直流接触器被指配吸合;124端接通－14V电源;D2截止;MP1的司钻控制台给定信号经R2与⑩点输入的速度反馈信号N0～＋5V综合;使②点电位在0～－1V之间变化;并通过D48输入Z7同相输入端..R57、R802、D48和R34组成电流限幅电路;当②点负电位过大时;D47截止;R34、D48、R57‖R802形成闭合回路;将③点电位限制在－1V;此值为Z7的最大输入值;它将触发给定的幅值限制在＋0.5V;改变R57就能在一定范围内改变电流的限幅值..当SCR系统用于驱动转盘时;其输入网络与MP1输入电路基本相同;只是钻井工艺要求对转盘的驱动转矩进行限制;所以在MP1输入电路的基础上;增加了由R31、R35、R23和C9组成的转盘转矩限制电路即限制转盘电动机电流;由司钻控制台上的转盘转矩限制电位器所给定的限制信号经128端输入组件;经过上述转矩限制电路;与手轮给定信号、速度反馈信号综合;经D15输送至Z7同相输入端..转矩限制信号的接入;使Z7的输入信号不能超过某个数值;从而限制SCR桥的输出电压;即限制转盘电动机的电流和转矩..当SCR系统用于驱动绞车电动机时;输入端子是116、117和114;其中116、117输入信号与泥浆泵和转盘对应;其作用完全相同..114输入脚踏指令控制器的0～－8.2V给定信号;开始起钻时;司钻首先略转手轮指令控制器;把绞车转速速写在锚头速度..此时只有手轮速度给定在起作用;若需快速起钻时;司钻踏下脚踏指令控制器;将一较负的信号经R6、D55和R51输入到电压跟随器Z9用以提高输入阻抗;然后通过R26使D10截止;将绞车手轮给定信号和R72的绞车速度反馈信号断开;速度反馈信号只能通过R84输入;③点为－1V;触发脉冲前移;SCR桥电压升高;绞车快速运行;以提高起钻效率..当松开脚踏指令控制器时;脚踏指令为零;117端的手轮给定信号再次起作用;使绞车电动机转速回到锚头速度..需注意的是;绞车手轮速度给定必须离开关断位置时;脚踏指令控制器才能起作用;否则用脚踏指令控制器会造成电动机从零状态突然加速到高速;造成过大的起动电流和机械振动;不利于设备及人身安全..由R51、R52、C5和C6组成的电路形成电容器充电的延迟环节;防止司钻瞬时误压脚踏控制器时;组件使SCR桥驱动电动机立即高速起钻;造成事故;增加了延迟环节后;若发生误操作;还来得及立即改正;若正常压下脚踏控制器;起钻速度会逐渐增加;从而防止机械振动并保证安全..第八节速度反馈使用串励电动机时;ROSSHILL组件的的速度反馈信号是由反电势除以磁通得来的Ea=Ce·n·￠;与反电势Ea近似成正比的电压反馈信号从101和102端输入;经过R705～R708和C703组成的滤波网络;去掉交流成分;再经Z701放大后;输出直流电压;这个电压作为被除数输入除法器Z703的③端子..Z702以及相关的电阻和二级管组成函数发生器;131反馈回来的电流反馈信号经过该函数发生器;模拟从电流到磁通的变换;成为磁通￠;磁通￠和电流Ia的关系曲线如下图￠-Ia一..函数发生器共有四条反馈支路;当电流信号很小时;只有R725起负反馈作用;其余支路由于D703、D704、D705截止;没有反馈作用;在这种条件下;￠-Ia关系如下图￠-Ia二oa段..当电流反馈信号增加一些后;由于D703阴极电位最低该电位由R721决定;所以D703首先导通;反馈比原来加强;￠与Ia的比值相对减小;相当于曲线ab段..电流信号继续增大;D704导通;形成bc段曲线;当三个二极管全部导通;也就是电流接近电动机额定电流时;负反馈最强;相当于曲线的cd段..可以看出;曲线oabcd与电机磁化曲线很相近;因此可将Z702的输出看作与电流成对应关系的磁通量;再将该磁通量经R715、R713、C706稳定滤波后;送到除法器Z703的⑥端作为除数..除法器的商从Z703的①和④端输出;作为串励电动机的速度反馈信号;由CB15输至速度调节器中..第九节动力制动起钻过程中;为了提高效率;踏下脚踏指令控制器;使绞车电动机快速运转;当游车升到二层平台后;为迅速降低电动机转速;采用动力制动;将电动机转速很快降到手轮控制的锚头速度;通常电动机从满速降到锚头速度需要时间30～40s;使用动力制动后;使降速时间减少到10～15s..从脚踏指令控制器释放到动力制动自动投入;约需2～3s;动力制动只在SCR系统驱动绞车起钻的情况下使用..动力制动的基本工作原理是将电动机产生的电磁转矩变成阻力转矩;该转矩与电枢的旋转方向相反;使电动机转速迅速下降或停转..这时电动机吸收转轴上的机械能转换为电量后;又进一步转换为热能消耗掉;所以动力制动又称为能耗制动..图3下半部分为动力制动控制线路;自①端转入触发给定信号;动力制动时;由于释放了脚踏指令控制器;电动机高速运转时的速度反馈电平高于速度给定电平;①端电位约为-5V;②端电位即CB116电位为绞车接触器逻辑电平;系统用于驱动绞车电动机时为－14V..由支路OV-D714-D713-R729-R728--14V可看出;二极管D711虽然导通;但D714、D713也导通;Q702发射极反偏;使Q702截止;其集电极电位升高;放大器Z704输出负电位;Q703饱和导通;其集电极电位接近0V;通过D719、R760、D730影响零位锁定环节;使触发器给定维持在－5V左右..同时该电位使Q705基极电位升高;Q705导通;使K701吸合;将直流组件的127和128端子吸合接通;从而影响外围动力制动单元工作由于本项目只针对ROSSHILL直流组件原理进行分析;所以不对外围动力制动单元工作原理进行描述..Q705导通;使继电器K701吸合的同时;Q705集电极电位降低;Z705输出高电平;Q706导通;继电器K702吸合;将组件138端的120VAC通过其接点接向D726、D727、R758、D728和C708;经过整流箝位后;在D728阳极形成＋0.7V电位;这个电位供给Q706固定的偏压;同时使D729阴极为零电位;将原来从D719送来的零电位锁定;以确保输出到零位锁定环节即电流调节器的触发给定信号维持在－5V;以防止SCR桥在制动过程中被触发导通;达到K701和K702共同影响外围动力制动单元的目的..司钻从松开脚踏指令控制器到动力制动开始作用有2～3s延时;这是为了在提钻过程中;司钻瞬时松开脚踏控制器时;只要松开时间不超过这个设定时间;再重新踏下控制器;由于电路的延时作用;不影响继续高速提钻..延时时间由R732、C712决定;其时间常数为：T＝R742×C712＝470×5/1000＝2.35S另外;当Q706导通时;其集电极电位约为－10V;将该电位级D721的R749送入电流－磁通变换环节;使模拟磁通信号维持在较大数值;从而将速度负反馈限制在较小数值;当动力制动结束时;图1中的D10导通;使绞车的手轮给定信号和由R72输入的速度反馈信号重新发生作用..当电动机转速降到手轮给定的锚头速度时;D711阳极①端输入＋0.5V;使Q702发射极正偏导通;从而破坏制动条件;撤消制动指令;电动机恢复手轮速度给定控制..从制动指令撤消到制动接触器断开;也有1S左右延时;这个时间由R728和C707决定;其时间常数为：T=R748×C707=470×2/1000=0.94s这个延时的目的也是防止司钻瞬时误操作和其他干扰信号发出制动撤消指令;中止制动功能;以保证制动过程的正常进行..1。
威尔信发电机组培训讲义
威尔信发电机组培训讲义一、威尔信的介绍英国公司专业生产发电机组，控股股东为卡特公司（美国公司），威尔信公司主要擅长发电机组的控制系统现已开发多种控制系统，如：1001（手动）、2001（自动）、4001、4001E（高级自动）、6001（并机、并网、监控），以及ACCESS40000（自启动并带监控功能）。
威尔信生产的发电机组范围较广（4KW-2200KW）全部生产，是世界知名的三大品牌之一。
威尔信发电机组的引擎全部采用伯琼斯柴油机（原劳斯莱斯），现已被美国卡特控股，发电机主要采用法国利莱森玛（过去采用过英国的史丹福）。
威尔信香港公司主要工作是销售及维修，并对特殊客户对控制装置进行改装。
二、发电机组的组成（三个部分：A、引擎B、发电机C、控制装置）A、发动机引擎包括3.1524、1000、2000、3000、4000等系列，其中1000、2000系列部分或全部将升级为电喷机组，威尔信的目标是将所有机组都升级为电喷机组以符合欧洲二号排放标准。
B、发电机法国利莱森玛生产，标准转速为1500r/min，二极、三线四相制，中性线直接接地，A VR（电压稳压器）控制电压。
C、控制装置主要作用是对发动机及发电机进行全部控制，例如：水温、油压、电压等三、发动机（引擎）下面主要讲解：（1）基本工作原理（2）排气系统（3）燃油系统（4）冷却系统（5）启动系统（6）润滑系统（1）基本工作原理A、吸气冲程：将空气及燃油吸入汽缸中，并使之充分混合B、压缩冲程：将燃油混合气进行压缩，一般压缩为16左右C、做功冲程：将混合气体压缩到一定比例，温度升高到400℃以上，混合气体自行燃烧（爆炸过程）D、排气冲程：将燃烧后的废气排出机体（排烟温度为400-500℃）（2）排气系统机组运行后一般为自行吸气排气。
但为了提高效率及燃烧的利用率，威尔信机组基本采用涡轮增压系统，就是利用机组排放的废气，利用增压器将吸入的空气进行压缩，以提高吸气冲程中氧气的含量提高燃料利用率和增加功率。
威尔逊发电机组培训资料
威尔逊柴油发电机组培训资料深圳市鑫科动力设备有限公司官网： E-mail:*****************目录第一部分：柴油发电机组概况 (2)第二部分：发电机组基本结构和工作原理 (6)第三部分：威尔逊机组控制屏 (14)第四部分：威尔逊发电机组自动负载切换屏（ＡＴＳ） (17)第五部分：威尔逊发电机组的使用 (23)第六部分：柴油发电机组并机系统介绍及操作 (26)第七部分：机组的维护保养 (31)第八部分：柴油发电机组安装与调试 (35)第九部分：柴油发电机组常见故障分析 (37)第十部分：柴油发电机技术管理制度 (49)第一部分：柴油发电机组概况随着我国通信事业的迅猛发展，通信手段不断现代化，各类通信设备不断更新，技术水平提高，各电信局（站）的装机容量不断扩大，各类通信设备都要求提供不间断、高质量稳定的供电电源。
尤其是现代通信设备的运行，除了要求本设备正常运行所用的各类电源之外，还要求保证现代通信设备运行的环境。
通信设备的运行所需的交流电源，主要由电力部门提供，但是，当遇到电力部门正常检修或电网故障而停电时，电信局（站）就必须依靠自备的柴油发电机组来发电，以保证通信设备所需交流电源供给。
由此可知，柴油发电机组是保障通信设备连续可靠、安全运行的重要设备。
柴油发电机组目前已广泛用于通信电源站。
柴油发电机组具有高强化程度、高可靠性、高稳定性等特点，由于有计算机参与自动控制与操作，所以柴油发电机组具有自动化程度高、低油耗、低排放、低噪声等优点。
一、威尔逊公司基本情况介绍英国威尔逊有限公司（F.G.Wilson）成立于1966年，是一家专业成套工业用柴油发电机组的制造企业。
经过近40年的发展，威尔逊公司已成为全欧洲最大规模的柴油发电机组生产厂家。
1998年，更与卡特彼勒公司合并，成为当今世界上最具规模的柴油发电机组生产厂家。
每年成套各种规格类型的柴油发电机组逾3万台（套），雄踞世界第一。
威尔逊柴油发电机组采用驰名世界的伯琼斯·劳斯莱斯（PERKINS。
发电机测控柜说明书讲解
发电机测控柜目录第一章实验的基本要求和安全操作说明 (1)第一节实验的基本要求 (1)第二节实验安全操作说明 (2)第二章发电机测控柜操作实验 (2)第一节直流电动机微机调速装置操作实验 (3)第二节同步发电机微机励磁调节装置操作实验 (3)第三章发电机特性实验 (5)第一节发电机运行方式实验 (5)第二节逆变灭磁和跳灭磁开关灭磁实验 (6)第三节同步发电机强励实验 (7)第四节欠励限制实验 (7)第五节过励限制实验 (8)第六节伏赫限制实验 (8)第七节发电机空载特性实验 (9)第八节发电机负载特性试验 (10)第九节发电机外特性实验 (11)第十节发电机调整特性实验 (11)第十一节发电机短路特性实验 (12)第十二节单机带负荷实验 (13)第四章注意事项 (14)附录一直流电动机微机调速装置使用说明书 (15)附录二微机励磁调节装置使用说明书18第一章实验的基本要求和安全操作说明第一节实验的基本要求电力系统综合自动化实验平台的实验目的在于使学生掌握系统运行的原理及特性，学会通过故障运行现象及相关数据分析故障原因，并排除故障。
通过实验使学生能够根据实验目的、实验内容及测量数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列具体要求。
一、实验前的准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应该预习，才能对实验目的、步骤、结论和注意事项等做到心中有数，从而提高实验质量和效率。
预习应该做到：1.复习教课书有关章节内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。
2.认真学习实验指导书，了解本次实验目的和内容，掌握实验原理和方法，仔细阅读实验安全操作说明，明确实验过程中应注意的事项。
3.实验前应写好预习报告，其中应包括实验内容，实验步骤、数据记录表等，经教师检查确认做好了实验前的准备工作，方可开始实验。
认真做好实验前的准备工作，对于培养学生独立工作能力，保护人身安全、实验设备安全和提高实验质量等都是非常重要。
中海油培训--电气总结--柴油发电机总结
中海油培训--电气总结--柴油发电机总结中海油培训--电气总结--柴油发电机总结1：电磁阀2：空气进气口3：排烟口4：冷却风箱5：蓄电池6：送电开关7：控制柜此发电机的原理：蓄电池的电》供给小发电机产生磁》利用小型发电机产生的磁供给大的发电机》通过柴油机的切割该磁感线即可产生电。
1：发出电的电压2：发出电的电流3：发出电的频率4：查看电压时进行选择三个相间电压、三个线电压5：查看电流时选择三相各自的电流6：应急开关，当发生任何事故按下即可断电，旋转即可通电7：锁8：锁此发电机的具体操作步骤：按下启动按钮》蓄电池给小发电机供电》产生磁场》柴油机启动》切割磁感线》产生三相交流电。
【注意事项】1、n=60f/p,则可以推断，三相交流电的频率随着柴油机的转速越快则频率越快。
2、控制柜内部存在“速度调节器”，速度调节器在中控室的开关柜，调节速度既是调节柴油机的油门大小，从此获得较高速的转速，再次获得较高的频率的三相电压，调节过程是点动调节。
3、控制柜内部存在“电压调节器”，电压调节器则是通过中控室的调节开关获得达到要求的幅值电压，原理是调节励磁》调节磁通》调节电压。
扩展阅读：中海油培训--电气总结--配电室学习笔记如上图所示：1：就地与远；2：储能旋钮；3：开闸按钮；4：分闸按钮；5：发电继电保护；6：储能指示灯；7：开闸车成功指示灯；8：负载电流指示灯；9：开闸车；10：开闸车旋进；12：接地刀闸；解释：1：“就地”既是可以在此处进行设置；“远方”既是在现场进行控制和设置；2：“储能旋钮”既是为开闸车的启动与停止提供能量，这个是内部拥有小型发电机，当储能达到启动开闸车的时候，储能指示灯既是指示“黄色”。
3：“开闸按钮”按下之后，既是将开闸车的内部的开关进行闭合，但是如果开闸车没有摇进去，也无法接通变压器与负载，相当于双层保护作用；4：“分闸按钮”按下之后，既是将开闸车的内部的开关进行断开，但是如果开闸车没有摇进去，也无法接通变压器与负载，相当于双层保护作用；5：“发电继电保护”即可对发电机发出的电的频率、幅值、相位进行检测，当发现这三个参数不对的时候即不能合闸操作；6：“储能指示灯”既是“储能按钮”按下之后，储能达到一定值的时候，指示灯变成黄色；7：“开闸车成功指示灯”既是当开闸车进去之后，同时按下开闸按钮之后，接通了即可按下该“指示灯按钮”,即可实现查看合闸的情况；8：“负载电流指示灯”既是在分闸的时候，首先断开负载，再进行分闸处理，处理结束后可以通过该指示灯查看断开情况；注意：开闸的时候，首先开闸，再开负载；与分闸处理的先后顺序完全相反；9：“开闸车”既是机械合闸机构，旋转进去后，机械外部进行了链接，然后通过按钮链接内部即可真正链接；10：“开闸车旋进”既是“开闸车”的推进机构，旋转即可推进去；12：“接地刀闸”既是将三相交流电进行接地保护，在维修负载的时候讲电源短接接地，则负载将无电流，人员可以安全的进行维修；注意：切不可在没接负载的情况下，将接地刀闸接地，接上刀闸车，同时按下开闸按钮；此时的后果既是整个设备炸开，伤及在场所有人员的生命健康，虽然设备有机械互锁，但是一定要注意；////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////如右图所示：在接上负载的情况下，既是中间类似二极管的箭头接上负载，才能将接地刀闸合上，进行负载维修，此时电流全部流向大地，对人没有任何伤害；////////////////////////////////////////////////////////////// ////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////////////////启动设备的注意事项：第一，劳保用品，头盔，结缘皮靴，绝缘手套，防护眼镜；第二，检查接地刀闸的情况【顺便低头查看具体情况】，查看发电继电保护关于发电出来的三相电压的基本参数的情况；第三，将合闸车摇转进去，结合；第四，打向“就地档”，打开“储能按钮”，等待指示灯变黄；第五，按下“合闸”按钮，查看表的指示情况；第六，查看“开闸车成功指示灯”的具体情况；第七：分闸，结束。
【精品】柴油发电机控制柜
2柴油发电机组2.1启动发动机A确保发电机电路断路器处于断开位置。
B按柴油机“怠速”（IDLE）按钮。
C使柴油机上的超速跳闸机构复位。
D启动柴油机，一旦柴油机启动运行，发电装置中的电动调速器处于自动控制状态.E按柴油机制造厂家所推荐的持续时间，使柴油机怠速运行指示灯发出暗淡光。
F按下柴油机“RUN”（运行)按钮。
此时柴油机达到额定运行速度，发电机(GEN）运行指示灯变亮。
2.2第一台发电机并网A将同步开关置于待并网发电机位置。
如果同步开关上标有“BUS—OFF—GEN”记号（母线—断开—发电机)，要选择“GEN"（发电机）如果开关上标有“MAN—OFF—AUTO”（手动—断开—自动)的记号,要选择“AUTO”（自动)。
“MAN”的位置是在自动功能有故障时使用。
B此时同步盒电压表和频率表显示待并网发电机的数值，通常显示交流母线上的数值。
（发电机交流输出的频率与柴油机的速度成正比）。
C转动电压调节旋钮到600伏刻度位置,顺时针转动旋钮下边的一个控制杆，锁紧调整位置.D转动速度调节旋钮，调节发电机频率到60Hz并锁紧。
E接通发电机电路断路器，如果断路器是电动操作，要按柜体面板上的接通按钮.对于手动操作GE通用电器公司的断路器,首先要反时针转动手柄,使断路器合闸机构贮能。
然后按断路器面板上的“PUSHON"（前推合闸)按钮。
为了操作ITE断路器,首先要把凸缘手柄插入短轴内，将手柄向下拉到“Reset”（复位）位，然后再向上推。
F发电机在线的指示灯亮，表示此时发电机向交流母线馈电。
对于手动操作GE通用电器公司的断路器，首先要反时针转动手柄,使断路器合闸机构贮能。
然后按断路器面板上的“PUSHON”（前推合闸）按钮。
2。
3发电机同步如果要把其他发电机并入交流母线，首先要使待并车发电机的频率与母线的频率进行匹配（同步)。
A按步骤1所述,将柴油机调到“RUN"（运行）速度.B按步骤2所述调节发电机输出电压到600伏。
发电机控制箱结构以及工作原理介绍
发电机控制箱结构以及工作原理介绍
控制箱关键用以移动或容积较小的发电机组的操纵、精确测量、维护和送配电设备，一般为密闭式金属构件，用高品质厚钢板冲压模具、电焊焊接而成。
控制箱一般经减震器安裝在发电机身上，与发电机组成一体。
如下图所示为KXDF型发电机组控制箱，控制面板上配有电流计、电压表、频率表、功率因数表、电压切换开关、輸出显示灯、全自动空气漏电开关和交直流电源电源插座等，可便捷地检测发电机组运作状况并开展实际操作。
控制箱侧边还配有电磁场变阻器，供调整发电机组的电压或无功负荷，控制箱控制面板上设定仪表盘的是多少随发电机组容积和客户规定不一样而不一样。
发电机组的助磁方法不一样，用以调整发电机电压的机器设备也不一样，除电磁场变阻器外，有的用串联电抗器，电压调节率高的则用全自动励磁调节器(AVR)。
为了更好地达到柴油机发电机组的串联运作和检测柴油发动机的运作状况，有的控制箱还设定有调查设备、灯光效果同歩指示仪，同歩电压表、水温、温度表、压表、电瓶充电电流计，开关电源开关、运行按键等，如下图所示为PF13-75型控制箱外观设计图。
柴油机发电机组的控制箱电源电路，不一样生产厂家的商品不彻底一-致，但一般如出一辙，具体来说有二种种类：单机运行的小型三相发电机组控制箱电路、并列运行的小型三相发电机控制箱电路。
柴油发电机原理知识讲座
压力单位对照表
Bar
Kg/cm2 Lb/in2
1 0.98 0.0689 1.0133 1.3324 0.03384 0.09791 0.02984
1.0204 1
0.07031 1.0340 1.3595 0.03453 0.09991 0.03045
14.51 14.22
1 14.706 19.34 0.4912 1.421 0.4331
现在考虑用纯容性负载代替纯感性负载时，发电机的内部情况会发生什么变 化。这时的电流和感性负载时正好相反。电流I现在超前电压矢量U，内阻电压降 矢量I×Z，也正好反相。则U和I×Z的矢量和小于U。 06.01.04由于和感性负载时相同的电动势E在容性负载时产生了较高的
发电机输出电压Ｕ，所以电压调节器必须明显地减小旋转磁场。实际上，电压调节器可 能没有足够的范围来完全调节输出电压。所有发电机的转子在一个方向连续励磁含有永 久磁场，即使电压调节器全关，转子仍有足够的磁场对电容负载充电并产生电压，这种 现象称为"自激"。自激的结果是过压或者是电压调节器关机，发电机的监控系统则认为 是电压调节器故障（即"失励"）。这任一种情况都会引起发电机停机。发电机输出端所 接的负载，可能是独立的，也可能是并联的，决定于自动切换柜工作的定时和设置。在 某些应用中，停电时UPS系统是发电机接入的第一个负载。在其它情况下，UPS和机械 负载同时接入。机械负载通常有启动接触器，停电后重新闭合需要一定时间，补偿UPS 输入滤波电容器的感性电动机负载要有延时。UPS本身有一段时间称为“软启动”周期， 将负载从电池转向发电机，使其输入功率因数提高。然而，UPS的输入滤波器并不参与 软启动过程，他们连接在UPS的输入端是UPS的一部分，因此，在某些情况下，停电时 首先接到发电机输出端的主要负载是UPS的输入滤波器，它们是高容性的（有时是纯容 性的）。
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交流控制装置
• 该装置共有二、三、四个GEN柜，分别 对柴油发电机进行控制，并进行上线 （并网）发电。在其负荷允许的范围内， 保证输出600伏、50Hz的交流电压。各 发电机可按工况需要，全部或任意两台 以上机组上线运行时，负荷都能均衡分 配，负荷转移平稳，能承受钻机的负荷 特性和交流电动机启动时的电流冲击。
发电机控制柜
天津市瑞灵自动化工程有限公司 二零零四年十二月
电控系统简介
• 发电机控制柜是为油田钻井平台而设计。 • ZJ50（70）钻机电传动系统为由交流控 制装置（GEN）、直流控制装置、司钻 控制台（SCR）或变频调速、PLC系统、 交流电动机控制中心（MCC）及电磁刹 车控制器等主要部分组成。
• 断路器的欠压脱扣线圈(GEN CB UVR)的01端只有得到24VDC电压时 才能使断路器合闸。 • 如果机组发生故障，使组件528和 529之间的动合触点断开，线圈失电， 断路器脱扣跳闸。 • 同理，柴油机控制开关的“RUN”按 钮如果不在按下位置，或使用了发 电机紧急关断开关，都会使断路器 跳闸。
• 柴油机转速信号(反映发电机频率)由一个 转速传感器给出。转速传感器为一个电 磁传感装置，安装在柴油机飞轮边沿上。 飞轮每转过一个齿，该装置发出一个脉 冲，将此脉冲输至速度调节器的脉冲拾 取电路“-”(526端)和“+”(527端)。 • 发电机电压频率反馈信号由频率解调电 路给出。频率解调电路即频率/电压变换 电路，由26个二极管及阻容网络组成。
• 端子512~517输入115伏交流电 压作为电压反馈信号，同时为组 件整流电源的输入电压。 • 510和511接到蓄电池的+ / -，为 手动断合电路(HOC)。 • 525和534分别将机组的有功电 流(I_real)和总电流(I_total)输至 功率限制器。
• 503、507、543、544端为组件 的主从控制端。 • 504、505端将电压控制脉冲输 至励磁板(PC11) 的SCR控制极。 反馈信号从556返回。 • 533和545端将机组转速控制信 号送到柴油机的执行器。
C
C
PIN DESIGNATION FOR AC REGULATOR CIRCUIT BOARD
D
D
更更更更 更更更更 更更更更 签 字
1
设 核 审 更
计 对 核 更
2
TRDL
天天天天天天天天天天天天
TIANJIN RUILING ELECTRIC DRIVERS CO,.LTD
3
AC 模模模模模
4
AC模块的外接线路
• AC模块控制组件是交流控制系统的核心 部件，交流控制组件对外联结关系如下 图。
1
2
3
4
501
A
COM +16V -16V GATE A+ GATE A-160V +160V +12V -12V VAB VBA VBC VCB VCA VAC
519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538
• 而526和527端又将机组转速反馈信 号输至组件，参与转速调节。 • 536端作为机组运行/怠速 (RUN/IDLE)的控制端。当按钮PB01 按通时，536端接地，为“怠速”位 置；PB01断开时，则为运行位置。 • 508端提供+160VDC电源，经电阻 降压后给502端输入+16VDC电压。
欠频和逆功限制
• 由于负荷增加等原因，使交流电源频率 降到48HZ时，Z7输出功率限制信号，防 止断路器跳闸。 • 如果发生逆功现象，在TP1点出现的负 值信号，使Z6输出功率限制信号。
接地故障检测电路
• 接地故障检测电路的功能的检测交流接 地故障。并显示出来。该电路设置在交 流控制柜上，包括L1，L2，L3，交流接 地表M08和直流接地表M9。 • 如果没有接地故障，三个灯均为橘黄色， 接地表指示为零。
IA + IA IB + IB IC + IC I TOTAL TACH 0V CB TRIP CB TRIP CB TRIP REV PWR REV PWR THROTTILE + PWR LMT RUN - IDLE SLAVE SLAVE
556 555 554 553 552 551 550 549 548 547 546 545 544 543 542 541 540 539
共 第
1 1
张 张
其中输入信号为速度给定(Speed Ref)、电 压给定(Volt Ref)、电压反馈115V、电流互 感器CT的电流反馈信号转速传感器(Tach) 上的速度反馈信号和励磁电流(Iex)反馈信 号。 AC模块的输出信号是柴油机调速信号 (Throttle)、发电机电压调节信系统号(Gate) 以及有功表和无功表的驱动信号。 AC内部分为主板(MAIN)和辅板(AUX)。
断路器给定值的设定
• 操作断路器以前，注意保护额定值、长 延时设定值、瞬时值与发电机额定值之 间的关系，必须正确设定。
当断路器断开时，储能指示器显示“断 开”（OFF）。要闭合断路器，首先转 动手柄数次，储能指示器显示“储能” （Charged），再按下柜体面板上的接 通按钮（Push to close），断路器便接 通，要断开断路器，只要按一下“分断” （Push off）按钮即可。
待上线发电机和母线信号送入 同步盒的同时，也送入同步继 电器RL04的01端和04端。若 频率或相位不相同，同步表指 针旋转，同步灯忽暗忽明；该 两信号同步以后，同步表指针 指向12点的位置，同步灯熄灭。
与此同时，RL04的07端和08 端接通，将待并发电机的电压 送到推合按钮灯LPB1上，该灯 发光。在此瞬时果断按下推合 按钮灯（Push to close），断 路器合闸线圈通电，断路器 （合闸），将发电机并入母线。
• 输入至速度调节器中的速度 反馈信号公为上述二个信号 中的一个。由一个电子开关 电路进行选择：机组低于怠 速时，将转速传感器来的反 馈信号输至Z5-3；机组在怠 速以上运行时，Z5-3接受来 自TP5的频率反馈信号。
• 电流控制环由Z9及其它有关 元件组成的PI环节构成。它的 输入信号是Z8输出的速度指 令的有功电流反馈信号I_real， 其输出信号通过由Q4组成的 功率放大器放大后，经533和 545输出至安装在柴油机上执 行器。从而改变柴油机的油 门开度。
频率调节器
• 频率调节器控制柴油机转速，使其稳定 的1500r/min，从而保证发电机电压频率 稳定在50HZ。它是一双闭环控制回路。 外环是速度调节回路，内环是电流调节 回路。 • 端子533和545接到速度执行器的线圈上， 用以控制柴油机的燃油管线的阀门上。
• 速度控制环由Z8组成，为PI调节器。它 综合速度给定、速度反馈和有功电流反 馈信号，经调节作为电流调节器（内环） 的给定信号。 • 速度给定信号由操作者在控制面板上的 速度调节旋钮给出，旋钮连接着电位器， 接到547号端子，可得到0~11V的信号。 对应的发电机频率是46~54HZ。 • 速度反馈信号由柴油机转速反馈和发电 机电压频率反馈两部分组成。
负荷增加速率的限制
• 限制值设定以后，只要尚未达到设定值， 司钻可以任意增加交流负载，由于机组 不能瞬时达到满功率，必须经过几秒钟 才能达到，但负荷功率往往是快速变化 的，因此将功率限制电路设计成有一定 速率的功率增加线路，由Z10和Z8组成。
功率限制
• 若在增加手轮给定过程中不能增加泥浆 泵的冲程和转盘的转速，则表明钻机已 达到功率限制值。也就是说，进一步增 加手轮给定不会使柴油发电机组提供更 大的功率。 • 实际上保持机组运行大接近机组最大功 率是最好的运行状态，对保养机组和节 省燃料都有好处。
• 如果交流某一相接地故障，由于负载中 心点电位移动，三个灯的亮度出现差别。 较暗的灯所在的相即为接地故障所在的 相。同时接地故障表M8的黑色指针读数 则表示接地故障的严重程度。M08的红 色指针可以设定在某一角度。当交流接 地故障达到一定的严重程度时，同人工 设定的红色指针重合时，M08触点闭合， 使RL01吸合由始至终出报警。
• 如果直流系统没有接地故障， M09的黑色指针在中心位置。若 正极有接地故障，黑色指针偏右； 若负极有接地故障，黑色指针左 偏。当交流接地故障达到一定严 重程度时，黑色指针同两个红色 指针中一个重合，同样使司钻台 发出报警。
AC模块
• AC模块分三个部分，即频 率调节器(FREQ REGULATOR)、电压调节 器(VOLTAGE REGULATOR)、和保护电 路(PROTECTION)。
• L02为发电机运行(GEN RUN) 灯，L03为发电机上线(GEN ON LINE)灯，LPB1为推合按 钮灯，M10为运行小时计 (Hour Meter)，GEN CB PTC 为断路器合闸线圈。
功率限制器
• 功率限制是由功率限制器、 直流控制组件、变压器T11 和AC模块中的有功电流 I_real及总电流I_total。
断路器的外形
同步装置连接线路
• 发电机的同步控制线路在下面的图中。 图中的S02为同步选择开关，同步盒 （SYNC BOX）中M1为频率表，M2为 同步表，M3为电压表，L1和L2为同步灯。 • 同步盒通过四条线与外电路连接，三条 线与同步开关S02相连，一条接地。
同 步 开 关
同步盒
同步开关选择待上线发电机的输出， 例如：S02选在GEN1时，A10-B10接 通、A04-B04接通，C04-D04接通。 GEN1 同步盒便检测GEN1的电压和频率， 分别的电压表和频率表上显示，并同 母线频率（以及相位）相比较，用同 步表和同步灯显示同步状态。
当交流母线上已有发电机在线 运行，若另一发电机要上线时， 在闭合发电机断路器前，使用 同步装置将发电机的电压频率 与交流母线的电压频率相匹配。