高压发电机组并机方案

柴油发电机组自动并机系统方案

一、环境条件与系统参数

1. 极限最高温度：70摄氏度IEC 60068-2-1

2. 极限最低温度：-25摄氏度IEC 60068-2-2

3. 相对湿度：25摄氏度时W 95%

4. 海拔高度：2000米内

5. 抗震能力：地震烈度8度

6. 输入电压：40VAC-600VAC

7. 输入电流：＜5A

8. 最大输入电流：4倍额定电流长期

20倍额定电流10秒

9. 编程继电器：8A 250V

10. 工作电源：8-36VDC 25W

11. 测量精确度：1.0 IEC 60688

12. 防护等级：面板IP52

整体IP20 IEC/EN 60529

二、功能描述

1. 并机系统概述

并机系统用于柴油发电机组的自动化并联运行，配合主控柜可实现无人

值守运行方式，满足自动启动、自动并联输出的功能，总共2台

C2000D5 （备用1650KW ）PCC3201 控制器+1 台C3000D5 （备用2400KW ）PC3.3控制器。发电机组独立运行或者并联于母排运行。主

控制柜可延伸监测和控制范围，包括自动加油系统工作状态、液位、故障信号、进排风系统、远置冷却系统、断路器状态、断路器告警，具有第3方通信接口，提供Modbus通信协议或者TCP/IP通信，远距离传输采用光纤通信模组。

本方案无电网电压情况下，可根据主发电机运行情况、电力参数等外部因素来调整发电机组的运行状态，当紧急情况或需要发电机组运行时并机系统自动投入运行，可实现系统内任意1台或者多台发电机组并机使用，并联系统集中监测和运行逻辑处理，共同完成自动投入，自动负载均分，自动撤出，支持加载斜坡和卸载斜坡功能，和自动冷却停止的控制，系统时间和定时器时间可根据使用情况和项目要求随意设定。如原理图所示，发电机组运行于独立的母排，通过一端的母联输出开关与1负载端母排连接，当所有外部电源都停止运行后，发电机组做孤岛运行，

独立为母排供电；并机系统自动判断母排上的10KV发电机组，可同时或者部分并联于母排上运行，共同分担母线的负荷；目前提供3台机组, 包括并机柜控制回路、主控柜连接回路、高压开关柜控制及母排回路。

并机系统提供一套独立的落地式安装的并联控制柜和主控柜，完成对总共3台发电机组的并联、控制和监控。机组并机和控制系统采用原装进口柴油发电机并联管理装置，控制柜提供自动/手动起动/停止操作、发电机冷却停机延时（延时可调）、紧急停机、发电机盘车、指示灯测试、发电

机电压、发动机转速/发动机频率、数字仪表。

2. 系统运行描述:

并机系统可独立运行，系统可以在手动模式下实现不间断循环运行，维护保养无需全部停运，保证施工电力供给；并且满足效率管理运行模式，当负荷减小时可停止一部分运行时间长的机组，直到达到最低储备容量，保证期间较大设备启动所需；当负荷增加到一定比例后则可以自动启动其余机组，自动并联到母排运行。

3. 系统运行方式

A自动运行方式：

①当柴油发电机组和控制系统处于自动模式时，在主控系统检测到电源质量不良后，10秒内（可调）发电机启动，首先达到额定电压、频率的机组通过发电机断路器同期并联到柴油发电机母线。第二台机组自动同步启动，同期后并联于应急母线，分担系统负载。每台发电机允许3次10秒钟的启动尝试（时间可调），每次启动间隔10秒钟。当3次启动尝试全部失败后，起动超时闭锁并告警启动失败，其他机组正常运行，且自动增加备用机组到系统内运行。

B手动运行方式：

①当控制系统处于手动模式时，整个应急柴油发电机系统处于手动状

态，由柴油发电机选择按钮控制机组的启动和停止，手动操作面板按钮

进行同期合闸。

②系统在手动运行和自动运行时同样具有各项保护功能。

③系统在非自动情况下可实现自动负荷分配，主控系统还将自动判断电力数据的质量，不正常时可以发出告警。

4.柴油发电机组控制器配合智能并机馈线系统可以实现如下运行模

式

A闭锁/重设：当发电机运行时，无论什么时候被置于闭锁位置，机组将立刻停机并且发电机断路器将断开。当故障引起柴油机闭锁时，闭锁/重设也将重新设置柴油机起动和故障控制。

B关机/冷却：允许经过一定时间延迟后正常切断柴油发电机，以使柴油发电机在经过一定带负荷运行时间后冷却。当柴油发电机运行时，无论什么时候被置于关状态，发电机断路器将断开，机组将按延时继电器设置的延迟时间继续运行一段时间停机。

C自动/手动：自动方式运行时，柴油发电机处于待机状态，无论什么时候收到由自动切换系统或进行系统测试传来的启动信号，系统自动投入运行，启动信号撤出，系统自动撤出运行，恢复到待机状态。手动方式运行时则通过面板操作启停机和断路器分合闸。

D运行/测试：置于运行状态时柴油发电机将起动并达到要求的转速和电压，柴油机将连续运行。若置于测试方式运行，则按照测试方式将发电机组启动，在测试时间内运行，运行完毕自动停止发电机。

5.自动卸载、加载功能：

系统具有自动功率管理功能，并可根据负载大小来调整投入运行机组的数量（增加或减少投入机组数量），运行中一台机组故障，备用机组自动启

动和并联。当系统接收到自启动信号，所有在线机组启动，并投入运行，

待系统运行稳定后，根据负载情况，将多余的发电机组停掉，保持一个比

较好的燃油效率，节约运行成本；功率管理始终运行，当系统

负载增大到一定程度，又会启动部分机组来补充总输出容量，防止系统超载运行。

6.负载分配控制：

并联系统具备数字式自动负载负荷控制功能，每一台在线机组的运行数据共享，控制每一台发电机组的输出功率百分差不超过1%将负载依各机组容量进行比例分担，可有效防止发动机因使用不当而提前大修。

7.保护特性：

①每台柴油发电机装设逆功率继电器来提供反转保护。

②系统装设有同步检查窗口，方便实时查看同期状态。

③联锁装置用于确保发电机断路器合闸到母线上之前，同步指示仪处于工作状态。

④提供如下标准保护

保护国际电工代码

反向功率保护32R

短路保护50P/N

过电流保护51

过电压保护59P

欠电压保护27P

过频率保护810

欠频率保护81R