兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組聯(lián)鎖備用的改進(jìn)方法

王 倩

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山 063305）

1 改進(jìn)前情況

柴油發(fā)電機(jī)組是一種啟動(dòng)迅速、操作維修方便、投資少、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)的發(fā)電裝置。唐山三友氯堿有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱三友氯堿）樹脂廠區(qū)，共有應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組兩臺(tái)，額定容量均為1000kVA，額定電流均為1 443.4 A。每臺(tái)機(jī)組本體出線柜斷路器規(guī)格為1 600 A，1#發(fā)電機(jī)組供電至聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段應(yīng)急段斷路器，2#發(fā)電機(jī)組供電至聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段應(yīng)急段斷路器，改進(jìn)前電氣原理圖見圖1。

應(yīng)急發(fā)電機(jī)組主要用于聚合釜攪拌機(jī)、消防水泵、UPS電源、生活水泵、雨水泵、應(yīng)急照明電源等全廠重要設(shè)備應(yīng)急供電。正常情況下，應(yīng)急發(fā)電機(jī)組1#、2#本體控制配電柜均處于自動(dòng)狀態(tài)，斷路器QS1、QS2、QS4、QS5 全部在合閘位置；當(dāng)?shù)蛪号潆娛胰我欢螒?yīng)急段母線失電后，相對(duì)應(yīng)的柴油發(fā)電機(jī)組檢測(cè)到母線失壓后將自啟動(dòng)。待發(fā)電機(jī)組電壓、頻率建立，并且達(dá)到正常指標(biāo)后，自動(dòng)將發(fā)電機(jī)本體斷路器合閘，將電源送至失電的保安應(yīng)急段上（通過ATS021控制器自動(dòng)切換）。

圖1 改進(jìn)前電氣原理圖

由于突發(fā)事件的不可預(yù)見性，若低壓配電室聚合Ⅰ段或干燥Ⅰ段母線失電后，1#柴油發(fā)電機(jī)組突發(fā)故障，不能正常開啟時(shí)，則會(huì)造成聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段應(yīng)急段設(shè)備全部失電；同理，若低壓配電室聚合Ⅱ段或干燥Ⅱ段母線失電后，2#柴油發(fā)電機(jī)組突發(fā)故障，不能正常開啟時(shí)，則會(huì)造成聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段應(yīng)急段設(shè)備全部失電，嚴(yán)重影響生產(chǎn)安全[1]。

2 改進(jìn)方法和過程

為了解決單臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組故障時(shí)，造成相應(yīng)應(yīng)急段設(shè)備失電的風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，通過計(jì)算1#發(fā)電機(jī)組應(yīng)急供電的聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段和2#發(fā)電機(jī)組應(yīng)急供電的聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段各應(yīng)急段所帶負(fù)荷總電流，并結(jié)合事故時(shí)應(yīng)急段需開啟的保電設(shè)備電流，確定單臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組可以滿足4個(gè)應(yīng)急段的保電設(shè)備功率，且有一定的富余量[2]。

三友氯堿樹脂廠區(qū)兩臺(tái)1 000 kVA柴油發(fā)電機(jī)組安裝在同一個(gè)發(fā)電機(jī)室內(nèi)，同時(shí)兩臺(tái)機(jī)組的保安段配電室距離較近；因此，在發(fā)電機(jī)室內(nèi)增加兩面電氣聯(lián)絡(luò)柜，將兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)置成互為備用。改進(jìn)后平面圖見圖2。

圖2 改進(jìn)后平面圖

該項(xiàng)目主要采用ABB帶機(jī)械聯(lián)鎖雙電源斷路器實(shí)現(xiàn)2臺(tái)發(fā)電機(jī)組之間的聯(lián)鎖。具體措施是在兩臺(tái)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組之間增加兩面GGD配電柜、聯(lián)絡(luò)用動(dòng)力電纜、不銹鋼電纜橋架、帶機(jī)械聯(lián)鎖的斷路器4臺(tái)，通過合理的設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)2臺(tái)發(fā)電機(jī)組互為備用的聯(lián)絡(luò)功能。即當(dāng)其中一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組突發(fā)故障或者檢修時(shí)，電氣人員可通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)（雙電源斷路器）投切到另外一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組上，改進(jìn)后電氣的原理圖見圖3。2P配電柜內(nèi)QF1、QF2為一組機(jī)械聯(lián)鎖斷路器，即QF1斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)，QF2斷路器合不上閘，此時(shí)由1#發(fā)電機(jī)組供電；若QF2斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)，QF1斷路器則合不上閘，此時(shí)由2#發(fā)電機(jī)組供電，兩臺(tái)斷路器之間的機(jī)械聯(lián)鎖是為了防止誤操作造成兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)供電而短路；4P配電柜內(nèi)QF3、QF4為另一組機(jī)械聯(lián)鎖斷路器，即QF3斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)，QF4斷路器合不上閘，此時(shí)由2#發(fā)電機(jī)組供電，若QF4斷路器在合閘狀態(tài)時(shí)，QF3斷路器則合不上閘，此時(shí)由1#發(fā)電機(jī)組供電。低壓配電室應(yīng)急段設(shè)備由正常的發(fā)電機(jī)組供電，從而提高保安段供電的可靠性。特殊情況時(shí)，即低壓配電室四段應(yīng)急段母線全部失電，而發(fā)電機(jī)組其中1臺(tái)故障，只能單臺(tái)運(yùn)行時(shí)，也可使用機(jī)械聯(lián)鎖斷路器，即1#發(fā)電機(jī)組故障時(shí)，由2#發(fā)電機(jī)組同時(shí)向聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段、聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段應(yīng)急段設(shè)備供電，斷路器QF1、QF4處于合閘狀態(tài)，降低發(fā)電機(jī)組故障造成應(yīng)急供電失敗的風(fēng)險(xiǎn)。2#發(fā)電機(jī)組故障時(shí)，由1#發(fā)電機(jī)組同時(shí)給4個(gè)應(yīng)急段供電，即斷路器QF2、QF3處于合閘狀態(tài)。

圖3 改進(jìn)后電氣原理圖

3 結(jié)語

應(yīng)急發(fā)電機(jī)組通過增加聯(lián)鎖裝置改造，實(shí)現(xiàn)了2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組互為備用，提高了保安電源的可靠性和系統(tǒng)的安全性。由于應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的切換操作非常重要，在一定程度上關(guān)系到整個(gè)廠區(qū)供電的安全平穩(wěn)。因此，要求操作人員必須具有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際工作的鍛煉，在操作時(shí)注意力必須高度集中，密切監(jiān)視有關(guān)機(jī)組及聯(lián)絡(luò)線的變動(dòng)情況，穩(wěn)、準(zhǔn)地進(jìn)行應(yīng)急發(fā)電機(jī)組的切換操作，確保事故時(shí)應(yīng)急發(fā)電機(jī)組安全可靠地投入電網(wǎng)運(yùn)行。