新聞主題	柴油發電機組的相數與接線方式

 

摘要：備用柴油發電機組是為在應急情況下保證用電安全而專門設立的一套相對獨立的電源系統。本文簡要介紹了應急柴油發電機的系統組成及各種接線方法，并詳細介紹柴油發電機電氣安裝工程的范圍、組織協調、施工順序、安裝與調試的分工與責任以及施工過程中遇到的典型問題，提出了在施工過程中必須理清邊界，合理安排施工順序，加強設計完善，同時設計、設備、安裝、調試等參建單位密切合作，才能更好地完成施工任務。

 

一、柴發配置與相數

 

      應急柴油機本體由重慶康明斯制造，發電機由無錫斯坦福廠家制造，機組控制系統由鄭州眾智設計，采用PLC加繼電器控制程序。柴油發電機組主要由電啟動系統、燃油系統、潤滑油系統、高低溫水系統、進排氣系統、調速系統、發電機系統、24V/380V輔機配電系統、機組控制系統、電氣保護系統、同期系統以及繼電器機架系統等組成。

1、三相四線制

      柴油發電機組一般是三相四線，除了油田鉆機和船用柴油發電機組外。其中三條線路分別代表A，B，C三相，另一條是中性線N（如果該回路電源側的中性點接地，則中性線也稱為零線(老式叫法，應逐漸避免，改稱PEN，如果不接地，則從嚴格意義上來說，中性線不能稱為零線），線路連接如圖1所示。

2、三相三線制

      三相三線制（three-phase three-wire system）不引出中性線的星型接法和三角形接法。例如高壓柴油發電機組一般采用三相三線制，三條線路分別代表a，b，c（U，V，W）三相，線路連接如圖2所示。

 

圖1  柴油發電機組三相接線圖

圖2  高壓柴油發電機三相三線制接線圖

 

3、三相五線制

（1）TN-C-S系統（偽三相五線制）：

      偽三相五線制，三相四線制PEN線規定距離內接地，在入戶端就近接地，進入入戶端后分為五線制到達用電設備。三相五線制標準導線顏色為：A線黃色、B線綠色、C線紅色、N線淡藍色、PE線黃綠色，線路連接如圖3所示。。

（2）TN-S系統（中國三相五線制）：

      即3根火線+1根零線N+1根接地線PE，線路連接如圖4所示。柴油發電機輸出三相五線制PE在規定距離內接地，入戶端就近接地。五線制到達用電設備。導線分為黃、綠、紅、N淡藍、PE黃綠線。把零線的兩個作用分開，即一根線做工作零線(N)，另外用一根線專做保護零線(PE)。這是最費材料的系統！但也是最安全的系統。

 

圖3  柴油發電機三相五線制（TN-C-S系統）接線圖

圖4  柴油發電機三相五線制（TN-S系統）接線圖

 

二、電氣安裝工程的組織管理

 

      柴油發電機首次啟動涉及到的電氣系統主要包括廠房照明系統、通信系統、火災報警系統，380V交流配電系統，24V直流配電盤，與柴油發電機配套的保護柜和控制柜，同期系統和繼電器機架等。工藝系統主要包括發電機房的通風系統、消防系統、以及柴油發電機主機及其輔助系統等。由于電纜敷設具有工作量大、種類多、技術要求高、施工難度大等特點，制定了明確的電纜邊界，共計654根電纜，涉及LHP、LHQ、LHA、LHB、LHT、LKA、LKB、LLG、LLW、LDG、LDW、JPV等14個主要系統，涉及DX、DF、LX等區域。此外，電纜邊界還涵蓋廠房內部照明、火災報警和通信電纜。

1、接口管理措施

      為優化各項安裝工作的推進，成立柴油機專項協調小組，建立了周協調會機制；施行三天滾動計劃機制，細化作業內容，包括設計、設備需求，并安排專人負責跟蹤和落實完成情況。

      在安裝初期，提早啟動各系統各專業涉及到的試驗、沖洗等方案的編制、報批工作；為加快與康明斯發電機組接口現場技術問題的處理，編制現場設計修改(變更)會簽單，由各單位會簽，施工單位根據聯合會簽單組織實施后續工作。

2、安裝邏輯

      輔助系統安裝和沖洗試壓是柴油發電機安裝的主線，柴油機啟動需確保發電機房所有系統均投入使用。為保證該計劃的有效執行，還需全面考慮外部條件的風險分析，包括廠房環境清潔，設備到貨與材料的清理，電氣調試和管道沖洗試壓方案的消化準備等。

就電氣專業而言，380V交流配電系統的上電可以為后續的泵、風機的單體試車和柴油機輔助系統試驗提供穩定的電源；控制柜和保護柜的上電，可以為后續的邏輯通道試驗提供先決條件；照明系統和通風系統的及早投用可為廠房創造較好的施工環境；通信系統的投用，可以為調試期間的通信提供有力的保障，而消防及火警系統的安裝及調試完成是進燃油、潤滑油和燃油管路沖洗的前提。

3、試驗項目分工

      安裝單位應完成柴油發電機組及輔助系統安裝，單機試車，管道沖洗，電氣系統控制保護、聯鎖、報警系統安裝，開環試驗，發電機本體電氣交接試驗、柴油發電機首次啟動試驗等，移交調試后，由調試部門進行應急柴油發電機組各輔助系統試驗、電氣系統控制、保護、聯鎖、報警系統的閉環試驗。但由于不同廠家的要求，柴油機部分試驗有其特殊性。

① 元器件單體調試項目分工

      康明斯發電機組廠家明確不能拆除控制柜、保護柜內的任何元器件，但考慮調試需要，經與廠家協商，對可以拆除元器件進行單體試驗。

      安裝單位負責安裝的儀表必須提交校驗報告；柴油機本體上的儀表未進行校驗，但要求廠家提供相應的證明文件。

② 發電機本體試驗項目

      按照《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》要求，柴油發電機的轉子、定子和勵磁機需進行耐壓試驗。廠家明確：出廠試驗已進行過直流耐壓試驗并對其中一臺進行過交流耐壓，從設備壽命等方面考慮，不同意重復進行此試驗，設備竣工文件中相關的試驗章節供現場試驗參考。如果現場不具備打開發電機端蓋的條件，只對定子繞組的絕緣電阻和吸收比、定子繞組的直流電阻進行了測量。

4、分系統調試與啟動準備

      應急柴油機安裝工作完成并經過電氣專業試驗檢查后，就可以進行分系統調試。調試的目的是為了驗證柴油發電機輔助系統、電氣系統、控制系統、報警及聯鎖裝置能夠正常運行和動作，保證柴油機能夠實現其設計功能。主要包括廠房火警探測試驗、空氣啟動系統試驗、輔助系統試驗、空載試驗、控制勵磁試驗、穩態運行試驗和驗收試驗。

      為滿足柴油機首次啟動的要求，電氣準備工作主要包括：現場的試機環境應符合要求，照明和通風條件應良好；發電機、勵磁機的冷態電氣檢查全部結束，符合設計、廠家和國標的要求；柴油發電機及所有輔助系統的設備都已安裝完成并驗收合格，輔助系統中轉動設備單體試車已完成并驗收合格；檢查電氣柜控制功能正常，所有過程控制和保護系統測試完成，符合設計和廠家的要求，壓力開關、壓力表、溫度計、轉速表等檢驗合格，安全裝置、報警、顯示裝置等都已檢測合格并上電；消防及火災報警系統調試完成并投入使用。

 

三、接線步驟

 

      在進行控制器接線之前，首先需要確保柴油發電機處于停機狀態，并斷開柴油發電機與電源之間的連接。同時，確認控制器的型號與柴油發電機的使用條件相匹配，以確保控制器的適用性。

1、主電源接線

      將柴油發電機的主電源線連接至配電系統的主電源輸入端，確保接線牢固可靠。在接線時，應根據設備的接線圖，將發電機的L1、L2、L3三相線分別與輸出柜或雙電源轉換柜的對應相位連接，避免接錯線。

2、監控線接線

     將柴油發電機的監控線連接至控制器的監控接口，以實現對柴油發電機運行狀態的監控和控制。根據控制器的接線圖，將柴油發電機的監控線分別連接至控制器的相應輸入接口，如油壓傳感器、溫度傳感器等。

3、輸出線接線

      將控制器的輸出線連接至發電機的執行部件，如燃油泵、啟動電機等。根據控制器的接線圖，將控制器的輸出線分別與發電機的對應執行部件連接，確保信號傳遞的準確性和穩定性。

4、控制電源線接線

      將控制器的電源線與外部電源連接，以供控制器正常運行。根據控制器的接線圖，將控制器的電源線與外部電源的正負極相對應地連接，確保電源供應的穩定性和可靠性。

5、地線接線

       將柴油發電機的地線與機房內預埋的地線相連接，以確保電氣設備的接地安全。在接線時，應注意避免地線與其他線路相交叉或相短路，確保地線的獨立性和可靠性。

（1）?然接地體的利?

       裝設接地裝置時，?先利??然接地體，以節約投資。可作為?然接地體的有：與?地有可靠連接的建筑物的剛結構和鋼筋、?車的鋼軌、埋地的?可燃可爆的?屬管等，如圖5所示。對于發電機房來說，可利?其建筑物鋼筋混凝?基礎作為?然接利??然接地體時，?定要保證良好的電?連接，在建構筑物的結合處，除已焊接者外，凡?螺栓連接或其它連接的，都應采?跨接焊接，?且跨接線不得?于規定值。

（2）??接地體的埋設

      ??接地體的埋設，如圖6所示。此外，應注意不要埋設在垃圾、爐渣和有強烈腐蝕性?壤處，遇有這些情況應進?換?。

（3）接地線

     ?然接地線為了節約?屬，減少投資，應盡量選擇?然導體作為接地線。如建筑物的?屬構架、電梯豎井、電纜的?屬外?等都可以作為?然接地線。各種?屬管道（可燃液體、可燃或爆炸性?體的?屬管道除外）可作為低壓電?設備的外?等都可以作為?然接地線。各種?屬管道（可燃液體、可燃或爆炸性?體的?屬管道除外）可作為低壓電?設備的?然接地線。

      ??接地線為了連接可靠并有?定的機械強度，?般發電機房采?鋼作為??接地線。對于接地體和接地線的截?積應符合我國電?規定的最?規格。接地電阻是接地體的散流電阻與接地線和接地體電阻的總和。發電機房由于接地體和接地線的電阻相對較?，可略去不計。因此接地電阻可認為就是接地體的散流電阻。

7、外部設備接線

      根據實際需要，將控制器與外部設備進行連接。例如，若需要連接遠程監控設備，則將控制器的通信線連接至遠程監控設備的通信接口，實現監控和遠程控制功能。

8、接線檢查

      完成所有接線后，對所有接線進行檢查。檢查時應注意接線的牢固性、正確性和可靠性，避免接線松動或接錯線導致的故障。

9、接線固定

      在接線完成后，應對所有接線進行固定，防止接線松動或脫落。可以使用綁扎帶或其他固定裝置，將接線束固定在適當的位置，確保接線的整齊美觀和可靠性。

 

圖5  發電機房?然接地體

圖6  發電機房??接地體的埋設

 

四、柴發接線的注意事項

 

      敷設電源回路、控制回路的電纜，并與柴油發電機進行連接，應符合電纜敷設工藝標準。發電機組隨機的配電柜和控制柜接線應正確無誤，所有緊固件應牢固，無遺漏脫落、開關、保護裝置的型號、規格必須符合設計要求。饋電線兩端的相序必須與原供電系統的相序一致。

（1）拆線時做標記清楚、易分辨。若接線盒內已有標記，應擦拭干凈后重新做好。

（2）檢查電機接線柱瓷瓶有無破損、松動、裂紋。

（3）檢查電機三相引出線線鼻子是否緊固、焊接是否牢固，引出線與機殼是否有摩擦，若有摩擦時，應墊好適型氈綁扎固定好，不再摩擦。

（4）接線盒緊固螺栓、接線瓷瓶緊固螺栓、引出線緊固螺栓是否緊固。

（5）發電機接線柱上的螺母、墊片必須符合規格，無生銹、腐蝕等，否則更換。

（6）接線盒內引出線盡量不要重疊、別勁、彎曲過大。

（7）等發電機找完中心后再接線。

（8）發電機接線盒內應無積煤粉、灰塵，應定期打開接線盒檢查、清掃。

（9）檢查電纜線鼻子有無彎曲、是否平整、有無變色。

（10）電纜頭與接線柱墊片間應平整、接觸緊密無間隙、螺母應緊固。

（11）電纜頭與接線柱之間不應受力。

（12）發電機接完線、再次檢查確認無誤后，按照由內到外；黃蠟綢布-色相帶-防水自粘帶包好且壓緊、緊固、密封。

（13）蛇皮管到電纜接線盒處電纜必須包扎好，防止碰傷，電纜與接線盒處必修固定好。

（14）接線盒必須有防雨防水措施。

（15）防止電纜損壞而引起事故（特別時鋁芯電纜一定要仔細檢查蛇皮管接口處，防止因鋁線折彎次數太多、虛接而引起缺相或短路等），在接線前先仔細檢查電纜是否受損、包扎好，搖絕緣合格后再接線，距離近的鋁芯線有條件的最好換成銅電纜。

（16）接線完畢后所有接線盒進線口應全部封堵，防止封堵不嚴造成小動物短路或侵入太多積粉而引起電纜頭發熱打火或短路。

 

總結：

      由于發電機房施工區域相對獨立，建立一種符合質保要求的問題快速處理流程。一方面電纜施工占據了電氣安裝工作的很大部分，另一方面電氣系統不同于工藝系統，缺少一根電纜或一個中轉箱，就可能造成系統無法正常啟動，而柴油發電機相關的系統和設備都通過電纜的連接實現供電、通訊、控制及其它相關的功能，故電纜邊界在施工任務確定是必須明確。應急柴油發電機組啟動成功需要確保應急柴油發電機所有輔助系統及配套系統均投入使用，而由于燃油的特殊性，需將廠房內動火打磨作業結束和清潔區建立作為進油工作的前提條件，故在施工中需關注施工工序的優化，邏輯的嚴密性，把配電系統上電、消防及火警系統投用作提前考慮。

 

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