柴油發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)說明書
發(fā)布時間：2023-09-08 點擊：139
性能特點和作用說明
柴油發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)說明書
柴油發(fā)電機組的電氣控制系統(tǒng)包括各種傳感器、啟動電路、柴油機控制及保護、發(fā)電機勵磁控制及保護、并聯(lián)運行控制、通信及監(jiān)控、供配電控制及各組成電氣元件。因此，柴油發(fā)電機組的電氣控制系統(tǒng)是發(fā)電機組啟動、運行、監(jiān)控、調節(jié)、保護、輸出電能和通信的控制中心，是不可缺少的重要組成部分，也是近年來發(fā)電機組發(fā)展最快的技術。柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)從一開始手動控制、半自動、全自動、發(fā)電機組一體化控制直到現(xiàn)代的云服務的遠程監(jiān)控系統(tǒng)；控制屏從指針儀表發(fā)展為數(shù)碼顯示及液晶顯示等。
1．指針儀表顯示屏
1）主要用作發(fā)電機組控制、測量及簡單保護配電使用。
2）主要配置為面板裝有指示燈（信號狀態(tài)指示燈）、直流電壓表、直流電流表、功率表、功率因數(shù)表、頻率表、交流電壓表、交流電流表、計時表、油壓表、水溫表、按鈕等顯示和控制元件。
控制屏內配置有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器等繼電保護元件。測量功能實現(xiàn)：由面板布置的儀表（電壓表、電流表、頻率表、功率表、功率因數(shù)表、小時表、油壓表、水溫表等）來實現(xiàn)發(fā)電機、發(fā)動機主要參數(shù)顯示。
操作功能：通過按鈕開關實現(xiàn)發(fā)動機的啟動、停機，斷路器的合閘、分閘控制。
保護功能：由自動開關進行過載及短路保護；電壓繼電器實現(xiàn)過電壓、欠電壓保護；發(fā)動機的保護通過油壓開關、水溫開關動作來實現(xiàn)。
2．簡單模塊控制屏
1）主要用作發(fā)電機組控制、測量及簡單保護配電使用。
2）主要配置：配置一個簡單的啟動、停止模塊（比較有代表性的為dse501k），面板裝有指示燈（信號狀態(tài)指示燈）、電壓表、交流電流表、功率表、功率因數(shù)表、頻率表、直流電壓表、直流電流表、小時表、油壓表、水溫表和按鈕等顯示和控制元件。
控制屏內配置有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器等繼電保護元件。測量功能實現(xiàn)：由面板布置的儀表（電壓表、電流表、頻率表、功率表、功率因數(shù)表、小時表、油壓表和水溫表等）來實現(xiàn)發(fā)電機、發(fā)動機主要參數(shù)顯示。
操作功能：通過鑰匙/開關實現(xiàn)發(fā)動機的啟動、停機，通過按鈕控制斷路器的合閘、分閘。保護功能：由自動開關進行過載及短路保護；電壓繼電器實現(xiàn)過電壓、欠電壓保護；發(fā)動機的保護通過油壓開關、水溫開關可以進入dse501k的輸入口，可以在面板顯示報警指示，該模塊也可以用來實現(xiàn)超速保護功能。
3）主要特點：采用dse501k控制模塊，集成了開關量報警，充電失敗、超速保護功能、
鑰匙/開關啟動停止功能，將控制系統(tǒng)功能已經相對簡化。控制系統(tǒng)已經有向模塊化發(fā)展的趨勢。
3．具有通信功能的控制屏
1）主要作為發(fā)電機組控制、測量、發(fā)動機保護、發(fā)電機保護使用。
2）主要配置集成plc功能的控制模塊，能夠進行啟動、停止、檢測發(fā)動機主要參數(shù)、發(fā)電機主要參數(shù)。（具有代表性的為dse7320），控制面板僅僅配置一個緊急停機按鈕，操作記錄、報警歷史記錄都可以通過控制模塊上的按鍵來進行操作翻看，交流電壓表、交流電流表、功率表、功率因數(shù)表、頻率表、直流電壓表、直流電流表、小時表、油壓表、水溫表等儀表功能可以在模塊上lcd顯示屏中文字顯示。
控制屏內主要配置有中間繼電器，熔斷器和轉接端子等元件。
測量功能實現(xiàn)：面板布置的儀表（電壓表、電流表、頻率表、功率表、功率因數(shù)表、小時表、油壓表和水溫表等）都由控制模塊上的lcd屏幕來顯示，通過翻頁鍵即可顯示各種參數(shù)。
操作功能：通過模塊上“啟動”、“停止”、“自動”、“手動”按鍵來進行發(fā)電機組的操作控制，控制模塊一般設置斷路器的“合閘”、“分閘”按鍵功能，通過模塊上面的組合按鍵可以實現(xiàn)查看實時參數(shù)、報警記錄和歷史記錄，也可以通過模塊上的按鍵根據(jù)現(xiàn)場情況進行參數(shù)設置。
3）主要特點是控制模塊的功能越來越強大，隨著發(fā)動機技術的發(fā)展，電控技術應用于發(fā)動機的控制，發(fā)電機組控制模塊也需要能夠與發(fā)動機進行通信，交換數(shù)據(jù)。發(fā)電機組控制系統(tǒng)這時也要求能夠支持與發(fā)動機的通信功能，例如具有canbus通信功能，能夠直接采集發(fā)動機的主要參數(shù)，不用再加裝發(fā)動機的傳感器，控制系統(tǒng)就可以讀取到發(fā)動機的水溫、油壓、油耗及故障代碼等主要的參數(shù)。另外，控制系統(tǒng)還需要具備遠程監(jiān)控功能來滿足機房的集中監(jiān)控功能。一般配置 modbus監(jiān)控接口，遠程上位機可以通過rs485監(jiān)控機房內單臺或者多臺發(fā)電機組的工作狀況，如果單臺發(fā)電機組數(shù)據(jù)量不大的情況下采用rs485通信就能夠滿足監(jiān)控要求，如果多臺發(fā)電機組通過rs485通信采集，對通信速率要求比較高的項目，就需要采用rj45端口，通過modbustcp/ip通信協(xié)議進行通信。
4．智能型控制系統(tǒng)
柴油發(fā)電機組的智能型控制系統(tǒng)包括燃油管理系統(tǒng)或調速控制、發(fā)電機dvr或avr、發(fā)電機組的測量與保護、并機的測量與控制、遙控遙測與通信等，將發(fā)電機組所需的控制全部由一個界面完成。康明斯電力的“pcc3100”控制系統(tǒng)就是典型的代表。
（1）康明斯電力pcc3100控制系統(tǒng)
pcc3100是康明斯電力系統(tǒng)發(fā)電機組上使用的以微處理器為基礎的控制器，它提供燃油控制和發(fā)動機調速功能、主發(fā)電機輸出電壓調整和全套發(fā)電機組控制和監(jiān)測。它同時還提供隔離母排或市電（主用電源）并聯(lián)電力系統(tǒng)的自動和半自動同步以及自動負載分配控制功能。
操作軟件控制發(fā)電機組及其性能特征，并通過數(shù)字式顯示屏顯示發(fā)電機組的運行狀態(tài)，由前端面板上的按鍵進行控制或功能設定。
如圖1所示pcc3100控制器的主要控制功能。柴油機轉速控制經由磁電式轉速傳感器（mpu）獲取頻率信號，控制盤送出一低功率脈沖寬度調制（pwm）信號到調速器輸出模塊然后向發(fā)動機燃油控制器（執(zhí)行器）輸出一個放大信號控制燃油量以控制柴油機的轉速；發(fā)電機電壓信號通過pt/ct模塊向控制器主板提供信號至發(fā)電機調壓器輸出模塊控制勵磁機的勵磁電流，以控制發(fā)電機的輸出電壓；機油、冷卻液和排煙溫度等由傳感器傳送信號至發(fā)動機傳送器和傳感器模塊后再傳送至控制器主板，通過燃油控制卡控制燃油的關斷，以保護發(fā)電機組的運行安全；母排電壓、頻率信號通過母排pt模塊及發(fā)電機電壓、頻率、電流信號通過pt/ct模塊分別送至并聯(lián)模塊向控制器主板傳送，由控制器主板分別調整發(fā)電機組的轉速（頻率）、電壓，待并聯(lián)條件滿足時控制并聯(lián)電路斷電器合閘，隨后控制發(fā)電機組的轉速（頻率）、電壓以進行有功和無功功率分配；監(jiān)控通信功能通過網卡連接pc對發(fā)電機組進行通信、監(jiān)控；整個發(fā)電機組的參數(shù)設定包括轉速（頻率）、電壓、增益、穩(wěn)定、下垂（速降、壓降）、傳感器設定、功率分配等均在面板上操作設定。
控制系統(tǒng)由主控制模塊、功能模塊和數(shù)模轉換模塊組成，從主控關系上實現(xiàn)了完全一體化控制。
康明斯發(fā)電機組pcc3100控制系統(tǒng)方框圖
（2）contreg控制器
contreg控制器是emerson為利來森瑪發(fā)電機設計的一種數(shù)字電壓調節(jié)器（dvr）具有柴油機控制的新型控制器，發(fā)電機組控制結構如圖2所示。
圖2 contreg的發(fā)電機組控制系統(tǒng)示意圖
1）發(fā)電機 contreg 主要功能：
①發(fā)動機控制：
a.啟動準備（預潤滑或進氣預加熱）：
b.可設置啟動時間、次數(shù)和間隔時間的啟動時序；
c.本地或遠程起停；
d.帶冷卻停機延時的停機時序；
e．可選擇mpu或者j1939運行反饋。
②發(fā)電機的保護（ansi）：
a．欠電壓/過電壓保護（27/59）；
b．欠頻率/過頻率保護（81）；
c．過電流保護（51）。
③電壓調節(jié)：
a.可測量交流電的相電壓或者線電壓；
b．最大勵磁電流：4a（7a強勵，10s）；
c.u/f功能；
d．電壓調節(jié)范圍：ac90～480v；
e.可調節(jié)的電壓穩(wěn)態(tài)性參數(shù)。
④軟啟動功能。
2）性能特點
①二合一節(jié)省成本；
②具備發(fā)電機組控制器的基本控制和顯示功能；
③發(fā)電機配置簡單；
④avr信息顯示；
⑤數(shù)據(jù)記錄；
⑥預防性維修；
⑦快速設置。
3）應用領域
①lsa40/42/43/44以及 tal40/42/44 自勵勵磁系統(tǒng)發(fā)電機；
②50/60hz;
③2/3/4缸發(fā)動機；
④最高單相電壓277v；三相電壓480v。
柴油發(fā)電機噴油泵的拆裝與調整的內容是什么
延長備用發(fā)電機組的壽命需要做到以下幾點
柴油發(fā)電機的操作調整和機房設計
玉柴柴油發(fā)電機組積碳過多的清理方法
柴油機單體泵更換注意事項及維護保養(yǎng)技巧
柴油發(fā)電機組油路混入空氣的根本原因是什么？該如何徹底排除？
柴油發(fā)電機的型號命名規(guī)則和銘牌位置
你知道柴油發(fā)電機組可能發(fā)生火災安全隱患有哪些嗎？
柴油發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)說明書
柴油發(fā)電機組的電氣控制系統(tǒng)包括各種傳感器、啟動電路、柴油機控制及保護、發(fā)電機勵磁控制及保護、并聯(lián)運行控制、通信及監(jiān)控、供配電控制及各組成電氣元件。因此，柴油發(fā)電機組的電氣控制系統(tǒng)是發(fā)電機組啟動、運行、監(jiān)控、調節(jié)、保護、輸出電能和通信的控制中心，是不可缺少的重要組成部分，也是近年來發(fā)電機組發(fā)展最快的技術。柴油發(fā)電機組控制系統(tǒng)從一開始手動控制、半自動、全自動、發(fā)電機組一體化控制直到現(xiàn)代的云服務的遠程監(jiān)控系統(tǒng)；控制屏從指針儀表發(fā)展為數(shù)碼顯示及液晶顯示等。
1．指針儀表顯示屏
1）主要用作發(fā)電機組控制、測量及簡單保護配電使用。
2）主要配置為面板裝有指示燈（信號狀態(tài)指示燈）、直流電壓表、直流電流表、功率表、功率因數(shù)表、頻率表、交流電壓表、交流電流表、計時表、油壓表、水溫表、按鈕等顯示和控制元件。
控制屏內配置有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器等繼電保護元件。測量功能實現(xiàn)：由面板布置的儀表（電壓表、電流表、頻率表、功率表、功率因數(shù)表、小時表、油壓表、水溫表等）來實現(xiàn)發(fā)電機、發(fā)動機主要參數(shù)顯示。
操作功能：通過按鈕開關實現(xiàn)發(fā)動機的啟動、停機，斷路器的合閘、分閘控制。
保護功能：由自動開關進行過載及短路保護；電壓繼電器實現(xiàn)過電壓、欠電壓保護；發(fā)動機的保護通過油壓開關、水溫開關動作來實現(xiàn)。
2．簡單模塊控制屏
1）主要用作發(fā)電機組控制、測量及簡單保護配電使用。
2）主要配置：配置一個簡單的啟動、停止模塊（比較有代表性的為dse501k），面板裝有指示燈（信號狀態(tài)指示燈）、電壓表、交流電流表、功率表、功率因數(shù)表、頻率表、直流電壓表、直流電流表、小時表、油壓表、水溫表和按鈕等顯示和控制元件。
控制屏內配置有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器等繼電保護元件。測量功能實現(xiàn)：由面板布置的儀表（電壓表、電流表、頻率表、功率表、功率因數(shù)表、小時表、油壓表和水溫表等）來實現(xiàn)發(fā)電機、發(fā)動機主要參數(shù)顯示。
操作功能：通過鑰匙/開關實現(xiàn)發(fā)動機的啟動、停機，通過按鈕控制斷路器的合閘、分閘。保護功能：由自動開關進行過載及短路保護；電壓繼電器實現(xiàn)過電壓、欠電壓保護；發(fā)動機的保護通過油壓開關、水溫開關可以進入dse501k的輸入口，可以在面板顯示報警指示，該模塊也可以用來實現(xiàn)超速保護功能。
3）主要特點：采用dse501k控制模塊，集成了開關量報警，充電失敗、超速保護功能、
鑰匙/開關啟動停止功能，將控制系統(tǒng)功能已經相對簡化。控制系統(tǒng)已經有向模塊化發(fā)展的趨勢。
3．具有通信功能的控制屏
1）主要作為發(fā)電機組控制、測量、發(fā)動機保護、發(fā)電機保護使用。
2）主要配置集成plc功能的控制模塊，能夠進行啟動、停止、檢測發(fā)動機主要參數(shù)、發(fā)電機主要參數(shù)。（具有代表性的為dse7320），控制面板僅僅配置一個緊急停機按鈕，操作記錄、報警歷史記錄都可以通過控制模塊上的按鍵來進行操作翻看，交流電壓表、交流電流表、功率表、功率因數(shù)表、頻率表、直流電壓表、直流電流表、小時表、油壓表、水溫表等儀表功能可以在模塊上lcd顯示屏中文字顯示。
控制屏內主要配置有中間繼電器，熔斷器和轉接端子等元件。
測量功能實現(xiàn)：面板布置的儀表（電壓表、電流表、頻率表、功率表、功率因數(shù)表、小時表、油壓表和水溫表等）都由控制模塊上的lcd屏幕來顯示，通過翻頁鍵即可顯示各種參數(shù)。
操作功能：通過模塊上“啟動”、“停止”、“自動”、“手動”按鍵來進行發(fā)電機組的操作控制，控制模塊一般設置斷路器的“合閘”、“分閘”按鍵功能，通過模塊上面的組合按鍵可以實現(xiàn)查看實時參數(shù)、報警記錄和歷史記錄，也可以通過模塊上的按鍵根據(jù)現(xiàn)場情況進行參數(shù)設置。
3）主要特點是控制模塊的功能越來越強大，隨著發(fā)動機技術的發(fā)展，電控技術應用于發(fā)動機的控制，發(fā)電機組控制模塊也需要能夠與發(fā)動機進行通信，交換數(shù)據(jù)。發(fā)電機組控制系統(tǒng)這時也要求能夠支持與發(fā)動機的通信功能，例如具有canbus通信功能，能夠直接采集發(fā)動機的主要參數(shù)，不用再加裝發(fā)動機的傳感器，控制系統(tǒng)就可以讀取到發(fā)動機的水溫、油壓、油耗及故障代碼等主要的參數(shù)。另外，控制系統(tǒng)還需要具備遠程監(jiān)控功能來滿足機房的集中監(jiān)控功能。一般配置 modbus監(jiān)控接口，遠程上位機可以通過rs485監(jiān)控機房內單臺或者多臺發(fā)電機組的工作狀況，如果單臺發(fā)電機組數(shù)據(jù)量不大的情況下采用rs485通信就能夠滿足監(jiān)控要求，如果多臺發(fā)電機組通過rs485通信采集，對通信速率要求比較高的項目，就需要采用rj45端口，通過modbustcp/ip通信協(xié)議進行通信。
4．智能型控制系統(tǒng)
柴油發(fā)電機組的智能型控制系統(tǒng)包括燃油管理系統(tǒng)或調速控制、發(fā)電機dvr或avr、發(fā)電機組的測量與保護、并機的測量與控制、遙控遙測與通信等，將發(fā)電機組所需的控制全部由一個界面完成。康明斯電力的“pcc3100”控制系統(tǒng)就是典型的代表。
（1）康明斯電力pcc3100控制系統(tǒng)
pcc3100是康明斯電力系統(tǒng)發(fā)電機組上使用的以微處理器為基礎的控制器，它提供燃油控制和發(fā)動機調速功能、主發(fā)電機輸出電壓調整和全套發(fā)電機組控制和監(jiān)測。它同時還提供隔離母排或市電（主用電源）并聯(lián)電力系統(tǒng)的自動和半自動同步以及自動負載分配控制功能。
操作軟件控制發(fā)電機組及其性能特征，并通過數(shù)字式顯示屏顯示發(fā)電機組的運行狀態(tài)，由前端面板上的按鍵進行控制或功能設定。
如圖1所示pcc3100控制器的主要控制功能。柴油機轉速控制經由磁電式轉速傳感器（mpu）獲取頻率信號，控制盤送出一低功率脈沖寬度調制（pwm）信號到調速器輸出模塊然后向發(fā)動機燃油控制器（執(zhí)行器）輸出一個放大信號控制燃油量以控制柴油機的轉速；發(fā)電機電壓信號通過pt/ct模塊向控制器主板提供信號至發(fā)電機調壓器輸出模塊控制勵磁機的勵磁電流，以控制發(fā)電機的輸出電壓；機油、冷卻液和排煙溫度等由傳感器傳送信號至發(fā)動機傳送器和傳感器模塊后再傳送至控制器主板，通過燃油控制卡控制燃油的關斷，以保護發(fā)電機組的運行安全；母排電壓、頻率信號通過母排pt模塊及發(fā)電機電壓、頻率、電流信號通過pt/ct模塊分別送至并聯(lián)模塊向控制器主板傳送，由控制器主板分別調整發(fā)電機組的轉速（頻率）、電壓，待并聯(lián)條件滿足時控制并聯(lián)電路斷電器合閘，隨后控制發(fā)電機組的轉速（頻率）、電壓以進行有功和無功功率分配；監(jiān)控通信功能通過網卡連接pc對發(fā)電機組進行通信、監(jiān)控；整個發(fā)電機組的參數(shù)設定包括轉速（頻率）、電壓、增益、穩(wěn)定、下垂（速降、壓降）、傳感器設定、功率分配等均在面板上操作設定。
控制系統(tǒng)由主控制模塊、功能模塊和數(shù)模轉換模塊組成，從主控關系上實現(xiàn)了完全一體化控制。
康明斯發(fā)電機組pcc3100控制系統(tǒng)方框圖
（2）contreg控制器
contreg控制器是emerson為利來森瑪發(fā)電機設計的一種數(shù)字電壓調節(jié)器（dvr）具有柴油機控制的新型控制器，發(fā)電機組控制結構如圖2所示。
圖2 contreg的發(fā)電機組控制系統(tǒng)示意圖
1）發(fā)電機 contreg 主要功能：
①發(fā)動機控制：
a.啟動準備（預潤滑或進氣預加熱）：
b.可設置啟動時間、次數(shù)和間隔時間的啟動時序；
c.本地或遠程起停；
d.帶冷卻停機延時的停機時序；
e．可選擇mpu或者j1939運行反饋。
②發(fā)電機的保護（ansi）：
a．欠電壓/過電壓保護（27/59）；
b．欠頻率/過頻率保護（81）；
c．過電流保護（51）。
③電壓調節(jié)：
a.可測量交流電的相電壓或者線電壓；
b．最大勵磁電流：4a（7a強勵，10s）；
c.u/f功能；
d．電壓調節(jié)范圍：ac90～480v；
e.可調節(jié)的電壓穩(wěn)態(tài)性參數(shù)。
④軟啟動功能。
2）性能特點
①二合一節(jié)省成本；
②具備發(fā)電機組控制器的基本控制和顯示功能；
③發(fā)電機配置簡單；
④avr信息顯示；
⑤數(shù)據(jù)記錄；
⑥預防性維修；
⑦快速設置。
3）應用領域
①lsa40/42/43/44以及 tal40/42/44 自勵勵磁系統(tǒng)發(fā)電機；
②50/60hz;
③2/3/4缸發(fā)動機；
④最高單相電壓277v；三相電壓480v。
柴油發(fā)電機噴油泵的拆裝與調整的內容是什么
延長備用發(fā)電機組的壽命需要做到以下幾點
柴油發(fā)電機的操作調整和機房設計
玉柴柴油發(fā)電機組積碳過多的清理方法
柴油機單體泵更換注意事項及維護保養(yǎng)技巧
柴油發(fā)電機組油路混入空氣的根本原因是什么？該如何徹底排除？
柴油發(fā)電機的型號命名規(guī)則和銘牌位置
你知道柴油發(fā)電機組可能發(fā)生火災安全隱患有哪些嗎？