柴油發(fā)電機組并聯(lián)控制的供電接線方法（圖解）
發(fā)布時間：2023-09-27 點擊：2558
功能說明與康明斯知識
柴油發(fā)電機組并聯(lián)控制的供電接線方法（圖解）
所謂的并機模式是指將至少兩臺以上的相同電壓和轉(zhuǎn)速的發(fā)電機組并聯(lián)起來，相當于二合一的結(jié)合體共同承擔對同一用電負載進行電力輸出。簡單地說便是1+1=2的過程，隨著負載的增大，用戶單位如今普遍喜歡采取n+1供配電模式。n+1意味著若干的柴油發(fā)電機組數(shù)量，同時輸出連接電纜或母排隨之急劇增加，因此接線會變得更加復(fù)雜。康明斯發(fā)電機公司特此撰文闡明柴油發(fā)電機組配置原則、并行使用的好處及多臺并聯(lián)的技術(shù)條件，借此防止用戶由于錯誤接線造成柴發(fā)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的事故。
一、設(shè)備配置原則
柴油發(fā)電機組是由將燃燒柴油產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機械能的柴油發(fā)動機，和把機械能轉(zhuǎn)為電能的同步發(fā)電機組成的。在電力網(wǎng)還未到達或供電保障性不強的地區(qū)，常用柴油發(fā)電機組發(fā)出性能與市電一樣的電能供給用電設(shè)備。它也就成為市電電力網(wǎng)的得力助手。其配置原則如下：
（1）柴油發(fā)電發(fā)電機組的容量應(yīng)能滿足重要用電設(shè)備、空調(diào)、照明及其他保障負荷（如消防）的供電所需。
（2）根據(jù)現(xiàn)有機房條件并考慮發(fā)電機組性價比確定單臺發(fā)電機組的容量。
（3）根據(jù)該機房的建設(shè)規(guī)模及多臺油機并機方案的可行性、經(jīng)濟性考慮選擇發(fā)電機組的工作電壓。
二、并聯(lián)運行的好處
柴油發(fā)電機并行使用以增加總系統(tǒng)規(guī)模并增加冗余。將幾個較小的柴油發(fā)電機優(yōu)先于一個較大的柴油發(fā)電機組合起來也可能更具成本效益。
1、增加功率輸出
比如說，在一家大型工廠，在擁有一臺已使用2年的500kva康明斯發(fā)電機組，當工廠需要擴張時，但又不想扔掉舊的柴油發(fā)電給，而這臺柴油發(fā)電機又不能滿足工廠的日常用電需求，沒有足夠的電力可保障正常的生產(chǎn)。在這種情況下，可能會考慮在系統(tǒng)中添加第二臺柴油發(fā)電機，比如另一臺500kva的康明斯發(fā)電機組，這將會為您提供1000kva的功率。
2、增加冗余
通過向您的電力系統(tǒng)中添加額外的柴油發(fā)電機，您可以增加冗余并使系統(tǒng)更加可靠。例如，您的總功率要求為2000kva，但您需要購買更大的柴油發(fā)電機來解決負載接受問題，比如3000kva。相反，您可以并行購買6x500kva的柴油發(fā)電機。如果出現(xiàn)單一故障，如果您配置的是一臺3000kva的柴油發(fā)電機，那么，當這一臺3000kva的柴油發(fā)電機無法運行時，您將沒有電源可用。而如果你配置的是并行6x500kva的柴油發(fā)電機，在這種情況下，當6x500kva設(shè)備之一無法運行時，您仍然可以使用2500kva，從而為您提供一些冗余。
3、降低配置成本
添加額外的柴油發(fā)電機似乎是一項昂貴的投入，但對于許多用例而言，與其他解決方案相比，整個系統(tǒng)實際上可能更便宜。比如說約500kva的康明斯發(fā)電機組被用于許多應(yīng)用。超過這個規(guī)模，應(yīng)用程序的數(shù)量和生產(chǎn)的數(shù)量會顯著下降，而且由于數(shù)量的減少，價格會上漲。通常這意味著每kva的成本更高，當您在上面的示例系統(tǒng)中達到3000kva時，價格可能會高出數(shù)倍。運輸?shù)侥承┠康牡氐某杀疽彩且粋€因素，較大的發(fā)電機組需要貨車足夠的空間尺寸（例如貨車一般是滿足不了大型機組的寬度需求），而不是較小柴油發(fā)電機僅需普通貨即可完成配送，減少了運輸相關(guān)費用，間接上也使企業(yè)配置柴油發(fā)電機的成本減少。
三、并聯(lián)系統(tǒng)
1、并機容量的要求
柴油發(fā)電機主要提供應(yīng)急電源保障容量，發(fā)電發(fā)電機組的并機容量首先應(yīng)滿足以下三個條件：
（1）發(fā)電機的連續(xù)運行額定功率大于或等于穩(wěn)定負荷計算功率；
（2）發(fā)電機的備用運行功率大于或等于負荷的尖峰功率；
（3）在最大的電動機起動時，發(fā)電機的瞬時電壓降不大于15%～20%。
其次，數(shù)據(jù)中心配置有大量的不間斷電源，它的特性是非線性負載，在供電線路上會產(chǎn)生諧波，使發(fā)電機輸出電壓波形產(chǎn)生失真。對于高阻抗的發(fā)電機，諧波對發(fā)電機影響更大。由于發(fā)電發(fā)電機組相對電網(wǎng)是有限容量系統(tǒng)，多臺發(fā)電機并機系統(tǒng)除了滿足穩(wěn)定負荷需求外，還需考慮負載特性（電能質(zhì)量）、啟動性能、沖擊負載（冷凍發(fā)電機組和水泵的啟動電流、變壓器投入時的激磁電流）對發(fā)電機使用的影響。
2、并機控制
為保證響應(yīng)速度，并機系統(tǒng)同步控制采用準同期方式，系統(tǒng)采用隨機并聯(lián)方式，即系統(tǒng)中任一臺首先達到額定輸出的發(fā)電機組，都可以先合閘到母線供電，其他發(fā)電機組與該發(fā)電機組同步后再依次合閘供電。
并車接線端子指示圖
（1）每臺發(fā)電發(fā)電機組控制柜（gcp）控制一臺發(fā)電發(fā)電機組，配備自動同步與負載分配模塊，通過控制發(fā)電機組得轉(zhuǎn)速與電壓，來實現(xiàn)發(fā)電機組互相之間的并聯(lián)及負載均衡。同時也通過廣角模擬表，來監(jiān)控發(fā)電發(fā)電機組輸出，如電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無功等，以保證操作人員一眼就可以看到多臺發(fā)電機組的多項參數(shù)。gcp 可以與相應(yīng)發(fā)電機組一起安裝，以節(jié)省空間，降低總成本。對應(yīng)發(fā)電機組的高壓開關(guān)由gcp 來控制其分/合。
（2）主控柜（mcp）用來協(xié)調(diào)控制整個系統(tǒng)的運行，通過plc 編程，實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制，包括投入和切除發(fā)電機組，優(yōu)先級設(shè)定等。
（3）發(fā)電機系統(tǒng)（發(fā)電機組、并聯(lián)、高壓開關(guān)等）平時處在自動模式，通過外部送來的信號（比如可以是市電進線失壓信號），由并聯(lián)控制系統(tǒng)來監(jiān)視市電狀況。
（4）市電失電/故障時，并聯(lián)系統(tǒng)收到信號，通過設(shè)定的時間延遲（plc設(shè)定，可根據(jù)實際情況靈活修改）后，給全部發(fā)電機組送出啟動信號（信號送至gcp，gcp 再送信號至各發(fā)電機組的機上控制器），6 臺發(fā)電機組同時啟動。率先達到90%額定頻率和額定電壓的發(fā)電機組，gcp 發(fā)出信號，自動閉合真空斷路器，發(fā)電機組合閘到應(yīng)急母線。其他發(fā)電機與母線同步后，自動合閘到母線。
柴發(fā)并聯(lián)系統(tǒng)母排接線圖
3、負載管理
假設(shè)用戶一共采用6臺發(fā)電機組自動并聯(lián)運行，系統(tǒng)自動分配負載，按下述邏輯實現(xiàn)負載管理。
（1）系統(tǒng)負載管理按n+1模式來控制，全部發(fā)電機組并聯(lián)運行1~10 分鐘（plc 設(shè)定，可調(diào)）后，如系統(tǒng)全部負載小于單機額定容量的360%（可調(diào)）且持續(xù)時間超過1 分鐘，則系統(tǒng)自動切除第6 臺發(fā)電機組，此時全部負載可以只用5臺發(fā)電機組帶，通過n+1 的冗余負載管理設(shè)計，來保證供電可靠性；
1號機并車接線圖
（2）如負載繼續(xù)下降至小于單機容量的270%且持續(xù)時間超過1 分鐘，則系統(tǒng)自動切除第5 臺發(fā)電機組；如負載繼續(xù)下降至小于單機容量的180%且持續(xù)時間超過1 分鐘，則系統(tǒng)自動切除第4 臺發(fā)電機組；如負載繼續(xù)下降至小于單機容量的90%且持續(xù)時間超過1分鐘，則系統(tǒng)自動切除第3臺發(fā)電機組。系統(tǒng)最小保證兩臺發(fā)電機組在線運行。
（3）如系統(tǒng)負載增加，至大于單機額定容量的120%，則系統(tǒng)自動啟動第3 臺發(fā)電機組，并自動同步后合閘，向負載供電；如系統(tǒng)全部負載增加，至大于單機額定容量的240%，則系統(tǒng)自動啟動第4 臺發(fā)電機組，并自動同步后合閘，向負載供電。其他發(fā)電機組的運行以此類推。
2號機并車接線圖
（4）系統(tǒng)帶載運行中，任一臺發(fā)電機組故障，則系統(tǒng)自動報警，同時啟動一臺冗余發(fā)電機組投入使用。
（5）市電恢復(fù)，則全部在線發(fā)電機組通過主控柜mcp斷開發(fā)電機組進線斷路器，發(fā)電發(fā)電機組自動冷卻延時后停機。
（6）當主控制處于手動模式時，整個應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)處于手動狀態(tài)，可手動啟動發(fā)電機組，手動并聯(lián)，手動停機等。試驗功能可通過手動模式來實現(xiàn)。并聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)配備數(shù)字式自動負載分荷（load sharing）控制器，將負載在各發(fā)電機組間均勻分擔。
上述邏輯控制功能可在現(xiàn)場設(shè)定，無需硬件改動，即可靈活擴容。
蓄電池線接觸不良導(dǎo)致康明斯發(fā)電機組啟動困難
柴油發(fā)電機個別氣缸不工作故障檢測，值得保存的6點注意因素
康明斯柴油發(fā)電機組燃油供給系統(tǒng)調(diào)校方法
燃油系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)周期各有什么不同？
柴油發(fā)電機組運行前檢查工作有哪些？
50KW柴油發(fā)電機組一天消耗多少升柴油？怎么選配置？
如何減少帕金斯柴油發(fā)電機組噴油器的故障？
柴油發(fā)電機組啟動電機（馬達）故障原因分析
柴油發(fā)電機組并聯(lián)控制的供電接線方法（圖解）
所謂的并機模式是指將至少兩臺以上的相同電壓和轉(zhuǎn)速的發(fā)電機組并聯(lián)起來，相當于二合一的結(jié)合體共同承擔對同一用電負載進行電力輸出。簡單地說便是1+1=2的過程，隨著負載的增大，用戶單位如今普遍喜歡采取n+1供配電模式。n+1意味著若干的柴油發(fā)電機組數(shù)量，同時輸出連接電纜或母排隨之急劇增加，因此接線會變得更加復(fù)雜。康明斯發(fā)電機公司特此撰文闡明柴油發(fā)電機組配置原則、并行使用的好處及多臺并聯(lián)的技術(shù)條件，借此防止用戶由于錯誤接線造成柴發(fā)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的事故。
一、設(shè)備配置原則
柴油發(fā)電機組是由將燃燒柴油產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機械能的柴油發(fā)動機，和把機械能轉(zhuǎn)為電能的同步發(fā)電機組成的。在電力網(wǎng)還未到達或供電保障性不強的地區(qū)，常用柴油發(fā)電機組發(fā)出性能與市電一樣的電能供給用電設(shè)備。它也就成為市電電力網(wǎng)的得力助手。其配置原則如下：
（1）柴油發(fā)電發(fā)電機組的容量應(yīng)能滿足重要用電設(shè)備、空調(diào)、照明及其他保障負荷（如消防）的供電所需。
（2）根據(jù)現(xiàn)有機房條件并考慮發(fā)電機組性價比確定單臺發(fā)電機組的容量。
（3）根據(jù)該機房的建設(shè)規(guī)模及多臺油機并機方案的可行性、經(jīng)濟性考慮選擇發(fā)電機組的工作電壓。
二、并聯(lián)運行的好處
柴油發(fā)電機并行使用以增加總系統(tǒng)規(guī)模并增加冗余。將幾個較小的柴油發(fā)電機優(yōu)先于一個較大的柴油發(fā)電機組合起來也可能更具成本效益。
1、增加功率輸出
比如說，在一家大型工廠，在擁有一臺已使用2年的500kva康明斯發(fā)電機組，當工廠需要擴張時，但又不想扔掉舊的柴油發(fā)電給，而這臺柴油發(fā)電機又不能滿足工廠的日常用電需求，沒有足夠的電力可保障正常的生產(chǎn)。在這種情況下，可能會考慮在系統(tǒng)中添加第二臺柴油發(fā)電機，比如另一臺500kva的康明斯發(fā)電機組，這將會為您提供1000kva的功率。
2、增加冗余
通過向您的電力系統(tǒng)中添加額外的柴油發(fā)電機，您可以增加冗余并使系統(tǒng)更加可靠。例如，您的總功率要求為2000kva，但您需要購買更大的柴油發(fā)電機來解決負載接受問題，比如3000kva。相反，您可以并行購買6x500kva的柴油發(fā)電機。如果出現(xiàn)單一故障，如果您配置的是一臺3000kva的柴油發(fā)電機，那么，當這一臺3000kva的柴油發(fā)電機無法運行時，您將沒有電源可用。而如果你配置的是并行6x500kva的柴油發(fā)電機，在這種情況下，當6x500kva設(shè)備之一無法運行時，您仍然可以使用2500kva，從而為您提供一些冗余。
3、降低配置成本
添加額外的柴油發(fā)電機似乎是一項昂貴的投入，但對于許多用例而言，與其他解決方案相比，整個系統(tǒng)實際上可能更便宜。比如說約500kva的康明斯發(fā)電機組被用于許多應(yīng)用。超過這個規(guī)模，應(yīng)用程序的數(shù)量和生產(chǎn)的數(shù)量會顯著下降，而且由于數(shù)量的減少，價格會上漲。通常這意味著每kva的成本更高，當您在上面的示例系統(tǒng)中達到3000kva時，價格可能會高出數(shù)倍。運輸?shù)侥承┠康牡氐某杀疽彩且粋€因素，較大的發(fā)電機組需要貨車足夠的空間尺寸（例如貨車一般是滿足不了大型機組的寬度需求），而不是較小柴油發(fā)電機僅需普通貨即可完成配送，減少了運輸相關(guān)費用，間接上也使企業(yè)配置柴油發(fā)電機的成本減少。
三、并聯(lián)系統(tǒng)
1、并機容量的要求
柴油發(fā)電機主要提供應(yīng)急電源保障容量，發(fā)電發(fā)電機組的并機容量首先應(yīng)滿足以下三個條件：
（1）發(fā)電機的連續(xù)運行額定功率大于或等于穩(wěn)定負荷計算功率；
（2）發(fā)電機的備用運行功率大于或等于負荷的尖峰功率；
（3）在最大的電動機起動時，發(fā)電機的瞬時電壓降不大于15%～20%。
其次，數(shù)據(jù)中心配置有大量的不間斷電源，它的特性是非線性負載，在供電線路上會產(chǎn)生諧波，使發(fā)電機輸出電壓波形產(chǎn)生失真。對于高阻抗的發(fā)電機，諧波對發(fā)電機影響更大。由于發(fā)電發(fā)電機組相對電網(wǎng)是有限容量系統(tǒng)，多臺發(fā)電機并機系統(tǒng)除了滿足穩(wěn)定負荷需求外，還需考慮負載特性（電能質(zhì)量）、啟動性能、沖擊負載（冷凍發(fā)電機組和水泵的啟動電流、變壓器投入時的激磁電流）對發(fā)電機使用的影響。
2、并機控制
為保證響應(yīng)速度，并機系統(tǒng)同步控制采用準同期方式，系統(tǒng)采用隨機并聯(lián)方式，即系統(tǒng)中任一臺首先達到額定輸出的發(fā)電機組，都可以先合閘到母線供電，其他發(fā)電機組與該發(fā)電機組同步后再依次合閘供電。
并車接線端子指示圖
（1）每臺發(fā)電發(fā)電機組控制柜（gcp）控制一臺發(fā)電發(fā)電機組，配備自動同步與負載分配模塊，通過控制發(fā)電機組得轉(zhuǎn)速與電壓，來實現(xiàn)發(fā)電機組互相之間的并聯(lián)及負載均衡。同時也通過廣角模擬表，來監(jiān)控發(fā)電發(fā)電機組輸出，如電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無功等，以保證操作人員一眼就可以看到多臺發(fā)電機組的多項參數(shù)。gcp 可以與相應(yīng)發(fā)電機組一起安裝，以節(jié)省空間，降低總成本。對應(yīng)發(fā)電機組的高壓開關(guān)由gcp 來控制其分/合。
（2）主控柜（mcp）用來協(xié)調(diào)控制整個系統(tǒng)的運行，通過plc 編程，實現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制，包括投入和切除發(fā)電機組，優(yōu)先級設(shè)定等。
（3）發(fā)電機系統(tǒng)（發(fā)電機組、并聯(lián)、高壓開關(guān)等）平時處在自動模式，通過外部送來的信號（比如可以是市電進線失壓信號），由并聯(lián)控制系統(tǒng)來監(jiān)視市電狀況。
（4）市電失電/故障時，并聯(lián)系統(tǒng)收到信號，通過設(shè)定的時間延遲（plc設(shè)定，可根據(jù)實際情況靈活修改）后，給全部發(fā)電機組送出啟動信號（信號送至gcp，gcp 再送信號至各發(fā)電機組的機上控制器），6 臺發(fā)電機組同時啟動。率先達到90%額定頻率和額定電壓的發(fā)電機組，gcp 發(fā)出信號，自動閉合真空斷路器，發(fā)電機組合閘到應(yīng)急母線。其他發(fā)電機與母線同步后，自動合閘到母線。
柴發(fā)并聯(lián)系統(tǒng)母排接線圖
3、負載管理
假設(shè)用戶一共采用6臺發(fā)電機組自動并聯(lián)運行，系統(tǒng)自動分配負載，按下述邏輯實現(xiàn)負載管理。
（1）系統(tǒng)負載管理按n+1模式來控制，全部發(fā)電機組并聯(lián)運行1~10 分鐘（plc 設(shè)定，可調(diào)）后，如系統(tǒng)全部負載小于單機額定容量的360%（可調(diào)）且持續(xù)時間超過1 分鐘，則系統(tǒng)自動切除第6 臺發(fā)電機組，此時全部負載可以只用5臺發(fā)電機組帶，通過n+1 的冗余負載管理設(shè)計，來保證供電可靠性；
1號機并車接線圖
（2）如負載繼續(xù)下降至小于單機容量的270%且持續(xù)時間超過1 分鐘，則系統(tǒng)自動切除第5 臺發(fā)電機組；如負載繼續(xù)下降至小于單機容量的180%且持續(xù)時間超過1 分鐘，則系統(tǒng)自動切除第4 臺發(fā)電機組；如負載繼續(xù)下降至小于單機容量的90%且持續(xù)時間超過1分鐘，則系統(tǒng)自動切除第3臺發(fā)電機組。系統(tǒng)最小保證兩臺發(fā)電機組在線運行。
（3）如系統(tǒng)負載增加，至大于單機額定容量的120%，則系統(tǒng)自動啟動第3 臺發(fā)電機組，并自動同步后合閘，向負載供電；如系統(tǒng)全部負載增加，至大于單機額定容量的240%，則系統(tǒng)自動啟動第4 臺發(fā)電機組，并自動同步后合閘，向負載供電。其他發(fā)電機組的運行以此類推。
2號機并車接線圖
（4）系統(tǒng)帶載運行中，任一臺發(fā)電機組故障，則系統(tǒng)自動報警，同時啟動一臺冗余發(fā)電機組投入使用。
（5）市電恢復(fù)，則全部在線發(fā)電機組通過主控柜mcp斷開發(fā)電機組進線斷路器，發(fā)電發(fā)電機組自動冷卻延時后停機。
（6）當主控制處于手動模式時，整個應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)處于手動狀態(tài)，可手動啟動發(fā)電機組，手動并聯(lián)，手動停機等。試驗功能可通過手動模式來實現(xiàn)。并聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)配備數(shù)字式自動負載分荷（load sharing）控制器，將負載在各發(fā)電機組間均勻分擔。
上述邏輯控制功能可在現(xiàn)場設(shè)定，無需硬件改動，即可靈活擴容。
蓄電池線接觸不良導(dǎo)致康明斯發(fā)電機組啟動困難
柴油發(fā)電機個別氣缸不工作故障檢測，值得保存的6點注意因素
康明斯柴油發(fā)電機組燃油供給系統(tǒng)調(diào)校方法
燃油系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)周期各有什么不同？
柴油發(fā)電機組運行前檢查工作有哪些？
50KW柴油發(fā)電機組一天消耗多少升柴油？怎么選配置？
如何減少帕金斯柴油發(fā)電機組噴油器的故障？
柴油發(fā)電機組啟動電機（馬達）故障原因分析