發(fā)電機自動切換系統(tǒng)改造效果分析

周維鎖，馬建慶，王平安，劉煒嶸，賈連超

（中國石油長慶油田分公司第二采氣廠，陜西榆林 719000）

1 發(fā)電機自動切換系統(tǒng)的特點和功能

本廠采用的發(fā)電機自動切換系統(tǒng)是由安徽鑫龍電器有限公司生產(chǎn)的AXQ系列智能型雙電源自動切換控制器，此控制器具有以下的功能和特點。

自動啟動市電停電時，機組自動啟動；發(fā)電機自動切換功能當市電來電后，機組繼續(xù)運行30秒（可調(diào)），先分斷機能送電開關(guān)，然后恢復(fù)市電供電；自動停機功能恢復(fù)市電供電后，機組經(jīng)怠速（或空車）運行1～3分鐘（可調(diào)）后自動停機；有手動/自動工況選擇功能；對機組的運行工況及機電故障有顯示及報警功能。

2 自動切換系統(tǒng)在運行中遇到的問題

2.1 發(fā)電機電瓶開關(guān)改造前的現(xiàn)狀

圖1所示自動切換系統(tǒng)在正常投運下，當外電停時自動切換控制系統(tǒng)給發(fā)電機主控箱供給信號使發(fā)電機自動啟動。但是在外電啟用時，發(fā)電機在停用狀態(tài)下打鐵開關(guān)一直處于閉合狀態(tài)下，由于在自動系統(tǒng)改造過程中連接到發(fā)電機只有一根信號線，而打鐵開關(guān)閉合時，電瓶一直供給主控箱供給電并且打鐵開關(guān)負極一直處于接地狀態(tài)，由于沒有給電瓶充電的設(shè)備電瓶一直處于放電狀態(tài)，從而導(dǎo)致發(fā)電機在長期停用的情況下電瓶耗電使發(fā)電機無法啟用。

2.2 發(fā)電機電瓶開關(guān)改造建議

圖2所示：將打鐵開關(guān)用電磁開關(guān)代替，配電室通過連線接到電磁開關(guān),這樣就使發(fā)電機在停用過程中處于關(guān)閉狀態(tài)，當外電停時，配電柜傳輸給電磁開關(guān)導(dǎo)通電瓶啟動發(fā)電機。

2.3 配電柜穩(wěn)壓裝置改造前的現(xiàn)狀

圖3所示：自切換系統(tǒng)的正常投運下，當外電停用后發(fā)電機啟用時帶負荷，先要經(jīng)過自動切換系統(tǒng)后在經(jīng)過穩(wěn)壓柜進行穩(wěn)壓，然后到主配電柜這樣易造成穩(wěn)壓裝置頻繁穩(wěn)壓。

2.4 配電柜穩(wěn)壓裝置改造建議

如圖4所示將外電來電先接入穩(wěn)壓柜后再接入自動切換裝置。

基于2的改造基礎(chǔ)情況下，在自動切換系統(tǒng)狀態(tài)中配電柜上的外電和發(fā)電機的供電抽屜一直是出于閉合的狀態(tài)，這樣才可以起到自動切換作用。

2.5 自動切換系統(tǒng)改造前的現(xiàn)狀

圖5所示：外電停時發(fā)電機啟用后經(jīng)過自動切換，由于自動切換系統(tǒng)的時間最大切換時間為30 s，所以發(fā)電機在沒有完全預(yù)熱的情況下將負載掛上，而冬季環(huán)境溫度低，發(fā)動機溫度上升慢，要求在發(fā)動機溫度上升到50～65℃、機油壓力在689～826.8 kPa時，方可掛負荷。而冷機全負荷工作會造成機油潤滑不到位，輕者造成氣門搖臂、挺桿、凸輪軸早期磨損，重者造成發(fā)動機活塞環(huán)斷環(huán)、拉缸、發(fā)動機抱死，發(fā)動機損壞。

2.6 自動切換系統(tǒng)改造建議

將時間繼電器安裝在自動切換系統(tǒng)之后，當外電停時發(fā)電機啟動后，經(jīng)過調(diào)節(jié)時間繼電器可以控制發(fā)電機的輸出點到配電箱的時間，這樣就可以根據(jù)外界環(huán)境溫度的大小，通過調(diào)節(jié)時間繼電器控制發(fā)電機預(yù)熱的時間。

3 發(fā)電機自動切換系統(tǒng)應(yīng)用效果分析

應(yīng)用前：打鐵開關(guān)在自動系統(tǒng)狀態(tài)下處于常閉狀態(tài)且沒有自動給電瓶充電的裝置，易造成發(fā)電機在常時間不啟動的情況下電瓶虧電。

應(yīng)用后：將打鐵開關(guān)用電磁開關(guān)代替后通過常閉點觸頭控制電磁開關(guān)的開啟，在自動控制系統(tǒng)狀態(tài)下，發(fā)電機的電瓶也不會造成虧電。

應(yīng)用前：由于發(fā)電機的頻率波動范圍為49.5～50.5 Hz；當負載產(chǎn)生大范圍波動時，頻率也會隨之產(chǎn)生大范圍的波動，這樣就會導(dǎo)致電壓也隨之波動從而使穩(wěn)壓柜頻繁地進行穩(wěn)壓，易損壞穩(wěn)壓裝置。

應(yīng)用后：在當外電停用時，電機啟用后負載就不經(jīng)過穩(wěn)壓柜而直接進入主配電箱從而避免了穩(wěn)壓柜頻繁穩(wěn)壓。

應(yīng)用前：由于雙電源自動控制器的合閘延時和分閘延時的時間最大可為30秒，這樣導(dǎo)致在外電停時，發(fā)電機不到30秒就掛負荷，從而導(dǎo)致發(fā)電機沒有完全的熱機時間，尤其在冬季發(fā)動機溫度上升時間慢，這樣就會對發(fā)動機造成損壞，降低發(fā)電機的使用壽命。

應(yīng)用后：當外電停時發(fā)電機啟動后，經(jīng)過調(diào)節(jié)時間繼電器可以控制發(fā)電機的輸出到配電箱的時間，這樣就可以根據(jù)外界環(huán)境溫度的大小，通過調(diào)節(jié)時間繼電器控制發(fā)電機預(yù)熱的時間，從而解決了發(fā)電機在自動切換系統(tǒng)中預(yù)熱時間短的問題。

4 自動切換系統(tǒng)中的工作原理

如圖6示發(fā)電機在外電停時在自動系統(tǒng)的作用下啟動，通過時間繼電器調(diào)整時間讓發(fā)電機帶負載，從而解決了存在自動系統(tǒng)中的帶負載時間過短的問題。

工作原理：當發(fā)電機啟動后，L1、L3得電KT（時間繼電器）延時閉合，KM得電閉合并同時切斷KM1，KT1通過調(diào)整的時間延時閉合，發(fā)電機電源就輸出。

如圖7所示當外電停時KMa常閉點閉合,電磁開關(guān)得電發(fā)電機就啟動,當外電來時常閉點斷開,電磁開關(guān)斷開這樣就起到打鐵開關(guān)得作用。

5 認識

（1）通過發(fā)電機自動系統(tǒng)的改造，使自動切換系統(tǒng)能夠真正起到作用，從而降低了員工的勞動強度，為集氣站自動化、數(shù)字化管理打下了基礎(chǔ)。

（2）由于電器元件屬于易損元件，如果電磁開關(guān)發(fā)生損壞，就會造成手動也無法啟動發(fā)電機，所以建議打鐵開關(guān)可以與電磁開關(guān)并聯(lián)，這樣就是電磁開關(guān)發(fā)生故障發(fā)電機也能啟動而不會影響生產(chǎn)。

［1］魏愛成.淺談雙電源自動切換開關(guān)的應(yīng)用［J］.山西電子技術(shù)，2010，37（3）：18-19.

［2］焦復(fù)來.新型電源切換裝置在鐵路供電中的應(yīng)用［J］.甘肅科技，2010，23（11）：58-59.

［3］譚季秋，等.雙電源自動切換器的設(shè)計與分析［J］.機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2003，15（4）:18-19.