关于（应急）发电机自启动

【求教】关于（应急）发电机自启动的概念问题

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关于（应急）发电机自启动的概念问题：

一.
读很多图纸，在“设计说明”里都明确规定：柴发带应急母线，须保证15秒内自启动，并应在30秒内供电；

我理解：发电机启动到供电有两个过程：1.空载启动；2.投负荷；过程1有手动和自动之分；

于是问题来了：“投切”这一关，很显然要靠人去合闸的，那么如何保证30秒内供电？

由是：上述理解可能有误，否则就解释不通；况且还有“自动投切”这么一个说法。换言之：投切、启动是一体的。

另，查某论文：“应当注意的是，也不宜让发电机空载启动，一些发动机专家认为空载启动会导致柴油燃烧不充分，部分油汽会从发动机直接进入排烟腔，从而引起二次爆燃，这同样会缩短发电机的寿命。”（《建筑电气》09－5　P52　陈众励：ATSE应用中需关注的几个问题）

该例从侧面印证了：发电机自启动是带负荷启动的，不存在上述启动、投运两个过程；换言之，即便存在这样的过程，也可能是通过内部的逻辑判据实现自启动（存在两个基本的程序：1.通过判断应急母线失压、断流等判据启动电机；2.判断电机输出电压满足要求后自动合上总开关），不需要值班员手合总开关；

于是问题来了：

如果由于短路故障导致应急母线段停电，自启动投运发电机，岂不是投到故障上去了？一般的：重合闸有后加速跳；备自投有比较完善的闭锁功能，保证其不错投（除非是越级跳错了）；自启动发电机是如何应对这一状况的？内部是否有完善的判据？闭锁？或者说，投上去让发电机总开再跳一次？（这一疑问的前提是：判据取自应急母线段，换言之，低压是单母分段接线，应急母线与分段母线联络，见图A）

因为有这个疑惑：所以又倾向于“自启动”分两个部分：1.空载启动；2.投负荷；第1步自启动，快，实现起来不难（失电就起来）；第2步由值班员去投，投之前可以有一个基本的判断，免得投错了；

由是，对发电机“自启动”的概念又糊涂了；没有去现场的经验，一直想不通；

二.当然，这个问题只要去现场，一看就能明白，写了半天，有点钻偏了——实际上是为下面的这个问题做的铺垫：

一类高层建筑，负荷中存在一级负荷，采用一路市电与一路发电机供电方式，二者之间是用断路器联锁还是用ATS？用ATS，用PC级还是用CB级的？

当然，首先要关注发电机的容量（或者一级负荷的大小），如额定电流超过1600A，即便要用ATS，也没有这样的装置；查GE、施奈德的样本，ATS最大额定电流似乎就是1600A（？）

好，回到原问题：用断路器联锁，一般标注“电气及机械联锁”，结合第一个问题：发电机自启动时，是不是把这一只断路器也纳入“自动”的范围？以图A为例：一路市电与一路发电机供电方式的常规接线(带两变)：

如应急母线故障，分段断路器跳闸，通过“电气及机械联锁”5QF是不是马上就合上了？其动作一如继电器的常开、常闭接点？如果发电机自启动的判据取自应急母线段失压，岂不是再合一次故障？

如果手动，又如何能保证30秒内供电？

如果用ATS，查PC与CB级的区别，结合发电机应急的概念和ATS侧重点在于电源转换，而不在于应对短路故障，所以选用PC级更可靠；因为CB级ATS，遇到短路状况，是不能再切换的，断路器已脱扣；

“如果因为任何原因，CB级ATSE的断路器和下级某一断路器同时脱扣，全部负载电源将被切断，开关不会自动转换，需要人工专门操作才能恢复供电。如果是多个重要负载，用CB级ATSE将会因为一个负载故障导致全部负载断电的问题。这有背于ATSE的初衷。美国UL1008规定，在CB级ATSE产品上面必须注明：“如果保护功能起作用，转换功能将失效”。采用PC级ATSE，如果出现前端断路器与后端某一断路器同时跳闸，控制器能够检测到电源停电，将会转换到备用电源，确保其它重要负载的连续供电。”（摘自《智能建筑电气技术》06－2　P60　段剑波：PC级与CB级ATSE对比）

于是问题又来了：ATS很显然是自动转换的，其基本逻辑如下：

“ZTG系列提供两种转换方式开关：标准转换ZGS型与中间位延时转换ZGD型：
市电与发电机间转换：正常情况下，ATS工作在主用市电电源，当市用电源电压或频率不满足要求时，ATS经过一定时间延时后（默认值3秒，可避免发电机误启动），发送信号启动发电机，当发电机电源质量满足要求后，ATS先断开市电侧触头，再闭合发电机侧触头，即主触头“先断后合”，转换至发电机电源进行供电；当市用电源恢复正常时，ATS经过一定时间延时后 ，先断开发电机侧触头，再闭合市电侧触头，从发电机电源侧回切至市电侧供电，转换完成后，ATS将发送信号关闭发电机。”（摘自“GE－ATS样本”）

这个“市用电源电压或频率不满足要求”是如何判定的？在那里采样？如果按上边的理解，采样点取在应急母线段，则仍然不能回避“短路重合”的问题；但考虑到ATS的关注点在于电源转换而非切除故障，换言之，应用ATS的侧重点在于它能及时、快速地恢复供电，是否投送于故障不是其考量的关键因素，况且ATS的上端还有熔断器保护，即便“重合”于故障，也只是短时的电流冲击而已；

那么：在供电可靠性要求比较高的地方，市电与发电机间的“联络”是否首选PC级ATS？因为其应的发电机肯定是自启动的！否则ATS无意义。

当然也有一个现实的情况：当地供电部门怕影响配电网接线，危及配电网的安全，造成自备发电机非同期合闸等，不同意自投供电。如此则只能手动,采用双投闸刀连接；手动1：双投刀人去合，发电机自启动；手动2：双投刀先手合上，发电机也手启动；

请问：上述叙述那些概念存在混乱？那些理解、阐述有错误？依图中所述情形，该供配电项目选那一种主接线比较妥当？
图A
图B

[ 本帖最后由 zhiwozuiwo 于 2012-3-31 09:41 编辑 ]

引用:

上周拜板凳的山门，闭门不纳，很是脸红了一阵。呵呵。
——帖子里交流也一样。
个人以为：讨论这个投切逻辑的基础还是系统主接线。
当然，一般而言：双市电＋发电机的系统，低压部分都是单母三分段：应急（柴发）＋I段（A变）＋II段（B变）；双市电低压总开与I、II段联络是要实现联锁的，三投二；所以应急上来，1、II段肯定都是失电的。
板凳的阐述是清晰的，逆推其主接线，则是一种很有意思的接法：A与发电机联动；A，B低压联络，如此则是单母双分段了；在两路市电的情形下，窃以为这种主接线不是很合理。

呵呵，谈不上什么师傅的，大家交流嘛。
其实这种情况经常会遇到，两台变压器联络，同时加发电机备用，就会出现这个怎么投切的问题。这个问题我也问过好几个人，有年轻的有老同志，答案五花八门，但我感觉都不太理想，基本上就是在图纸上含混一下糊弄过去，都是有问题的。
看到zhiwozuiwo朋友的帖子，那个主接线方式就可以。

这样只需要发电机和B联动就可以了。

引用:

原帖由 cszhangyiping 于 2012-4-12 09:41 发表
我是没见过自启动后自动投的，熟悉发电机应该知道，启动发电机后，发电机油压，频率，电压起来时要时间的。也不可能就起就投。

谢谢楼上的再次关注。我在查ATS的资料时看到过这样的表述：发电机自启动，也不是马上就并网投运的，此前有一个判断，判据当中包括电压质量的采样。

主帖里有涉及：

“ZTG系列提供两种转换方式开关：标准转换ZGS型与中间位延时转换ZGD型：
市电与发电机间转换：正常情况下，ATS工作在主用市电电源，当市用电源电压或频率不满足要求时，ATS经过一定时间延时后（默认值3秒，可避免发电机误启动），发送信号启动发电机，当发电机电源质量满足要求后，ATS先断开市电侧触头，再闭合发电机侧触头，即主触头“先断后合”，转换至发电机电源进行供电；当市用电源恢复正常时，ATS经过一定时间延时后 ，先断开发电机侧触头，再闭合市电侧触头，从发电机电源侧回切至市电侧供电，转换完成后，ATS将发送信号关闭发电机。”（摘自“GE－ATS样本”）

我昨天也没多问，怕涉及到人家的核心设计思路，造成尴尬。要搞清这些东西，恐怕还是要看看自启动的控制回路，到底收到什么信号后发电机起来？起来后经过那些判据再自动投运、带负荷？带负荷要不要分步带？如果分步带，怎么实现？到底有没有误投的闭锁逻辑？等等。