發電機自動切換系統改造效果分析

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 發電機自動切換系統的特點和功能

本廠采用的發電機自動切換系統是由安徽鑫龍電器有限公司生產的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；發電機自動切換功能當市電來電后，機組繼續運行30秒（可調），先分斷機能送電開關，然后恢復市電供電；自動停機功能恢復市電供電后，機組經怠速（或空車）運行1～3分鐘（可調）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 自動切換系統在運行中遇到的問題

2.1 發電機電瓶開關改造前的現狀

圖1所示自動切換系統在正常投運下，當外電停時自動切換控制系統給發電機主控箱供給信號使發電機自動啟動。但是在外電啟用時，發電機在停用狀態下打鐵開關一直處于閉合狀態下，由于在自動系統改造過程中連接到發電機只有一根信號線，而打鐵開關閉合時，電瓶一直供給主控箱供給電并且打鐵開關負極一直處于接地狀態，由于沒有給電瓶充電的設備電瓶一直處于放電狀態，從而導致發電機在長期停用的情況下電瓶耗電使發電機無法啟用。

2.2 發電機電瓶開關改造建議

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

2.3 配電柜穩壓裝置改造前的現狀

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

2.4 配電柜穩壓裝置改造建議

如圖4所示將外電來電先接入穩壓柜后再接入自動切換裝置。

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

2.5 自動切換系統改造前的現狀

圖5所示：外電停時發電機啟用后經過自動切換，由于自動切換系統的時間最大切換時間為30 s，所以發電機在沒有完全預熱的情況下將負載掛上，而冬季環境溫度低，發動機溫度上升慢，要求在發動機溫度上升到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，重者造成發動機活塞環斷環、拉缸、發動機抱死，發動機損壞。

2.6 自動切換系統改造建議

將時間繼電器安裝在自動切換系統之后，當外電停時發電機啟動后，經過調節時間繼電器可以控制發電機的輸出點到配電箱的時間，這樣就可以根據外界環境溫度的大小，通過調節時間繼電器控制發電機預熱的時間。

3 發電機自動切換系統應用效果分析

應用前：打鐵開關在自動系統狀態下處于常閉狀態且沒有自動給電瓶充電的裝置，易造成發電機在常時間不啟動的情況下電瓶虧電。

應用后：將打鐵開關用電磁開關代替后通過常閉點觸頭控制電磁開關的開啟，在自動控制系統狀態下，發電機的電瓶也不會造成虧電。

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

應用后：在當外電停用時，電機啟用后負載就不經過穩壓柜而直接進入主配電箱從而避免了穩壓柜頻繁穩壓。

應用前：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，這樣導致在外電停時，發電機不到30秒就掛負荷，從而導致發電機沒有完全的熱機時間，尤其在冬季發動機溫度上升時間慢，這樣就會對發動機造成損壞，降低發電機的使用壽命。

應用后：當外電停時發電機啟動后，經過調節時間繼電器可以控制發電機的輸出到配電箱的時間，這樣就可以根據外界環境溫度的大小，通過調節時間繼電器控制發電機預熱的時間，從而解決了發電機在自動切換系統中預熱時間短的問題。

4 自動切換系統中的工作原理

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

工作原理：當發電機啟動后，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通過調整的時間延時閉合，發電機電源就輸出。

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

5 認識

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

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

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