GU641B型柴油發電機組控制器的線路設計與使用

王德朋 火箭軍工程大學士官學院

GU641B型柴油發電機組控制器的線路設計與使用

王德朋 火箭軍工程大學士官學院

使用GU641B型柴油發電機組控制器控制一臺柴油發電機組,實現了機組的手動和自動控制，同時能夠顯示柴油機參數和發電機參數，并能對柴油機進行預警和保護。

柴油發電機組 GU641B 控制器

GU641B 是新一代單臺柴油發電機組控制器，有手動和自動兩種方式，作者使用GU641B控制器控制一臺50KW柴油發電機組，實現機組的啟動、停機、合閘、分閘、參數顯示與保護等各種功能。

一、GU641B型控制器的特點

GU641B是香港凱訓公司生產的一種新型發電機組控制器，外形結構實用新穎，性能完善良好，使產品能完全滿足發電機使用者或專業組裝廠對不同類型的發電機組自動控制需求。該控制器有以下特點[1]：（1）電壓和電流采用真有效值測量。（2）兩路模擬量測量輸入，內置多種傳感器選擇，亦可自定義參數。（3）多個可定義輔助控制繼電器輸出。（4）多個可定義隔離開關量輸入。（5）控制器面板上的按鍵用于選擇控制模式、啟動和停止運行程序、數據顯示和運行保護參數的修改，LED 指示燈用于指示控制器的運行模式和發電機組的運行狀態，LCD 顯示各測量參數和狀態。

二、控制線路GU641B型控制器控制線路的設計

圖1 GU641B型控制器的控制線路

根據GU641B型控制器控制端子功能和實際控制要求，設計了如圖2所示的控制線路，32、33號端子分別為電源端子，接24V直流電源，34號端子為接地端子；17、18、19、20、21、22、23分別為輸出繼電器輸出常開觸點，17號端子為公共端，其中18號端子控制機組電子調速器（油門）的電源，柴油機要想啟動必須使電子調速器得電，電子調速器失電可控制柴油機停機；19號端子控制啟動繼電器，從而控制柴油機啟動電機；20號端子為機組合/分閘輸出，22號端子為急停指示，當27號端子有急停輸入時，22號端子輸出；23號端子為故障指示，當控制器檢測到機組發生故障時23號端子輸出，報警指示燈亮；14、15號端子為油壓傳感器、水溫傳感器的模擬量輸入，16號端子為公共端；25、26、27、28、29為開關量輸入，31號端子為其公共端，25、26號端子為油壓開關和水溫開關輸入，27號端子為急停信號輸入，28、29號端子分別為機組合閘位和市電合閘位的輸入，30、31號端子為轉速信號輸入；10、11、12、13號端子為機組電流互感器輸入，根據機組額定電流大小選定合適的互感器，再把互感器的變流比輸入到控制器中；1、2、3號端子為發電機三相電壓輸入，4號端子為零線；6、7、8號端子為市電三相電壓輸入，9號端子為零線。

三、GU641B型控制器的操作

圖2 GU641B型控制器的面板結構

整個面板分三部分：參數及運行狀態LCD顯示屏、公共警告/故障指示燈、操作按鍵和控制模式選擇鍵。

（一）手動供電操作

當采用手動供電時，控制器上電后，按下手動模式鍵，機組處于手動操作狀態下。按“啟動”鍵，油門繼電器動作，柴油機電子調速器得電，油門打開，延時300 毫秒后，起動繼電器閉合輸出，盤車開始，當發動機運行速度達到盤車切斷速度時，控制器停止啟動輸出，同時控制器檢測并顯示發電機組電壓、頻率、油壓、水溫等參數，操作人員檢查各參數正常后，可按下機組合/分閘鍵，20號端子輸出到合閘線圈，斷路器合閘，機組輸出電壓到雙電源自動轉換開關，雙電源轉換開關自動切換到機組供電。市電有電后，雙電源自動轉換開關自動切換到市電供電，然后再按下機組合/分閘鍵，使合閘線圈斷電，斷路器分閘，然后按下停機復位鍵，機組停機。

（二）自動供電操作

控制器上電后，按下自動模式鍵，機組處于自動狀態下，當市電正常時，即市電電壓和頻率在設置的高低極值范圍內，機組不啟動，當市電出現故障時，即控制器檢測到市電電壓或頻率超出設置的高低極值，并延時確認，控制器使電子調速器和啟動繼電器得電，使柴油機開始啟動，當發動機運行速度達到盤車切斷速度時，控制器停止啟動輸出，機組啟動。如果控制器檢測機組電壓、頻率、油壓、水溫等參數正常，機組自動發出合閘信號，機組斷路器合閘，向外輸出電能。如果控制器檢測到市電有電且正常，首先控制機組斷路器分閘，然后控制柴油機停機。如果控制器檢測到發電機組的電壓、頻率、功率、油壓、水溫等參數不正常，則發出報警或分閘關機信號。

四、結論

作者使用GU641B型控制器控制一臺50kW柴油機發電機組（4135AD柴油機、利萊森瑪發電機）為單位辦公樓提供應急電源，已經工作了4年，控制器控制方式靈活，控制精確，運行可靠，功能完善，自從設計裝配以來未發生任何故障，很好的保證了單位辦公樓的應急供電。

[1]楊貴恒.柴油發電機組技術手冊[M].北京化學工業出版社，2008.10.