兩臺柴油發電機組聯鎖備用的改進方法

王 倩

（唐山三友氯堿有限責任公司，河北 唐山 063305）

1 改進前情況

柴油發電機組是一種啟動迅速、操作維修方便、投資少、對環境的適應性較強的發電裝置。唐山三友氯堿有限責任公司（以下簡稱三友氯堿）樹脂廠區，共有應急柴油發電機組兩臺，額定容量均為1000kVA，額定電流均為1 443.4 A。每臺機組本體出線柜斷路器規格為1 600 A，1#發電機組供電至聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段應急段斷路器，2#發電機組供電至聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段應急段斷路器，改進前電氣原理圖見圖1。

應急發電機組主要用于聚合釜攪拌機、消防水泵、UPS電源、生活水泵、雨水泵、應急照明電源等全廠重要設備應急供電。正常情況下，應急發電機組1#、2#本體控制配電柜均處于自動狀態，斷路器QS1、QS2、QS4、QS5 全部在合閘位置；當低壓配電室任一段應急段母線失電后，相對應的柴油發電機組檢測到母線失壓后將自啟動。待發電機組電壓、頻率建立，并且達到正常指標后，自動將發電機本體斷路器合閘，將電源送至失電的保安應急段上（通過ATS021控制器自動切換）。

圖1 改進前電氣原理圖

由于突發事件的不可預見性，若低壓配電室聚合Ⅰ段或干燥Ⅰ段母線失電后，1#柴油發電機組突發故障，不能正常開啟時，則會造成聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段應急段設備全部失電；同理，若低壓配電室聚合Ⅱ段或干燥Ⅱ段母線失電后，2#柴油發電機組突發故障，不能正常開啟時，則會造成聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段應急段設備全部失電，嚴重影響生產安全[1]。

2 改進方法和過程

為了解決單臺應急發電機組故障時，造成相應應急段設備失電的風險，針對現場實際情況，通過計算1#發電機組應急供電的聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段和2#發電機組應急供電的聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段各應急段所帶負荷總電流，并結合事故時應急段需開啟的保電設備電流，確定單臺應急發電機組可以滿足4個應急段的保電設備功率，且有一定的富余量[2]。

三友氯堿樹脂廠區兩臺1 000 kVA柴油發電機組安裝在同一個發電機室內，同時兩臺機組的保安段配電室距離較近；因此，在發電機室內增加兩面電氣聯絡柜，將兩臺柴油發電機組設置成互為備用。改進后平面圖見圖2。

圖2 改進后平面圖

該項目主要采用ABB帶機械聯鎖雙電源斷路器實現2臺發電機組之間的聯鎖。具體措施是在兩臺應急發電機組之間增加兩面GGD配電柜、聯絡用動力電纜、不銹鋼電纜橋架、帶機械聯鎖的斷路器4臺，通過合理的設備連接實現2臺發電機組互為備用的聯絡功能。即當其中一臺柴油發電機組突發故障或者檢修時，電氣人員可通過聯絡開關（雙電源斷路器）投切到另外一臺柴油發電機組上，改進后電氣的原理圖見圖3。2P配電柜內QF1、QF2為一組機械聯鎖斷路器，即QF1斷路器在合閘狀態時，QF2斷路器合不上閘，此時由1#發電機組供電；若QF2斷路器在合閘狀態時，QF1斷路器則合不上閘，此時由2#發電機組供電，兩臺斷路器之間的機械聯鎖是為了防止誤操作造成兩臺發電機組同時供電而短路；4P配電柜內QF3、QF4為另一組機械聯鎖斷路器，即QF3斷路器在合閘狀態時，QF4斷路器合不上閘，此時由2#發電機組供電，若QF4斷路器在合閘狀態時，QF3斷路器則合不上閘，此時由1#發電機組供電。低壓配電室應急段設備由正常的發電機組供電，從而提高保安段供電的可靠性。特殊情況時，即低壓配電室四段應急段母線全部失電，而發電機組其中1臺故障，只能單臺運行時，也可使用機械聯鎖斷路器，即1#發電機組故障時，由2#發電機組同時向聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段、聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段應急段設備供電，斷路器QF1、QF4處于合閘狀態，降低發電機組故障造成應急供電失敗的風險。2#發電機組故障時，由1#發電機組同時給4個應急段供電，即斷路器QF2、QF3處于合閘狀態。

圖3 改進后電氣原理圖

3 結語

應急發電機組通過增加聯鎖裝置改造，實現了2臺柴油發電機組互為備用，提高了保安電源的可靠性和系統的安全性。由于應急發電機組的切換操作非常重要，在一定程度上關系到整個廠區供電的安全平穩。因此，要求操作人員必須具有豐富的現場經驗和實際工作的鍛煉，在操作時注意力必須高度集中，密切監視有關機組及聯絡線的變動情況，穩、準地進行應急發電機組的切換操作，確保事故時應急發電機組安全可靠地投入電網運行。