柴油发电机组启动信号.doc

② 柴油发电机组启动信号
保安段MCC四段任一段失电，且对应的电源进线开关2WZKK跳闸即可起动柴油发电机组。
③ 柴油发电机起动过程
柴油机接到起动指令后，经0.5秒起动4ZJ，开起动电磁阀，由压缩空气冲动柴油机，经3秒柴油机转速达50%额定转速，关起动电磁阀，停用启动压缩空气系统。达50%额定转速后，由调速器控制燃油的供油量，从而实现柴油机转速的控制。
若第一次启动不成功，5秒后4ZJ失电，再经5秒后4 ZJ重新带电进行第二次启动，若第二次启动失败，4ZJ5秒后断电，再经5秒4ZJ重新带电进行第三次启动，若还不成功，5秒后发三次启动失败声光信号。当柴油机转速大于或等于50 %额定转速以上时，延时45秒投热工保护(柴油机超速、冷却水温度过高、润滑油温度过高、润滑油压力过低)，且发热工保护投入光字信号。
当柴油机达额定转速时，发电机基波励磁回路充磁(由7ZJ完成)，当发电机电压接近于额定值时，充磁回路停止充磁。当发电机出口电压达额定值时，经2秒延时启动8ZJ合柴油机出口主开关FZKK，若2秒内合不上则8ZJ失电，禁合。当主开关FZKK合好后，发柴油机启动成功信号。
柴油发电机出口主开关合好后，柴油发电机组的四路出线开关lBZKK，按顺序、按时间分别合闸，0秒加载25%额定负荷，25秒加载50%负荷，35秒后加载额定负荷。
保安段MCC备用电源进线开关2BZKK在保安段MCC失电且保安段MCC工作电源进线开关2WZKK跳后即自动合闸。
柴油发电机组启动带负荷后，注意监视发电机电压、频率、柴油机润滑油压、油温、冷却水温度。
④ 柴油发电机组自动停机
当厂用电恢复正常时，保安段MCC备用电源进线开关2BZK断开，保安段MCC工作电源进线开关2WZKK合好后，柴油发电机组转速、电压均不超限，即可按事故保安PC馈线柜上柴油机停止按钮TA（2HK在自动位置），l3ZJ励磁，一个接点去跳柴油发电机出口主开关，另一接点去灭磁回路，4K1励磁，断开发电机基波、谐波励磁回路，13ZJ励磁的同时，9SJ也励磁延时120秒启动l4ZJ，14ZJ的常开接点启动正常停机电磁铁线圈，正常停机电磁铁动作，由调速器的动力油缸执行停机动作。
当柴油发电机组转速降至25%额定转速以下时，正常停机电磁铁线圈失电复位，即完成了整个停机过程。
⑤ 柴油发电机组整体试验
柴油机在热备用状态，将柴油机控制屏上控制选择开关1HK至试验位置，机组试验指示灯3GP亮，机组即按程序自动启动，但不发主开关合闸指令，机组试验启动后，应把选择开关1HK扳离试验位置才能停机，否则停机后会重复启动。
柴油发电机组整体启动后停机：
lHK置于手动位置，按下柴油机控制屏3AN停止按钮，即执行下列步骤：
a. 发电机灭磁。(4K1继电器动作)
b. 120秒后正常停机电磁铁动作，柴油机降速停车。
柴油发电机组停转后，即可恢复应急备用程控选择开关1HK至程控位置，程控指示灯2GP亮，全面检查，使柴油发电机组处于应急备用状态。
⑥ 柴油发电机组的维修
把控制选择开关lHK扳向维修位置，机组检修维护指示灯5GP亮，表示机组不受电气控制。
机组进行检修维护时，应关闭电源、气源等可能导至机组启动的所有设备。
⑦ 注意事项
机组必须在热态（大于45℃）和预润滑状态下自动启动。
为保证机组可靠启动，所有油、水、压缩空气、电源等必须处在准备工作位置。
必须严格遵守关于负载分段的要求分配负荷。
a. 机组在预热、预润滑的热态下接到启动指令15秒内能自动完成起动、升速、建立电压，自动发出主开关的合闸指令。
b. 发电机主开关合闸后，可分段接受负荷。首次加载为额定功率的25%，25秒后加载至额定功率的50%，35秒可加载至额定功率(功率因数0.8，三相对称负载)。
机组应定期进行试验，确保应急使用的可靠性。
机组程控自动投入后，不要在机组及附属设备上进行维修等工作，防止机组突然启动发生事故。
机组运行时需经常检查各项运行参数是否正常。
停机时，一般应使用正常停机方法，只有在紧急情况下才使用紧急停机方式。
机组因故障停机后，应检查其故障原因并排除，重新启动时必须按下柴油机故障停机复位按钮，机组才能启动。
⑧ 柴油发电机组应急启动失败处理
柴油发电机组应急启动失败：
a. 保安段MCC失电且2WZKK跳闸。
b. 柴油机三次启动失败信号没有发出，这时应按一下单控室辅助盘HA按钮，柴油发电机组可在25秒内间断启动三次。若已发柴油机三次启动失败信号，可按一下单控室辅助盘TA按钮，柴油发电机组还可在25秒内连续启动三次。这时应立即到柴油机室，若柴油机没启动，立即手启动，扳动启动操纵阀的手柄至起动位置，当转速达一定时，应迅速把起动操纵阀的手柄扳回原位。若转速升不到额定，应操作调速器控制3HK或3HK1开关增速到额定转速。若发电机不起电压，应立即按一下起励按钮6AN。按的时间不易过长，防止过压。若发电机出口开关FZKK拒合，立即将FZKK的同期开关ISTK至投入位置，2STK打至闭锁解除位置，手合FZKK开关。若保安段MCC备用电源lBZKK拒合时，应检查保安段MCC备用电源进线2BZKK是否合上，若没合上先将2BZKK手动合上，再手合lBZKK开关，(手合lBZKK或2BZKK 时，先将其BK至手动位置，按其合闸按钮)。接带负荷按规定进行。整个起动过程控制选择开关1HK、2HK、5HK均在自动位置。
⑿ 辅助设备控制
① 空气压缩机控制
空气压缩机两台，交流操作交流保持，控制方式选择开关BK(自动、手动)。两台均可选自动，或一台自动一台手动。在自动位置时，当空气瓶压力低于2.16MPa时自启动, 当空气瓶压力高于2.85MPa时自动停止运行。
② 暖机油泵控制
暖机油泵两台，交流操作交流保持，控制方式选择开关BK一台自动，一台手动。 BK投自动时，柴油机控制选择开关lHK必须选自动程控位置，暖机油泵便自启动。当柴油发电机组自启动，热工保护投入时，便自动停止运行。
③ 暖机油加热器控制
电源为380V三相交流电。每相一组电加热器，控制选择开关投自动时，暖机油泵必须投运，当预热油箱出口油温低于40℃时自动投入，高于50℃时自动停运。
暖机水泵和暖机水加热器控制方式同暖机油泵和暖机油加热器的控制方式。
⒀ 柴油发电机组24V直流系统
24V直流系统作为柴油发电机组程序控制电源和中央信号装置电源，蓄电池为镉镍蓄电池。配有一套绝缘监察装置。
24V直流系统配有一台充电器，可以对蓄电池组进行初始充电、浮充电、均衡充电，可以自动控制也可手动控制。
充电器工作方式
a. 主充或初始充电(自动/稳流)方式
选择稳流方式，2HK至恒流充电位置，3CK打至初充电位置，lHK至自动位置，缓慢调R6至所需电流值。
b. 均充(自动/过流限制)方式
选2HK至过流限制位置，3CK打至均充电位置，lHK至自动位置，缓慢调R6至所需电压值。均充时间到，自动切至浮充电方式。
c. 浮充电方式(自动/过流限制)
选2HK至过流限制位置，3CK打至浮充电位置，lHK至自动位置，缓慢调R6至浮充电流达所需值。
d. 手动方式
自动、手动选择开关lHK至手动位置，通过调节电位器W3至所需值。
⒁ 发电机运行时可能发生的故障
当发电机在低功率因数或超负载的情况下运行时，励磁电流增加很多，引起电机各部分绕组过热。此时应降低负载，严格控制交流励磁机磁场绕组(基波绕组和谐波绕组)的直流电流。
① 铁芯和绕组过热
一般原因有周围环境温度较高，电机周围通风不良，负载过大，线电压太高，引起绕组匝间或相间短路，电机不清洁等。
② 绝缘电阻太低，绝缘击穿
周围环境潮湿，绝缘表面不清洁，积灰，绝缘损坏，工作电压太高击穿绝缘。
③ 轴承过热
油环阻塞，应经常旋出轴承座上旋盖，观察油环是否转动。油量不够，油脏、油变质，油牌号用错、轴瓦和轴颈表面不光滑，轴与轴瓦的间隙不对，轴与轴瓦接触表面配合不良，轴承压力过大，发电机与柴油机轴线偏差过大，电机有轴电流等。
④ 轴承漏油
轴承内油量过多，油垫密封不严等。
⑤ 电机振动大
可能是安装不良，机组的中心线不在一条直线上，轴承有倾斜或联轴器装配不正确，转子铁芯和联轴器的平衡不良，底架基础不紧固或有下沉现象。底架的自由振动频率与电机振动频率相接近，电机的转轴弯曲，轴瓦间隙太大及绕组匝间、相间发生短路等。
上述保护起动紧急停机电磁铁，跳柴油发电机出口主开关FZKK。
13.2 4号柴油发电机组
4号柴油机由英国Perkins发动机有限公司制造，型号为4012－TAG－2V型。本型柴油机具有结构紧凑，系统简单，启动方便，维护量小等优点。与3号柴油机相比，它取消了外部冷却水系统和启动压缩空气系统，介质的冷却由自带风机和水泵完成，采用电子打火和电子调速系统，启动方便快捷，运行稳定。
⑴　燃油系统
燃料从过滤器出来经过供油管至装在机器每一侧的燃料油道。燃料油道包括一个燃料组件，它用螺栓固定在每个气缸联箱前，将燃料送至喷射器，并从喷射器回油。
燃料从较低的燃料油道16送至摇臂箱，箱内有钻孔经过气缸联箱将其送至每台泵喷射器单元，经过喷射器的燃料被喷入气缸做功，剩余部分则作为冷却剂。
剩余的燃料及喷射器的漏油是通过气缸联箱中的钻孔管道17返回燃料组件及上部燃料油道。
压力释放阀18装于上部燃料油道的驱动端，控制着系统中燃料压力亦作为逆止阀。
燃料系统见图13—18，燃料是从燃料箱经进口管1、滤网2至提升泵3的入口连接管，从提升泵出口连接管4经过输送管5及6送至连接管7及8至A、B列燃料油道，管道14、15为相邻燃料组件之间的供回油连接管，13为放气旋塞。
图13—18 燃油系统
手动充油回路并接在提升泵回路，用于在初始起动或者机器己经停下很长时间时从系统排出空气。
当提升泵运行时，充油泵被旁路。当机器停下，燃料通过运行的充油泵9被吸入流经管道1、过滤网2、从充油泵出口连接管10、逆止阀11，经管道12送至燃料油道。
燃料泵喷射器的功能是:
a. 提升燃料压力，使之足以开启整体的喷射器喷嘴阀门，并喷出预定的雾化燃料量进入燃料室。
b. 向每个气缸输送相等的燃料量，使各气缸做功均匀。
c. 喷射合适的燃料量保证经济燃烧。
d. 按照机器在所有的负荷及速度条件下的要求变化喷射的燃料量。
喷射装置是独立单元，安装于每个气缸联箱的中央。每个单元执行泵及喷射器的功能，泵控制旋塞螺旋线由装在机器前部的调速器完成。
每个泵喷射器由凸轮及摇臂杠杆操作，完成一个恒定的冲程，使用装在元件室上的定时销给出1个设定点，在此点与弹簧柱塞装置起动泵的冲程(它决定了喷射点)。
⑵　润滑油系统
系统图见图13—19。
图13—19 润滑油系统
润滑油由一个机带叶片转子泵从机器油槽中抽出，泵装于机器A列的悬吊板的后部，以定时齿轮系列驱动。泵内带有1个调节释放阀控制系统压力。
供油分成AB两列，对A列是直接供油，而对B列则要经过一个横向管道穿过油槽。
在机器两侧布置相同的冷油器、过滤器及管道。
油从油泵出来后输送至冷油器，然后至过滤器联箱，油流经过3个全流量的缸式过滤器，其中两个用于轴承供油，一个过滤器用于活塞冷却。
从活塞喷嘴过滤器出来的油送至曲柄箱侧长廊，以供给活塞冷却喷嘴，每个喷嘴将油喷雾引入活塞孔内，向铸在活塞中的冷却长廊供油，在经过长廊的循环线，油经过活塞上第2个孔流回油槽。
油从轴承供油过滤器联箱送至曲柄箱侧长廊进入机器的前端，在那里一个斜交叉长廊将油送至主要中央长廊，垂直的孔将油从中心长廊送至主轴承及凸轮轴轴承。曲柄轴及连杆上的孔将油送至大端及小端轴承。
垂直油道对1号主轴承供油，并供油至一个喷嘴对定时齿轮系列的齿进行润滑，在系列中2个惰轮齿轮轴承的润滑是压力润滑，它从侧面长廊经过曲柄箱端面的套管进行。
气缸头部阀门齿轮由一个从侧廊来的供油管润滑，它从每个过滤器联箱经过顶轨连接气缸联箱，油用管道送至每个摇臂箱并经过支点轴定位螺栓周围凹槽送至摇臂轴，轴上径向孔将油供至摇臂杠杆轴承。
凸轮跟踪装置用油润滑，从侧面长廊用管道送至每个凸轮跟踪器室的喷嘴，在自由端管道供油至调速器驱动部分，油充满在调速器室底部对调速器驱动齿轮形成油浴。
涡轮增压器从中央长廊的后部供油并由重力排至曲柄箱。
当油压超高时，油泵出口的释放阀旋塞提起，油经过定时齿轮箱返回油槽，油压恢复正常。
在发动机热态下，润滑油温度控制在80~90℃，如超过115℃发动机将立即停车。
润滑油压力在276~413千帕，如降低到200千帕发动机将立即停车。
⑶　冷却水系统
冷却水系统见图13—20，由装在定时器前脸的2台离心泵所驱动，水泵是由机器齿轮系列驱动的。冷却水从泵出来，在进行曲柄箱水套前进入冷却器，从气缸周围的冷却护套出来后向上流动进入气缸头部及水轨至恒温器室。恒温器室装有2个恒温器元件，按照温度决定冷却水流动方向。当水温低的时候，水流直接返回，经过旁路管至水泵入口处，使系统再循环。当水温高的时候，恒温器开启，冷却水进入散热器，由空气对冷却水进行冷却。
冷却水温度控制在65~85℃，如超过93℃发动机将停车。
冷却水系统压力运行于0.5至0.7巴之间，在散热器上安装一个充压盖，相当于安全阀。充压盖在被拆卸前要求一个双向转动功能，例如首先转至停止位置以释放压力，只有此时，压下并进行转动才可拆卸此盖。
充压盖带有一个阀门，它正常情况下是关闭的，当冷却系统的压力超过设定值时，阀门开启，过剩的冷却水经过溢流管排出，当压力释放后阀门关闭。
此阀门附带一个真空阀，当主阀门关闭时允许空气进入散热器顶部并防止当水位下降时水箱顶部造成真空状态。
散热器对增压空气和冷却水进行冷却，风扇由柴油机减速轮经皮带驱动，冷风取自室外。
⑷　涡轮增压器
涡轮增压器见图13—21，本机设两套独立的涡轮增压器，位于机器的顶部，每套包括一个排气驱动涡轮机及径向压缩机，它们在一个共用的轴上，涡轮机及压缩机轮相对地安装于轴端，轴是封闭并由1个中央室来支持，涡轮机及压缩机轮封闭在一个铸造室内，它附在中央室上。
涡轮机由铸造涡轮1，轮围带2及室3组成，它引导气流通过涡轮，涡轮的入口4在涡轮室的外径上，柴油机的排气在内部流经涡轮叶片，驱动涡轮机转动并由涡轮机带动压缩机12。
中央室有一对全漂浮的径向轴承6来支持轴。
涡轮室钻孔通道将油从润滑油系统导入油套管7，装在涡轮室的轴承孔上，此套管用径向轴承孔来进行调正，以润滑和冷却轴承孔和轴径。油也从止推装置8导向经过背板中的通道送至止推轴承。中央室利用重力排油，密封9涡装于轴的每一端，在径向轴承及相邻的轮子之间，以防止润滑油进入压缩机及涡轮区域。
机器的排气进入涡轮机外壳，在那里进行膨胀并驱动涡轮机，它给压缩机提供动力，然后经过排气系统13排入大气。
用于燃烧的空气经过过滤器从入口12进入压缩机，然后经过出口10送至散热器冷却后送入机器前的大口径入口集管。
涡轮增压器的运行是完全自动的，不需要特殊的程序，在尚未建立起额定油压以前，不要使机器在额定速度/负荷下运行，以使涡轮增压器轴承得到足够的润滑。
在机器停止前，将机器在额定速度/空载下运行几分钟，以容许涡轮增压器减速及冷却。从额定转速直接将机器停下会导致油压降为0之后机器仍继续转动，这会损害涡轮增压器轴承。
如果机器已经空载运行了很长时间，重要的是涡轮增压器己经完成准备工作，将机器起
图13—20 冷却水系统
动并在额定速度/空载下运行几分钟，以允许涡轮增压器轴承在增加至正常额定速度/满载之间已充分承压。
图13—21 涡轮增压器
在增压器入口安装两个空气清洁器，并附有压差监视器，当清洁器因脏污堵塞时，压差监视器的中间部分将变成红色。
⑸　调节器
4012发动机的调节器为E16型电子调速器，包括磁拾取器、控制器、控制连接件、整定装置等。
实际转速在飞轮齿轮处测得后送到控制装置，在控制箱里实际转速与整定转速相比较，其差值使控制回路去调整执行机构位置，调节燃料输送率和发动机速度。
由于负荷改变，实际转速与整定值之间存在着差异，结果调节电子装置将发动机返回到原先位置，即同步调节。
由于电缆故障或发动机停止，致使转速拾取信号中断，有一安全回路可保证执行机构驱动器停止。
任何整定电位计电缆断开，在发动机停止以前执行机构将运动到零燃料位置。
调节器不能代替一般发动机超速保护装置。
　⑹ 燃料限制单元
此单元是一种负荷限制设备，在发动机启动或运行时限制调节器执行机构的行程，限制燃料量的供给。电源和启动信号由调节器调节单元提供。燃料限制单元有三个限位开关：启动/过负荷/正常负荷限制开关，用来限制各种运行工况的燃料供应，在启动和升速过程中获得合适的燃料与空气的比率，保证做功合理，降低排气温度。
⑺ 双速单元
双速单元用在初始阶段的负荷接受并能执行几项功能:
a. 在机器起动时，速度起初升至1740转/分 (58赫芝)，当负荷作用于发电机装置上 (被现行的变压器感受到并输入至双速单元)，双速箱经过一个时间的延滞，将机器速度达正常1500转/分(50赫芝)。
b. 双速单元可以改变发电机电压下降的特性，通过从AVR上关断低频率下滚子速度来达到。
c. 双速单元亦包括1个负荷预测装置，它感受负荷的变化(从变压器输入)，并告知调速器在速度开始变化之前改变燃料量。
⑻ 负荷分配/测定单元
负荷分配单元测出发电机输出功率，配合电子速度调节器完成下列功能:
a. 进行负荷分配和负荷限制、逆功率报警或跳间，
b. 负荷分配单元还可连同负荷控制单元用来控制尖峰负荷和零负荷以及与负荷切换单元配合来切换负荷相关的继电器。
c.并联运行发电机共同承担负荷时，单元将按发电机额定容量成比例地调节每台发电机输出。
⑼ 同步单元
同步单元用于检测、调整发电机出口与母线之间的电压、频率和相位，以获得发电机与母线的同步并列。
⑽ 双保护开关单元
DBG型双开关单元作为高水温及低润滑油压力保护。温度开关单元有一个敏感元件浸没在恒温器室的冷却剂中，通过温度计液体的膨胀来敏感于温度的变化。
低润滑油压力开关单元有一个薄膜管在预先设定的温度与压力下进入机器润滑油回路。
DBG型双保护开关动作后启动停机回路。
13.3 保安电源的配置
事故保安MCC段有三路电源供电：主厂房PC段、保安备用变和柴油机。
正常运行时，1WZKK开关、2WZKK开关全部合上，由主厂房PC段给事故保安MCC段供电。
事故保安备用变压器的电源来自我厂#2机组的6KV四段，其高压侧的461开关和低压侧的462、463、464开关均合上，事故保安PC段带电，1BZKK开关全部合上，2BZKK开关全部断开，分别给事故保安MCC段作联动备用，事故保安备用变压器做为3、4号机组事故保安电源系统的第一备用电源。
来自柴油机出口的FZKK开关断开，当事故保安段失电，事故保安备用变压器也失去备用时，柴油机组自动启动，检测同期后FZKK开关联动投入，给事故保安段供电。柴油发电机组做为事故保安电源系统的第二备用电源。
由于主厂房PC段、事故保安备用变压器、柴油发电机组三路电源之间均存在非同期问题，在事故保安电源系统的操作中必须严格禁止非同期并列。
柴油机房动力盘电源进线分别来自主厂房PC四、八段。
保安变配置保护：电流速断保护、过流保护（0.5秒）、接地保护以及低电压保护（0.3秒），其中的低电压保护是在事故保安PC段失电时联跳保安变低压侧开关462、463，这样，在事故保安PC段失电后再送电时，应先解除低电压保护压板，然后才能合上462或463开关。
柴油发电机配置保护：差动保护、过流保护、接地保护。
14. 电除尘器配电装置
14.1 电除尘器高压供电装置
⑴ 高压供电系统的组成
每台炉有四台电除尘器，每台电除尘器有六个电场，每个电场有一套高压供电系统，每台除尘器有六套，每台炉有二十四套。
每套高压供电系统由高阻抗高压整流变压器和控制柜两个部分组成。电源经刀闸、保险、电缆进入控制柜，经控制柜内可控硅调压，再送入高压整流变压器，整流变输出经高压隔离开关向除尘器电场输出脉动直流负高压，并由控制柜在控制室内控制。控制柜内装有调压用的两只可控硅和两路互相独立、完全相同的控制回路，分别控制一台整流变压器，主控机采用MCS—51系列单片机。
高压供电装置的型号为GGAJ02—1.5/6—WE，性能特点如下：
a. 以MCS—51—8031单片机为主控机，运行稳定可靠。
b. 主控机功能强，体积小结构紧凑，易于维护。
c. 有多种控制功能: 火花跟踪、间歇供电、阶段恢复供电等。
d. 有多种保护功能：二次开路、二次短路、一次过流、变压器故障等保护。
e. 可与上位机联网，可摇控操作。
f. 主要技术指标：额定输入电压为二相50Hz/380V，电流338A，容量128KVA，交流输入电压允许变化范围5~10%，额定输出直流负高压60KV/电流1.5A。
⑵ 高压供电装置的结构
装置由高压控制柜和高阻抗硅整流变压器等两部分组成。
①　高压控制柜
高压控制柜的主要作用是将两相380V的工频电压，通过一组由电压自动调整器控制的晶闸管调压，为整流变压器提供可调节的输入电压。
高压控制柜为薄板式结构，分上进线和下进线两种，柜内主要有低压操作器件、阻容保护器件、调压晶闸管、一次取样元件及电压自动调整器等。其中主要器件的作用如下：
a. 压敏电阻RV1、RV2是为了吸收过电压。
b. 压敏电阻RV3、RV4是为了吸收高压硅整流变压器二次侧反射到一次侧的闪络冲击电压。
c. 阻容吸收网络R1、C1，吸收晶闸管两端的换向过电压。
上述三种保护回路都是为避免晶闸管过压损环而设置的。
d. 晶闸管V1、V2是电子开关器件，担负着设备的交流调压功能。
e. 隔离变TC1主要是向电压自动调整器、操作回路、显示告警回路提供工作电源，并起隔离和干扰作用。
f. 电压自动调整器是设备自动控制的核心环节。
② 高压硅整流变压器
高压硅整流变压器是一种高短路阻抗的整流变压器，它可以改善一次电流波形，使之连续平滑有利于电场获得较高的运行电流，同时高短路阻抗限制了电流的上升率，对硅整流变压器一、二次侧瞬间的电流变化起缓冲作用，抑制电网高次谐波，改善可控硅的工作条件。其主要特点如下：
a. 输出负直流高压
输出采用负直流高压的原因是电除尘器电场在负高压作用下的起晕功率较正高压低，击穿电压较正高压高，电场的电压动态范围比较宽。
b. 输出的电压高电流小，电压须跟踪不断变化的电场击穿电压。
c. 回路阻抗电压比较高