國(guó)內(nèi)外柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制技術(shù)的現(xiàn)狀如何 一、引言 用今天的眼光看，柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的水平，國(guó)內(nèi)國(guó)外已經(jīng)不存在很大的差別，經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)從事柴油發(fā)電機(jī)組控制的科研人員多年不懈地努力，我們今天終于可以挺直腰桿，自豪地講，我們己經(jīng)看到了世界先進(jìn)水平，我們正在追趕世界先進(jìn)水平， 我們將要趕上世界先進(jìn)水平。那么，我們?cè)谀男┓矫孀龀隽诉M(jìn)步?在那些領(lǐng)域還存在不足呢?回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的成長(zhǎng)經(jīng)歷，分析中國(guó)電信的發(fā)展對(duì)發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的推動(dòng)，比較國(guó)內(nèi)外同行業(yè)的差距，緊跟國(guó)際自動(dòng)化控制先進(jìn)模式的步伐;我們沿著這條主線做一淺析，希望能能起到拋磚引玉的作用，對(duì)業(yè)內(nèi)同行帶來(lái)一定的啟發(fā)。 二、回顧發(fā)展歷程，分析國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制現(xiàn)狀 回顧國(guó)內(nèi)柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的發(fā)展，大概可以劃分為四個(gè)階段: 1、以時(shí)間繼電器和中間繼電器為主構(gòu)成的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，這種模式當(dāng)時(shí)在同行業(yè)中非常普遍，而且也以相當(dāng)?shù)呐客断蚴袌?chǎng)，突出的弱點(diǎn)是功能簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)調(diào)試?yán)щy、可靠性差，終沒(méi)有得到用戶的認(rèn)可。 2、用分離電子元器件組成延時(shí)電路和邏輯判斷電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化系統(tǒng)，這種模式相對(duì)于 種模式，有了很大的進(jìn)步， 如果精心設(shè)計(jì)，提高工藝水平，應(yīng)該能取得很好的效果。但是，在那個(gè)企業(yè)大而全的年代，每個(gè)企業(yè)各自為戰(zhàn)，造成批量小、工藝落后、質(zhì)量無(wú)法保證，所以這個(gè)階段延續(xù)時(shí)間也較短。 3、隨著改革開(kāi)放，國(guó)外各種新鮮器件紛紛出現(xiàn)在國(guó)人面前，PLC(可編程序控制器)以性能穩(wěn)定、方便靈活的優(yōu)勢(shì)迅速成為機(jī)組自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主力，時(shí)至今日仍有企業(yè)在應(yīng)用。這種模式的優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于前兩種較為明顯，但也逐步顯露出一些缺陷，如:外圍電路復(fù)雜，需配置轉(zhuǎn)速、電壓等判斷電路及供電電源、端口擴(kuò)展繼電器等器件;造價(jià)相對(duì)較高(帶AD轉(zhuǎn)換的PLC動(dòng)輒上萬(wàn)元)。PLC是很可靠的，但它畢竟不是專門為我們這個(gè)行業(yè)而設(shè)計(jì)的，所以以 PLC為核心構(gòu)成的柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制系統(tǒng)注定是一個(gè)匆匆的過(guò)客，隨著技術(shù)的飛速發(fā)展很快失去了優(yōu)勢(shì)。 4、控制系統(tǒng)功能模塊化思路的出現(xiàn)，徹底解決了困擾發(fā)電機(jī)組控制領(lǐng)域的難題，這即是以專用控制器為核心構(gòu)成的自動(dòng)化系統(tǒng)，這些專用控制器為發(fā)電機(jī)組量身打造，集多種功能于一身，甩掉了復(fù)雜的外圍電路，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)一下子變得簡(jiǎn)單了。 這些專用控制器大多采用了先進(jìn)的微處理器及控制技術(shù)，可靠性和環(huán)境適應(yīng)能力較PLC大大提高，同時(shí)，很多參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況而設(shè)定，使用起來(lái)非常靈活。 目前，我們已經(jīng)處在第四個(gè)階段十余年了，這種模式的生命力，隨著技術(shù)的發(fā)展顯示了越來(lái)越強(qiáng)大的生命力，可以說(shuō)這種控制系統(tǒng)功能模塊化就是柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀。

1800KW柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)要求 柴油發(fā)電機(jī)組的首次帶載能力：發(fā)電機(jī)組可首次加載，且電壓降≤30%，頻率降≤15%； 額定功率(12小時(shí)內(nèi)輸出功率）≥ 1600KW； 備用功率(1小時(shí) 輸出功率）≥1760KW； 額定電壓 ： 10.5kV； 額定頻率 ： 50Hz±2％ 3相 ； 電壓波動(dòng)范圍： +2％ ~ -2％ 電壓波形近似于正弦波； 1、柴油發(fā)電機(jī)組主要技術(shù)參數(shù) 接線方式：三相 頻率：50Hz 功率因數(shù)：0.8（滯后） 開(kāi)機(jī)至加載到滿載的時(shí)間：≤15S 啟動(dòng)間隔：10s以內(nèi) 穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率：<±2.5％ 動(dòng)態(tài)電壓調(diào)整率：±15％ 電壓穩(wěn)定時(shí)間：< 3s 電壓波動(dòng)率：< 1.0％ 頻率穩(wěn)態(tài)調(diào)整率：±5％ 頻率瞬態(tài)調(diào)整率：±10％ 頻率穩(wěn)定時(shí)間：<3s 頻率波動(dòng)率：<1.0％ 大修時(shí)間間隔：運(yùn)行累計(jì)30000h以上 機(jī)組空載電壓整定范圍：不小于 95％～105％額定電壓。 機(jī)組在空載額定電壓時(shí)的線電壓波形正弦性畸變率不大于 5％。 機(jī)組操作方式：機(jī)組可手動(dòng)、自動(dòng)起動(dòng)。 柴油發(fā)電機(jī)組需配套預(yù)熱裝置。 起動(dòng)方式：24V直流電壓起動(dòng) 蓄電池型式：免維護(hù)鉛酸啟動(dòng)型蓄電池 蓄電池容量：當(dāng)極端環(huán)境溫度為-40℃時(shí)應(yīng)能滿足連續(xù)起動(dòng)不少于 6 次起動(dòng)（廠家要對(duì)電池容量計(jì)算做出詳細(xì)說(shuō)明） 充電裝置：控制電壓范圍 18～30V，蓄電池電壓低于 18V 時(shí)自動(dòng)接通充電裝置，電壓高于 30V時(shí)，自動(dòng)切斷充電裝置，充電裝置輸入為 220V交流電。充電裝置按起動(dòng)和控制各設(shè)一套，充電裝置充電市電掉電自動(dòng)報(bào)警。 機(jī)組的自動(dòng)裝置、控制、保護(hù)、信號(hào)、同期調(diào)速系統(tǒng)、停機(jī)、起動(dòng)系統(tǒng)均采用直流電源 24V，控制設(shè)備、24V蓄電池及充電設(shè)備均由柴油發(fā)電機(jī)組賣方成套提供。 自起動(dòng)裝置應(yīng)在市電失壓一秒內(nèi)發(fā)出市電故障信號(hào)，同時(shí)發(fā)出自起動(dòng)命令。柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)具備連續(xù)三次自起動(dòng)功能，連續(xù)三次起動(dòng)失敗，則發(fā)出起動(dòng)失敗信號(hào)，亦閉鎖自起動(dòng)回路。 機(jī)組應(yīng)裝設(shè)手動(dòng)和電動(dòng)操作緊急停機(jī)裝置。 2、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要參數(shù): 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)各項(xiàng)性能、指標(biāo)不低于卡特彼勒、奔馳( MTU)、康明斯品牌成熟產(chǎn)品。 型式： 四沖程，直列或者V型排列，不得低于16汽缸，閉式循環(huán)水冷卻，電噴或電子調(diào)速 頻率： 50Hz 額定轉(zhuǎn)速： 1500RPM 冷卻方式： 水冷卻 排量：≥95L 燃油耗量：≦200g/kW.hr 燃油型號(hào)：國(guó)產(chǎn)#-35 柴油 潤(rùn)滑油量： L/hr 潤(rùn)滑油型號(hào)： API CG-4 15W/40 起動(dòng)方式：電起動(dòng) 調(diào)速方式：電噴/電子 從起動(dòng)到具備帶額定負(fù)荷的時(shí)間必須小于等于15秒 3、發(fā)電機(jī)的主要參數(shù) 發(fā)電機(jī)各項(xiàng)性能、指標(biāo)不低于卡特彼勒、康明斯、法國(guó)利萊森瑪（LEROY-SOMER）品牌成熟產(chǎn)品。 型式： 三相同步交流發(fā)電機(jī) 額定電壓：10.5kV 額定頻率：50Hz 功率因數(shù)： 0.8（滯后） 電機(jī)效率：≥95% 定子線圈接線：三相四線， Y接線，高電阻接地 絕緣等級(jí)：H級(jí) 勵(lì)磁方式：快速反應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)，并配置 AVR或DSR(數(shù)字式自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器) 防護(hù)等級(jí)：IP23 4、控制器 柴油發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)廠原廠數(shù)字控制屏（中文顯示），各項(xiàng)性能、指標(biāo)不低于卡特彼勒、奔馳( MTU)、康明斯品牌成熟產(chǎn)品。 控制屏型式：金屬外殼噴塑 防護(hù)等級(jí)：IP41 LCD液晶 按中文，英文雙語(yǔ)可切換顯示，控制屏符合 通用電器標(biāo)準(zhǔn)。 適合遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信端口。 自動(dòng)控制 當(dāng)市電斷電后，其低壓母線上電壓繼電器失壓信號(hào)送出接點(diǎn)信號(hào)到柴油機(jī)組，由機(jī)組判斷，在持續(xù)維持3 秒（即延時(shí) 3 秒）時(shí)，機(jī)組可以確認(rèn)為需要啟動(dòng)，否則不啟動(dòng)，3 秒時(shí)間應(yīng)可調(diào)；也可以是收到由 DCS 外來(lái)接點(diǎn)輸入，機(jī)組可以確認(rèn)為需要直接啟動(dòng)。如果已經(jīng)確認(rèn)需要啟動(dòng)，那么應(yīng)在此后 12 秒內(nèi)完成自動(dòng)起動(dòng)、建立電壓、頻率達(dá)到額定值、機(jī)組出口主開(kāi)關(guān)（帶電操）自動(dòng)閉合投入供電的過(guò)程。此時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組首次加載，首次加載能力不低于柴油發(fā)電機(jī)組額定容量的 70％；首次加載時(shí)，柴油機(jī)實(shí)際輸出功率不應(yīng)小于發(fā)電機(jī)初始投入的起動(dòng)有功功率的2 倍。 市電斷電信號(hào)到發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)合閘帶額定負(fù)荷的時(shí)間不應(yīng)超過(guò) 15 秒。 12小時(shí)內(nèi)允許超載 10％運(yùn)行 1 小時(shí)， 或在熱狀態(tài)下，能在150％ 額定容量下運(yùn)行，時(shí)間為 60 秒。市電恢復(fù)正常后，機(jī)組出口主開(kāi)關(guān)人工就地?cái)嚅_(kāi)，機(jī)組延時(shí) 2～5分鐘停機(jī)。 自動(dòng)控制系統(tǒng)完成包括對(duì)保安電源系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的監(jiān)視功能，主要是顯示相關(guān)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。