两台柴油发电机组联锁备用的改进方法

王 倩

（唐山三友氯碱有限责任公司，河北 唐山 063305）

1 改进前情况

柴油发电机组是一种启动迅速、操作维修方便、投资少、对环境的适应性较强的发电装置。唐山三友氯碱有限责任公司（以下简称三友氯碱）树脂厂区，共有应急柴油发电机组两台，额定容量均为1000kVA，额定电流均为1 443.4 A。每台机组本体出线柜断路器规格为1 600 A，1#发电机组供电至聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段应急段断路器，2#发电机组供电至聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段应急段断路器，改进前电气原理图见图1。

应急发电机组主要用于聚合釜搅拌机、消防水泵、UPS电源、生活水泵、雨水泵、应急照明电源等全厂重要设备应急供电。正常情况下，应急发电机组1#、2#本体控制配电柜均处于自动状态，断路器QS1、QS2、QS4、QS5 全部在合闸位置；当低压配电室任一段应急段母线失电后，相对应的柴油发电机组检测到母线失压后将自启动。待发电机组电压、频率建立，并且达到正常指标后，自动将发电机本体断路器合闸，将电源送至失电的保安应急段上（通过ATS021控制器自动切换）。

图1 改进前电气原理图

由于突发事件的不可预见性，若低压配电室聚合Ⅰ段或干燥Ⅰ段母线失电后，1#柴油发电机组突发故障，不能正常开启时，则会造成聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段应急段设备全部失电；同理，若低压配电室聚合Ⅱ段或干燥Ⅱ段母线失电后，2#柴油发电机组突发故障，不能正常开启时，则会造成聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段应急段设备全部失电，严重影响生产安全[1]。

2 改进方法和过程

为了解决单台应急发电机组故障时，造成相应应急段设备失电的风险，针对现场实际情况，通过计算1#发电机组应急供电的聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段和2#发电机组应急供电的聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段各应急段所带负荷总电流，并结合事故时应急段需开启的保电设备电流，确定单台应急发电机组可以满足4个应急段的保电设备功率，且有一定的富余量[2]。

三友氯碱树脂厂区两台1 000 kVA柴油发电机组安装在同一个发电机室内，同时两台机组的保安段配电室距离较近；因此，在发电机室内增加两面电气联络柜，将两台柴油发电机组设置成互为备用。改进后平面图见图2。

图2 改进后平面图

该项目主要采用ABB带机械联锁双电源断路器实现2台发电机组之间的联锁。具体措施是在两台应急发电机组之间增加两面GGD配电柜、联络用动力电缆、不锈钢电缆桥架、带机械联锁的断路器4台，通过合理的设备连接实现2台发电机组互为备用的联络功能。即当其中一台柴油发电机组突发故障或者检修时，电气人员可通过联络开关（双电源断路器）投切到另外一台柴油发电机组上，改进后电气的原理图见图3。2P配电柜内QF1、QF2为一组机械联锁断路器，即QF1断路器在合闸状态时，QF2断路器合不上闸，此时由1#发电机组供电；若QF2断路器在合闸状态时，QF1断路器则合不上闸，此时由2#发电机组供电，两台断路器之间的机械联锁是为了防止误操作造成两台发电机组同时供电而短路；4P配电柜内QF3、QF4为另一组机械联锁断路器，即QF3断路器在合闸状态时，QF4断路器合不上闸，此时由2#发电机组供电，若QF4断路器在合闸状态时，QF3断路器则合不上闸，此时由1#发电机组供电。低压配电室应急段设备由正常的发电机组供电，从而提高保安段供电的可靠性。特殊情况时，即低压配电室四段应急段母线全部失电，而发电机组其中1台故障，只能单台运行时，也可使用机械联锁断路器，即1#发电机组故障时，由2#发电机组同时向聚合Ⅰ段、干燥Ⅰ段、聚合Ⅱ段、干燥Ⅱ段应急段设备供电，断路器QF1、QF4处于合闸状态，降低发电机组故障造成应急供电失败的风险。2#发电机组故障时，由1#发电机组同时给4个应急段供电，即断路器QF2、QF3处于合闸状态。

图3 改进后电气原理图

3 结语

应急发电机组通过增加联锁装置改造，实现了2台柴油发电机组互为备用，提高了保安电源的可靠性和系统的安全性。由于应急发电机组的切换操作非常重要，在一定程度上关系到整个厂区供电的安全平稳。因此，要求操作人员必须具有丰富的现场经验和实际工作的锻炼，在操作时注意力必须高度集中，密切监视有关机组及联络线的变动情况，稳、准地进行应急发电机组的切换操作，确保事故时应急发电机组安全可靠地投入电网运行。