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柴油發(fā)電機(jī)組供配電控制系統(tǒng)的改造

發(fā)布時間:2014-07-27 16:14

  公司在2008年7月份接管了一個全新的樓盤《美林軒逸花園》,共有23棟15層高的商住樓,每棟樓都有兩臺電梯。業(yè)主在2009年3月入伙,但用的電源還是施工用電。申請轉(zhuǎn)為民用電的文件還沒有批下來,所以到了用電高峰季節(jié),經(jīng)常出現(xiàn)停電,大約一個月有三到四次。管區(qū)的工程人員共7個人。在市電一旦停電時,工程人員既要到電梯把被困人員救出同時又要起動發(fā)電機(jī)并進(jìn)行逐級送電、送電后又要對主要送電設(shè)備進(jìn)行檢查是否正常,人手嚴(yán)重不足,尤其是電梯困人后,需要花較長時間才能把人從電梯橋廂里救出來,有幾次花了足足30多分鐘。
  分析原因:
  基于問題嚴(yán)重,于是我聚集《美林軒逸花園》工程部人員開了一個會,對造成這此投訴的原因進(jìn)行分析。會議分析出幾個主要因素:(1)備用電源(即發(fā)電機(jī))供電速度慢。其主要原因是:a、發(fā)電機(jī)在設(shè)計上有很大的疏忽,就是沒有設(shè)計自動起動和轉(zhuǎn)換功能;b、發(fā)電機(jī)組在地下室,離首層工程值班室路程遠(yuǎn),發(fā)電后又要去到公變配電房及專變配電房,將發(fā)電電源送到各棟樓的電梯、水泵及消防系統(tǒng),而公變配電房、專變配電房和發(fā)電機(jī)房設(shè)計得很遠(yuǎn),使操作起來非常不方便,從而使到備用電源的供給速度變慢。(2)發(fā)電機(jī)發(fā)送電后要有人隨時對發(fā)電機(jī)進(jìn)行運(yùn)行的監(jiān)控,也直接影響了人手的不足。(3)由于備用電源供電不及時,所停電時要分幾路人員去進(jìn)行應(yīng)急處理,一路人去起動發(fā)電機(jī),另外的都要跑去電梯救人,這樣的工作大大地影響了我們的工作效率。如果備用電源在停電時能夠及時啟動發(fā)電機(jī)進(jìn)行供電,并送電到主要用電設(shè)備上,就可以把一系列的問題解決掉,完全避免了要人力跑上樓層去把電梯門打開才救人出來這么麻煩。
  解決方案:
  在配電房現(xiàn)場細(xì)心查看開關(guān)柜,并結(jié)合開關(guān)斷路器廠家的說明書去分析、思索和研究,想出了市電與備用電源的改造方法:第一,將市電和備用電源的聯(lián)絡(luò)萬能斷路器安裝機(jī)械聯(lián)鎖裝置;第二,將市電和備用電源的聯(lián)絡(luò)萬能斷路器,設(shè)為“自動投入和自動切換并實行市電優(yōu)先”。這兩個功能是本身萬能斷路器有的,擔(dān)是沒有使用這兩個功能而且,所以做起來比較容易。
  利用可編程控制器PLC對柴油發(fā)電機(jī)組和市電進(jìn)行監(jiān)控,實現(xiàn)自
  動啟動發(fā)電機(jī)和自動切換功能;
  可自動檢測水溫、油溫、油壓、速度等主要信號,若柴油發(fā)電機(jī)組
  發(fā)生故障,能發(fā)出聲光報警,并對發(fā)電機(jī)采取一系列的保護(hù)措施,確保發(fā)電機(jī)可以正常運(yùn)行工作;
  無需操作人員專門值守,發(fā)電機(jī)可以在20秒之內(nèi)把電源送到用電
  設(shè)備上去。
  我把這個方案向公司上級領(lǐng)導(dǎo)提議,得到上級領(lǐng)導(dǎo)的贊同,并要求我和《美林軒逸花園》工程主任黃飛龍一起去完成這項工程。我馬上進(jìn)行安排采購、設(shè)計施工方案、設(shè)計有關(guān)圖紙等工作。于是過了七、八天公司就把我要求的材料訂購回來,如工作電源為24V的PLC可編程控制器(三菱FX2n-32MR-D)、測速裝置、電子溫度傳感器、信號燈、時間繼電器、信號繼電器、電鈴等等。并按下面的方案進(jìn)行工作。
  解決過程:
  1、公、專變配電房的市電與備用電源的切換
  在原來的基礎(chǔ)上加設(shè)機(jī)械聯(lián)鎖裝置和加設(shè)市電優(yōu)先的備用電源自動投入和自動復(fù)位設(shè)置。主要是為了發(fā)電機(jī)發(fā)電后,可以自動把電源送到各個主要用電的設(shè)備上,并確保兩種電源不相撞。做法為:
 。1)市電與備用電源萬能斷路器安裝機(jī)械聯(lián)鎖裝置:
  市電與備用電源的聯(lián)絡(luò)開關(guān)使用的是上海精益電器廠生產(chǎn)的抽屜座型《低壓萬能式斷路器》,按照制造廠提供的說明書自行安裝。在斷路器上按照制造廠家提供的說明書上所指的位置用兩條軟鋼護(hù)套鋼絲繩進(jìn)行連接。為了更好地防止市電與備用電源相碰撞,而產(chǎn)生的嚴(yán)重后果,我還進(jìn)行多次的反復(fù)測試:將兩個斷路器拉出“測試”位置,(另加廠家說明:抽屜型低壓萬能斷路器具有三個工作位置及一個“抽出”位置;其中“測試”位置可以使主電路斷開,并有足夠大的安全隔離距離,僅二次回路接通,此時可進(jìn)行一此必要的操作和測試。)將市電電源開關(guān)人為處于合閘狀態(tài),備用電源開關(guān)接通電源后按合閘開關(guān),斷路器無法合閘;兩個開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)下,備用電源有電,自動合閘,當(dāng)給一個電源市電開關(guān)時,備用斷路器開關(guān)立即斷開,而市電開關(guān)斷路器跟著合閘。這一個步驟足足用了兩天的時間才試驗成功。
  市電和備用電源自動投入和自動切換并實行市電優(yōu)先:
  在原設(shè)計的基礎(chǔ)上加以改造,(另加說明:《低壓萬能式斷路器》已存在失電自動分閘、得電自動儲能合閘、失壓自動分閘的功能),在市電電源上和備用電源上各加上一個時間繼電器1KT、2KT和兩個轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)。按照說明書上的接線方法仔細(xì)對照連接,很快就接好,并開始試驗,為了發(fā)電機(jī)發(fā)電后電源可以自動送到主要用電設(shè)備上,并且確保兩個電源不相撞,我們進(jìn)行了最次測試:將兩個斷路器拉出置“測試”位置,進(jìn)行二次回路試驗,斷開市電的二次回路電源,使市電斷路器失壓分閘,在備用電源的二次回路上加上電壓后也自動合閘。再把市電的二次回路電源送上,能使備用電源斷路器立即分閘,而市電斷路器也跟著合閘。反復(fù)測試后確認(rèn)正常,證實這個步驟設(shè)計成功。
  2、利用PLC可編程序控制器的特點對發(fā)電機(jī)實現(xiàn)自動控制
  該部分的技術(shù)改造主要功能是市電失電時柴油發(fā)電機(jī)組自動啟動,發(fā)電機(jī)組電源自動供電,市電恢復(fù)得電時發(fā)電機(jī)組自動停止供電,并延時停機(jī),進(jìn)入準(zhǔn)備啟動狀態(tài);在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中PLC對發(fā)電機(jī)組的水溫、油溫、油壓、轉(zhuǎn)速、柴油缺油、冷卻水缺水等信號自動檢測監(jiān)控,柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障時會對應(yīng)發(fā)出聲光報警,并采取一系列的保護(hù)措施,確保發(fā)電機(jī)正常工作。
  PLC自動控制系統(tǒng)框圖:
  PLC外部端子接線電路圖:
  PLC輸入/輸出定義表:
  梯形圖:
  程序指令表:
  程序說明:
  在發(fā)電機(jī)啟動并正常運(yùn)行的情況下(Y11通),當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)油壓力下降低于0.25Mpa時(X0)吸合、低油燈亮(Y1)、計時器(T1、T2)也吸合并開始計時;定時器T1延時5秒后,通過(X10)(即輸出斷路器在合閘的狀態(tài)下),接通發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器分勵脫扣器線圈(Y16)(即斷開負(fù)載),T2延時6秒后,接通停止發(fā)電機(jī)信號繼電器線圈(Y14),發(fā)電機(jī)停機(jī);好接通故障停機(jī)燈亮(Y12),并且通過(Y1)、(Y12)對(T1)、(T2)、(Y1)作自保持。
  在發(fā)電機(jī)啟動并正常運(yùn)行的情況下(Y11通),發(fā)電機(jī)冷卻水溫上升高于95°時,(X1)接通,使電鈴報警(Y0)和高水溫?zé)袅粒╕2)計時器(T3、T4)也吸合并開始計時;定時器T3延時4分鐘40秒后,通過(X10)(即輸出斷路器在合閘的狀態(tài)下),接通發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器分勵脫扣器線圈(Y16)(即斷開負(fù)載),筆耕論文新浪博客,T4延時5分鐘后,接通停止發(fā)電機(jī)信號繼電器線圈(Y14),發(fā)電機(jī)停機(jī);也接通故障停機(jī)燈亮(Y12),并且通過(Y2)、(Y12)對(T3)、(T4)、(Y2)、作自保持。
  在發(fā)電機(jī)啟動并正常運(yùn)行的情況下(Y11 通),發(fā)電機(jī)油溫上升高于95°時,(X2)接通,使電鈴報警(Y0),高油溫?zé)袅粒╕3)計時器(T5、T6)也吸合并開始計時;定時器T5延時2分鐘后,通過(X10)(即輸出斷路器在合閘的狀態(tài)下),接通發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器分勵脫扣器線圈(Y16)(即斷開負(fù)載),T4延時2分鐘20秒后,接通停止發(fā)電機(jī)信號繼電器線圈(Y14),發(fā)電機(jī)停機(jī);也接通故障停機(jī)燈(Y12),并且通過(Y3)、(Y12)對(T5)、(T6)、(Y3)作自保持。
  在發(fā)電機(jī)啟動(Y13通)后,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過1600轉(zhuǎn)/分鐘時(X3)通,使(T7、T8)計時器吸合并開始計時,T7延時3秒后,通過(X10)(即輸出斷路器在合閘的狀態(tài)下),使發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器分勵脫扣器線圈(Y16)通(即斷開負(fù)載),T7延時4秒后,接通停止發(fā)電機(jī)信號繼電器線圈(Y14),發(fā)電機(jī)停機(jī);也使故障停機(jī)燈亮(Y12),超速燈亮(Y4),電鈴報警(Y0),并且(Y4)對(T7)、(T8)自保持。
  在發(fā)電機(jī)啟動(Y13通)后,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于1400轉(zhuǎn)/分鐘(X4)通,使(T9、T10)計時器吸合并開始計時,T9延時6秒后,通過(X10)(即輸出斷路器在合閘的狀態(tài)下),使發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器分勵脫扣器線圈(Y16)通(即斷開負(fù)載),電鈴報警(Y0),低速燈亮(Y5);T10延時8秒后,接通停止發(fā)電機(jī)信號繼電器線圈(Y14),發(fā)電機(jī)停機(jī);也使故障停機(jī)燈亮(Y12),并且(Y5)、(Y12)對(T9)、(T10)自保持。
  在發(fā)電機(jī)柴油箱缺油時(X5)通,使電鈴報警(Y0),缺油燈亮(Y6)。
  在發(fā)電機(jī)冷卻水箱缺水時(X6)通,使電鈴報警(Y0),缺水燈亮(Y7)。
  在市電失電時(X7)接通,使市電失電燈亮(Y10),經(jīng)過停機(jī)繼電器(Y14)常閉點,接通啟動發(fā)電機(jī)繼電器線圈(Y13),并自保持,發(fā)電機(jī)啟動。
  發(fā)電機(jī)啟動后(Y13),通過轉(zhuǎn)速正常(即X3、X4正常),發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行燈(Y11)才能亮。
  在正常運(yùn)行燈(Y11)亮后,通過(X10)常閉點(即輸出斷路器處在分閘狀態(tài)),再通過(X7)(即保證是在市電失電的情況下),計時器T10開始計時,延時5秒接通發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器合閘線圈(Y15),斷路器合閘,備用電源供出。
  在市電恢復(fù)得電后通過(X7)常閉點,通過(X10)(合閘后為閉合點),接通發(fā)電機(jī)輸出柜斷路器分勵脫扣器線圈(Y16),使斷路器分閘,切斷負(fù)載。
  在市電恢復(fù)得電后通過(X7)常閉點,通過正常運(yùn)行(Y11),并且延時300秒后,接通停止發(fā)電機(jī)繼電器線圈(Y14)發(fā)電機(jī)停機(jī)并進(jìn)入自動待機(jī)狀態(tài)。

 



本文編號:6998

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