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1、第十四章 保安系统第一节 保安系统简介一、保安系统设备简介当厂用电工作电源和备用电源都消失时，为了确保在事故状态下能够安全停机，必须设置事故保安电源，以满足事故保安负荷的连续供电。事故保安电源有蓄电池组和柴油发电机组。下面就岱海电厂柴油发电机组加以简介。柴油发电机组是一种广泛采用的事故保安电源。当失去厂用电源后，柴油发电机能够在很短的时间内向保安负荷供电。1机组和2机组设置每机组一台柴油发电机组共两台，提供机组安全停机所必须的交流电源。其主要参数如下：柴油发电机组：型号：1600REOZM柴油机：高速废气涡轮增压型。型号：MITSUBISHI S16R-PTA。发电机：型号：7M4052；额定
2、功率1350KW；相数：3；额定电压：400V；频率：50Hz；功率因数COS0.8（滞后）；接线方式：星形接线；中性点经高阻接地，无刷永磁励磁。柴油发电机工作原理见下图：常规无刷剩磁发电机工作原理科勒快速响应发电机工作原理 柴油发电机直接连接到保安动力中心，由保安动力中心再分别供电给汽机、锅炉及其它保安电动机控制中心。汽机和锅炉均设置一段保安电动机控制中心，保安电动机控制中心设三回进线，一回来自保安动力中心，另两回来自汽机或锅炉动力中心。柴油发电机中性点经高电阻接地。柴油发电机组可以远方或就地、手动或自动投入运行。机组接受起动信号起动后，10s内达到额定转速。从接受到起动信号到带至额定负荷的
3、时间应不超过30s。两台机组的柴油发电机组及其控制设备、辅助设备、储油罐、柴油发电机组自用电配电柜均布置在柴油发电机房。柴油发电机房布置在单控楼0m层尾部。二、柴油发电机组基本性能在规定环境条件下，当采用符合要求的燃油时，每套保安柴油发电机能提供1300KW的额定出力，当电厂失去厂用交流电源时，其容量足以供给所有保安负荷。柴油发电机组能够满负荷连续运行24小时，1小时过负荷能力为110。发电机有30秒钟3倍的过电流能力，且允许经过一段时间后重复这种运行方式。在任何负荷的稳态条件下，维持电压在0.25，频率在0.25额定值偏差范围内。在突然启动带负荷的暂态条件下，电压不低于95，频率不低于95.
4、5，且恢复时间在7秒以内（暂态过程是由于机组从空载分批带负荷，电动机成组起动以及最大一台电动机起动等突然带负荷期间引起的）。电动机的起动电流按6.5倍设计。当保安段工作电源消失，经确认后7-10S内能可靠自起动，建立电压、频率达到额定值，并可带50%额定容量电动机负荷，5s后带满负荷。电压调节范围5，频率调节范围2.5。柴油发电机组设有就地自动准同期柴油发电机的手段，以供柴油发电机带负荷试验。柴油机和发电机安装在同一公用基础上，底盘带有消振装置，底盘固定在混凝土基础上。机组在空载条件下，能以额定转速内任一速度运行，在任一负荷下以额定速度运行而不会引起过度振动或危险应力。整个机组能超速20运行不
5、会引起任一部件故障及损坏。柴油机采用高速废气涡轮增压型，四冲程，闭式循环水冷却方式。柴油机能快速起动和达到额定转速，且迅速带满负荷。为了保证柴油机达到规定的性能，柴油机设置了必需的辅助设备。柴油机使用的燃油为：0#轻柴油、 20# 轻柴油，润滑油为CD或CF级。燃油机头油箱和日油箱均设置油位标尺和油位开关，两箱之间设置燃油传输泵，传输泵能自动起停和手动控制。当机头油箱油量仅能满足机组额定运行30分钟时则油位开关发出告警信号，机头油箱最大容积满足机组额定运行6小时用油量。当日用油箱油量仅能满足机组额定运行2小时，则油位开关发出告警信号，日油箱容积满足机组额定运行24小时的要求。闭式循环冷却水系统
6、包括循环水泵、散热器、散热器支架、鼓风式风扇以及带有旁路的自动温度调节器，冷却系统采用浸入式加热器。同步发电机为水平卧式，防滴密封外壳和密封套筒轴承。定子、转子绝缘采用H级，发电机能在环境温度40条件下，以温升80连续运行，而不影响机组保证寿命。发电机为3相、400V、50Hz、额定功率因数COS滞后0.8、星形接线、中性点经高阻接地，空载额定电压畸变不大于10。为达到精确地调节电压、快速的响应特性和高的可靠性，采用无刷旋转励磁。无刷励磁装置的绝缘和温升水平与发电机相匹配，并且与发电机同轴安装。柴油发电机组运行寿命为30年。柴油发电机组主开关设置在柴油机房的就地配电柜上，开关的额定电流大于发电
7、机额定电流的1.5倍，主开关选用施耐德框架开关，额定电流大于3200A，短路电流开断能力63kA, 操作电源为DC110V。机组的起动方式采用直流电动机起动。起动设备包括起动电动机、蓄电池、充电器等，蓄电池的容量满足柴油发电机组起动要求及在蓄电池充满电后，断开充电电源后能连续起动柴油发电机组6次。蓄电池采用密封阀控铅酸蓄电池。所有连接线采用铜质材料、绝缘按导体连续温升为60来选择。三、仪表控制盘面设备应包括下列装置：1、机组自动及手动方式选择开关 2、交流电压表及相序选择开关3、三相交流电流表0150额定值 4、频率表、功率因数表、有功功率表5、电压调节电位器 6、速度调节电位器 7、自动电压
8、调节器(在发电机内) 8、调节器电子组件（在发电机内） 9、告警指示及开关 10、起动次数记录器 11、同期装置 12、油压表 13、运行时间累计表 14、电池充电器电流表和电压表15、柴油机油温、水温和发电机绕组温度指示器四、柴油发电机控制系统1、当机组停运时，并且控制开关在“停止”位置，备用加热器其它备用或“热备用”的设备能自动控制。并具有同期装置，调节器和自动电压调节器电位器的整定点能够自动地返回正常转速和电压位置上。2、当机组停运，控制方式选择开关处于自动位置并接到起动信号时，机组能够自动地起动，并加速到额定转速。当电压上升为空载额定电压值，起动“具备带负荷”的辅助开关，柴油发电机组主
9、开关合闸，随后投入保安PC。3、当机组停运，控制方式选择开关处于手动位置，则可以在控制盘上控制机组起动，加速到额定转速和电压，并且可以通过同期装置对机组作带负荷试验。4、自起动装置在厂用电失压一秒钟内发出厂用电源故障信号，并同时发出自起动命令。第一次起动失败后能二次自动起动。若自起动连续三次失败，则发出停机信号，并闭锁自起动回路。5、柴油机旁设置紧急停机按钮。柴油发电机组调速系统基本紧固结构见下图：五、柴油发电机辅助设备每台机组包括如下辅助设备：1、调速器（在稳态情况下，维持柴油机在额定转速0.25偏差范围内，在突然接入全负荷的期间速度下降允许值不应大于15）。2、电起动电动机（运行电压为24
10、V直流，电动机的接触器在柴油机起动时，能自动释放，在起动后或机组起动失败将起动回路退出，以免过应力）。3、机械位移式润滑油泵、润滑油冷却器，全流动润滑油过滤器和油位标尺。4、一级、二级燃油过滤器和其可更换元件，以及柴油机驱动的机械位移式燃油泵，均安装在柴油机上，油管路为柔性连接。5、6小时的机头油箱及其附件。6、可替换元件的干式空气净化器。7、每台发电机有中性点接地高电阻、电流互感器、电压互感器、声光报警装置等辅助设备。8、机组的闭式循环水冷却系统及其所有附件。六、柴油发电机检查柴油发电机的检查：1 柴油发电机启动前检查检查润滑系统：机油油位是否足够？机油品质是否良好？机油品牌是否合乎要求？机
11、油有无机油泄漏？检查燃油系统：油箱油位是否足够？以供 t 时间运行；柴油箱有无沉淀及水？柴油箱有无渗漏现象？检查冷却系统：水箱有无渗漏？冷却水位是否足够?冷却水是否清洁?检查进气系统:空气滤清器是否干燥、清洁，有无破损?空气滤清器必须保持清洁及正确的安装?以防止未经过滤的空气直接进入发动机内。空气滤清器阻塞指示器是否正常？检查传动皮带:风扇的传动皮带是否松驰或损坏？充电机的传动皮带是否松驰或损坏？检查排气系统:排气口有无堵塞？消音器，管道安装是否牢固？并处良好状态防雨盖状况是否良好。管道内有无积水？检查电瓶：电瓶电压应为12V（1只电瓶)或24V（2只电瓶）。电瓶线接头是否牢固，有无氧化物？电
12、瓶线接法是否正确？（负极接地）电解液比重是否在正常范围？电解液是否足够？检查调速器油门控制杆：油门杆动作是否良好查机组周围检查：机组工作区是否干净，有无可能损坏机组的异物？检查机房内是否有物体组阻碍空气流通？并检查机组四周是否有散落零件及工具或杂物，以防止被吸入水箱散热网内，而造成水箱破裂漏水。 检查紧急停机开关：按下紧急停机开关，观察风门动作是否良好？检查测试灯：拨动灯光测试开关，所有指示灯均应正常显示。2 柴油发电机运行状态下的检查发动机检查：发动机转速是否稳定？发动机运转是否平稳？发动机运转是否有杂音？机油燃油冷却液有无渗漏？排烟是否正常？涡轮运转有无杂音? 风扇运转是否正常? 充电机运
13、转是否正常? 柴油发电机运转声音、振动是否正常？转子绕组温度不超过100；轴承温度不超过80，发电机出口空气温度不超过60。冷却水温度为70左右，润滑油温度为80左右，油压在规定范围内。控制仪表检查并记录作建档使用：机油压力应为4575psi；冷却液温度应为162180F(7282)；充电电压1314V(12V启动系统）；2528V(24V启动系统）；输出电压应为220/380V；输出频率应为50HZ。、配电盘上的各相表计指示、信号等指示正常；无报警信号，各配电盘门关好。七 柴油发电机自动开机1 控制屏上的选择开关扳至AUTO自动位置上，当正常电力供应发生故障时，自动转换屏便会发出讯号给制动后
14、备发电机组，在10秒内发电机组便会自动启动及供电。2 当正常电力供应恢复，自动转换屏便会立即中止发电机组的供电，但发电机组仍然会运行，以降低冷却水箱的水温，在315分钟内停止运行。注意：发动机的废气有毒，必须将排气管排除的废气用排烟管排出室外。排烟管应向下倾斜安装，伸出室外的一端如果是水平的应切成60度的斜面。如果是垂直的应装上防雨帽，以防雨雪进入排气系统。在排气管倾斜的最低处应设置放水阀，当排气管穿墙而过时，应装有套管，用来减震。3 冬季起动：当气温低于或接近0时，应做好防冻保温工作；未装预热装置的发动机， 低温起动困难，因此室内应有保温设施，以保证迅速起动。八 柴油发电机故障停机1 故障停
15、机原因A 超速：机组运转超过70HZ（2100转）B 超次启动：机组连续启动45秒或循环启动3次C 低油压：启动后超过5秒机油压力在11.518.5psi，机组自动停机，但第一次启动30秒内保护功能不动作。D 高水温：当发动机温度达到225F(107)时，机组自动停机，但第一次启动30秒内保护功能不动作。E 低水位：但感测低水位5秒机组自动停机，但第一次启动30秒保护功能不动作。F 过电压：超过额定电压15约2秒，机组停机。2 当发电机产生故障时应采取的措施A 在运行时故障出现，故障灯（红）应自动亮起及警号响起，而发电机组也应该立即自动停止运行。B 如果发电机组未能自动停机，应立即把控制面板上的STOP紧急停止开关按下。C 如果上述的做法仍未能把发电机组停止运行，可把柴油机的空气入口堵塞或将油路截断。D 当发电机组停止运行后，应通知有关人员进行维修工作。E 当故障消除后，首先把控制屏上的选择开关扳至RESET复位的位置，然后才可以再把选择开关扳至适当的位置如RUN手动或AUTO自动。
