CN207200305U - 发电机组控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种发电机组控制柜，包括控制柜本体及设置于控制柜本体内的PLC集中控制器、发电机控制屏、发电机组、温度循检仪、差动保护继电器、调压装置、调速装置、电源管理模块；所述PLC集中控制器分别连接所述温度循检仪、差动保护继电器、调压装置、调速装置、发电机控制屏、电源管理模块。本实用新型通过控制电源管理模块对发电机组进行电压调节，对其电压调节的方法是将升压/降压信号输出给PLC集中控制器，由PLC集中控制器逻辑进行相应的升压/降压，在电源管理模块投入时实现和发电机手动调节同样的功能，不同的是电源管理模块会自动根据各机组的出力情况自动调节，从而实现无功调节的功能。

Description

发电机组控制柜

技术领域

本实用新型涉及电气自动化控制技术领域，特别涉及一种发电机组控制柜。

背景技术

海洋石油钻井平台上的所有发电机组为小型电网，各发电机组出力分配是按照各发电机组的出力比率，等比率进行分配，出力比率是依据发电机实际出力除以最大出力计算得来的，这样在电网中发生负荷波动，以及某台机组出现故障都可能会造成电网波动，严重时可引起电网内发电机组解列造成平台全部停电的事故。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提供了一种发电机组控制柜，能够通过电源管理模块对多台发电机组进行电压调节。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种发电机组控制柜，包括控制柜本体及设置于控制柜本体内的PLC集中控制器、发电机控制屏、发电机组、温度循检仪、差动保护继电器、调压装置、调速装置、电源管理模块；所述PLC集中控制器分别连接所述温度循检仪、差动保护继电器、调压装置、调速装置、发电机控制屏、电源管理模块，所述温度循检仪的电源端连接所述电源管理模块，所述温度循检仪的输入端分别接设置于发电机组内的绕组温度传感器、轴承温度传感器的输出端，所述差动保护继电器的输入端分别连接所述发电机组的输入端和输出端，所述调压装置的励磁信号输出端接发电机组的励磁信号输入端，所述调压装置的励磁电源信号输入端接所述发电机组的励磁电源信号输出端，所述调压装置的环流取样信号输入端接所述发电机组的输出端，所述调压装置的电压取样输入端和调压信号输入端分别接电源管理模块，所述调速装置的速度反馈输入端接设置于发电机组内的转速传感器，所述调速装置的电流取样信号端接所述发电机组的输出端，所述调速装置的电压取样输入端和调速信号输入端分别接电源管理模块，所述调速装置的输出端接所述发电机控制屏，所述电源管理模块的输入端与所述发电机组的输出端之间接多个断路器电源，所述电源管理模块的输出端与PLC集中控制器的开关信号输出端分别接开关闸的控制端，开关闸的输出端接所述发电机组的输出端。

进一步的，所述调压装置连接电压调节开关，电压调节开关设置于控制柜本体上的控制面板上。

进一步的，所述调速装置的速度信号输出端连接转速表，所述调速装置的转速调整信号输入端连接转速调整开关，转速调整开关和转速表都设置于控制柜本体上的控制面板上。

进一步的，所述发电机组内部设有多个发电机，每个发电机的输出端均与母排的进线端连接，母排的电压采样端连接所述电源管理模块的母排电压取样信号端。

进一步的，所述调速装置的电压取样输入端与每个发电机输出端连接，所述调速装置的电流取样输入端与每个发电机输出端连接。

进一步的，所述控制柜本体的控制面板上还设有多个指示灯，每个指示灯都与PLC集中控制器连接，所述指示灯至少包括电源指示灯、运行指示灯、发电指示灯、合闸指示灯、加热指示灯、故障指示灯、复位指示灯。

进一步的，所述发电机控制屏安装于控制柜本体的控制面板上。

进一步的，所述PLC集中控制器连接机组PLC公共管理柜。

本实用新型采用模块化的设计，便于拆卸安装，减小维修费用，降低制造成本。

本实用新型通过控制电源管理模块对发电机组进行电压调节，对其电压调节的方法是将升压/降压信号输出给PLC集中控制器，由PLC集中控制器逻辑进行相应的升压/降压，在电源管理模块投入时实现和发电机手动调节同样的功能，不同的是电源管理模块会自动根据各机组的出力情况自动调节，从而实现无功调节的功能。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型的发电机组控制柜的连接框图；

图2为本实用新型的电源管理模块控制发电机组的电路原理图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

为保证海洋石油钻井平台上的所有发电机组组成的小型电网稳定运行，需要对整个电站系统进行统一管理，如大设备启动和停止，对电网的有功需求冲击被平均分配到各发电机组，各发电机组的余量相对平均，减少机组超额运行的机率。

本实用新型提出一种发电机组控制柜，如图1-2所示，包括控制柜本体及设置于控制柜本体内的PLC集中控制器9、发电机控制屏6、发电机组1、温度循检仪2、差动保护继电器3、调压装置4、调速装置5、电源管理模块7；PLC集中控制器9分别连接温度循检仪2、差动保护继电器3、调压装置4、调速装置5、发电机控制屏6、电源管理模块7，温度循检仪2的电源端连接电源管理模块7，温度循检仪2的输入端分别接设置于发电机组1内的绕组温度传感器21、轴承温度传感器22的输出端，差动保护继电器3的输入端分别连接发电机组1的输入端和输出端，调压装置4的励磁信号输出端接发电机组1的励磁信号输入端F1，调压装置4的励磁电源信号输入端接发电机组1的励磁电源信号输出端 PMG，调压装置4的环流取样信号输入端接发电机组1的输出端，调压装置4的电压取样输入端和调压信号输入端分别接电源管理模块7，调速装置5的速度反馈输入端接设置于发电机组1内的转速传感器，调速装置5的电流取样信号端接发电机组1的输出端，调速装置5的电压取样输入端和调速信号输入端分别接电源管理模块7，调速装置5的输出端接发电机控制屏，电源管理模块7的输入端与发电机组1的输出端之间接多个断路器电源，电源管理模块7的输出端与PLC集中控制器9的开关信号输出端分别接开关闸SW的控制端，开关闸SW的输出端接发电机组1的输出端。

进一步的，调压装置4连接电压调节开关S1，电压调节开关S1设置于控制柜本体上的控制面板上。

进一步的，调速装置5的速度信号输出端连接转速表51，调速装置5的转速调整信号输入端连接转速调整开关S2，转速调整开关S2和转速表51都设置于控制柜本体上的控制面板上。进一步的，发电机组1内部设有多个发电机，每个发电机的输出端均与母排的进线端连接，母排的电压采样端连接电源管理模块的母排电压取样信号端。

进一步的，所述调速装置的电压取样输入端与每个发电机输出端连接，所述调速装置的电流取样输入端与每个发电机输出端连接。

进一步的，控制柜本体的控制面板上还设有多个指示灯，每个指示灯都与PLC集中控制器连接，指示灯至少包括电源指示灯、运行指示灯、发电指示灯、合闸指示灯、加热指示灯、故障指示灯、复位指示灯。

进一步的，发电机控制屏安装于控制柜本体的控制面板上。

进一步的，所述PLC集中控制器连接机组PLC公共管理柜。

工作原理：发电机组启动后，绕组温度传感器和轴承温度传感器检测发电机组内的每个发电机的绕组温度和轴承温度，并将检测的每个发电机的绕组温度和轴承温度传出给温度循检仪，再由温度循检仪传输给PLC集中控制器处理用差动保护继电器将发电机组的输入端与输出端的电流进行比较，然后反馈给PLC集中控制器处理，转速传感器通过检测到的发电机组内每个发电机的转速传输调速装置，再由调速装置反馈给PLC集中控制器，PLC 集中控制器在根据采集到的绕组温度、轴承温度及发电机组的输入端与输出端的电流，在通过PLC集中控制器控制机组PLC公共管理柜，由机组PLC公共管理柜控制发电机组内每个发电机的工作状态。

本实用新型还具有以下特点：

不同型号的发电机组调速特性本身具有一定差异，即使同一型号发电机组长期运行后的调速机械特性也会产生一定的差异，对负荷冲击的吸收和出力分配有一定影响，需要本实用新型中的电站管理模块实时给予修正。

本实用新型通过控制电源管理模块对发电机组进行电压调节，对其电压调节的方法是将升压/降压信号输出给PLC集中控制器，由PLC集中控制器逻辑进行相应的升压/降压，在电源管理模块投入时实现和发电机手动调节同样的功能，不同的是电源管理模块会自动根据各机组的出力情况自动调节，从而实现无功调节的功能。

对于单个发电机组，最大出力实际值可在HMI上设定，该值保存在电站管理模块处理器内部寄存器中，机组正常的情况下，设定值和最大出力一致。

当机组特性发生变化时，根据实际情况和需要，电力调度可修改单台机组的最大出力，以适合机组的特性。

本实用新型能够使所有发电机组能够实现全数字程序控制，通过PLC集中控制器控制机组PLC公共管理柜，再由机组PLC公共管理柜对网络中多台发电机组统一管理，实时监控各个发电机组的所有参数，实现按顺序按负荷自动启动停止任意一台或多台发电机组，实现在网发电机组自动分配有功无功负荷，当某台机组出现报警或故障时自动切换到下垂模式供电使整个网络安全可靠运行。

本实用新型实现电站的综合管理与保护。包括发电机组的启动、发电、同期并网、调速、调压、负荷分配、软加载、软卸载、逆功率保护、过压、过流、过热、短路、缺相、超速等多种保护及发电机机组油压高低报警、水温高低限报警及相关超限保护停机等，还可实现发电机组全部参数如：三相电压、三相电流、有功功率、无功功率、功率因数、转速、机油压力、水温等参数的显示、存储与上传等。

本实用新型将所有控制信号引入PLC集中控制器后，电站管理模块通过采集整个电站内的负荷变化，有功无功功率的变化，根据机组的运行情况自动分配负荷，根据负载自动启动和停止发电机组，在有机组出现报警或故障时自动切换到下垂模式供电使整个网络安全可靠运行，根据负载变化和机组情况实时的管理负荷对在先负荷进行优先脱扣管理，在出现可能造成机组解列的严重故障时，优先将在线的负荷切除一部分，以保证整个网络的可靠运行。

本实用新型调速装置能够自动调整发电机组的转速，通过绕组温度传感器、轴承温度传感器等自动检测同步信号，由PLC集中控制器自动发出合闸信号，控制开关闸手动并网：手动回路并联操作时，PLC集中控制器发出同步信号，同时按合闸按钮，对应开关闸进行合闸。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (8)

1.一种发电机组控制柜，其特征在于，包括控制柜本体及设置于控制柜本体内的PLC集中控制器、发电机控制屏、发电机组、温度循检仪、差动保护继电器、调压装置、调速装置、电源管理模块；所述PLC集中控制器分别连接所述温度循检仪、差动保护继电器、调压装置、调速装置、发电机控制屏、电源管理模块，所述温度循检仪的电源端连接所述电源管理模块，所述温度循检仪的输入端分别接设置于发电机组内的绕组温度传感器、轴承温度传感器的输出端，所述差动保护继电器的输入端分别连接所述发电机组的输入端和输出端，所述调压装置的励磁信号输出端接发电机组的励磁信号输入端，所述调压装置的励磁电源信号输入端接所述发电机组的励磁电源信号输出端，所述调压装置的环流取样信号输入端接所述发电机组的输出端，所述调压装置的电压取样输入端和调压信号输入端分别接电源管理模块，所述调速装置的速度反馈输入端接设置于发电机组内的转速传感器，所述调速装置的电流取样信号端接所述发电机组的输出端，所述调速装置的电流取样输入端和调速信号输入端分别接电源管理模块，所述调速装置的输出端接所述发电机控制屏，所述电源管理模块的输入端与所述发电机组的输出端之间接多个断路器电源，所述电源管理模块的输出端与PLC集中控制器的开关信号输出端分别接开关闸的控制端，开关闸的输出端接所述发电机组的输出端。

2.如权利要求1所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述调压装置连接电压调节开关，电压调节开关设置于控制柜本体上的控制面板上。

3.如权利要求1所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述调速装置的速度信号输出端连接转速表，所述调速装置的转速调整信号输入端连接转速调整开关，转速调整开关和转速表都设置于控制柜本体上的控制面板上。

4.如权利要求1所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述发电机组内部设有多个发电机，每个发电机的输出端均与母排的进线端连接，母排的电压采样端连接所述电源管理模块的母排电压取样信号端。

5.如权利要求4所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述调速装置的电压取样输入端与每个发电机输出端连接，所述调速装置的电流取样输入端与每个发电机输出端连接。

6.如权利要求1所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述控制柜本体的控制面板上还设有多个指示灯，每个指示灯都与PLC集中控制器连接，所述指示灯至少包括电源指示灯、运行指示灯、发电指示灯、合闸指示灯、加热指示灯、故障指示灯、复位指示灯。

7.如权利要求1所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述发电机控制屏安装于控制柜本体的控制面板上。

8.如权利要求1所述的发电机组控制柜，其特征在于，所述PLC集中控制器连接机组PLC公共管理柜。