CN207538931U - 一种快速并机的柴油发电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的快速并机的柴油发电机组，在柴油发电机组转速很低时使发电机组并联到并机公共母排上，并且在转速没有达到额定转速前接通发电机励磁建压，边建压、边升速，边同期，待发电机组达到额定电压和频率时，机组之间也完成了同期，并机迅速，且避免了常规并机模式中当电压正常后再接通变压器时瞬间产生的6‑10倍的冲击电流，降低发电机组在选型时的容量浪费。

Description

一种快速并机的柴油发电机组

技术领域

本实用新型涉及柴油发电机组，特别是快速并机的柴油发电机组。

背景技术

目前两台或多台柴油发电机组的并机运行都是由柴油发电机组的控制系统先控制发电机组启动成功，建立好电压和频率后，最早达到额定电压和频率的发电机组先合闸将电源送到公共母排上，其余的机组再根据检测到的公共母排上的电压，来调节各自的转速和电压步，满足同步要求后再合发电机组出口开关实现并机运行。这种情况下，机组的并机时间长，无法满足如数据中心等对供电响应速度要求极高场合的使用要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种快速并机的柴油发电机组，用于解决柴油机组并机时间长的技术问题。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种快速并机的柴油发电机组，包括柴油发电机组、并机公共母排以及柴油机组并机控制装置；

所述柴油机组并机控制装置上设置有启动控制部、转速检测部、励磁通断控制部和出口断路器控制部；

所述柴油发电机组上设置有启动部、转速传感器、励磁开关，所述柴油发电机组还配置有出口开关；

所述启动控制部与启动部连接，用于向启动部发送柴油发电机组启动控制信号，所述启动部接收启动控制信号后开启启动马达和点火开关从而带动柴油发电机组的转子转动；

所述转速检测部与转速传感器连接，所述转速传感器实时检测柴油发电机组的转子转速并将检测数据发送给转速检测部；

所述励磁通断控制部与励磁开关连接，用于控制励磁开关的通断，所述励磁开关初始状态为断开；

所述柴油发电机组的出口开关通过断路器并联在并机公共母排上，并通过断路器控制部控制出口断路器的通断，所述出口断路器初始状态为断开；

并机时，所述启动控制部控制柴油发电机组启动，所述转速检测部判断转子转速是否达到第一预设转速，当达到第一预设转速时，所述断路器控制部发送断路器导通信号给断路器，所述断路器导通；所述转速检测部判断转子转速是否达到第二预设转速，当达到第二预设转速时，所述励磁通断控制部发送励磁开关闭合信号给励磁开关，所述励磁开关闭合。上述并机通过在转速检测部上设置比较器，并给比较器预设第一转速和第二转速，利用比较器比较转子转速是否达到第一预设转速或第二预设转速，然后根据比较结果安排后续动作来实现。

进一步的，在本实用新型中，所述柴油机组并机控制装置上设置有转速调节部和电压调节部；所述柴油发电机组上设置有柴油机调速器和发电机调压器；所述转速调节部与柴油机调速器连接用于调节柴油发电机组的转速，所述电压调节部与发电机调压器连接用于调节柴油发电机组的电压；

所述柴油机组并机控制装置实时获取柴油发电机组和并机公共母排上的电压和频率，并根据上述电压和频率数据控制转速调节部和电压调节部分别调节柴油发电机组的转速和电压，使各台柴油发电机组的电压和频率保持一致。此过程为边建压、边升速、边同期的过程，当柴油发电机组达到额定电压和频率时，柴油发电机组之间也完成了同期。

进一步的，在本实用新型中，断路器的导通意味着将各个柴油发电机组并联到并机公共母排上，因此，本实用新型在柴油发电机组启动前或转速很小的时候且没有发生励磁前就完成无压快速并机，故第一预设转速设置为0或第一预设转速设置为小于励磁所需转速。

进一步的，在本实用新型中，所述第二预设转速为励磁所需转速。当达到励磁所需转速后，进行励磁，使得柴油发电机产生电压，这时柴油发电机的电压从0向额定电压爬升。

有益效果：

本实用新型提供的快速并机的柴油发电机组，只要柴油发电机组启动后甚至启动前，即在柴油发电机组转速为0或很低的情况下并机，所有柴油发电机组连接至并机公共母排；然后在柴油发电机组转速没有达到额定转速前接通发电机励磁建压，边建压、边升速，边同期；待柴油发电机组达到额定电压和频率时，机组之间也完成了同期。这样使柴油发电机组能迅速起动并且做好带载准备，只要柴油发电机励磁接通，便能调整柴油发电机组的电压和频率，并进行同步运行，减少了并机时间，实现快速并机。

当负载为变压器时，使用本发明的快速并机的柴油发电机组，可以使变压器的充磁电压和电流随发电机组励磁开关的接通从0线性式的上升而达到额定电压，避免了常规并机模式中当电压正常后再接通变压器时瞬间产生的6-10倍的冲击电流，从而影响发电机端电压的瞬降，可以降低发电机组在选型时的容量浪费。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中柴油发电机组的并机示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为本实用新型提供的一种快速并机的柴油发电机组，包括柴油发电机组2、并机公共母排7以及柴油机组并机控制装置1；

所述柴油机组并机控制装置1上设置有启动控制部、转速检测部110、励磁通断控制部108和断路器控制部109；

所述柴油发电机组2上设置有启动部、转速传感器204和励磁开关206，所述柴油发电机组2还配置有出口开关4；

所述启动控制部设置有马达控制部101和油门电磁阀输出部102，启动控制部与启动部连接，用于向启动部发送柴油发电机组2启动控制信号，所述启动部内设置有启动马达203和点火开关201，其中马达控制部101与启动马达203连接，油门电磁阀输出部102与点火开关201连接，所述启动部接收启动控制信号后分别通过马达控制部101开启启动马达203，同时通过油门电磁阀输出部102对点火开关201进行点火，启动马达203转动并通过曲轴与柴油发电机组2内的发电机转子相连，从而带动柴油发电机组2的转子转动。

所述转速检测部110与转速传感器204连接，所述转速传感器204实时检测柴油发电机组2的转子转速并将检测数据发送给转速检测部110，这里一般将转速传感器204设置于连接启动马达203和发电机转子的曲轴上，实现对柴油发电机组2的转子转速的检测。

所述励磁通断控制部108与励磁开关206连接，用于控制励磁开关206的通断，所述励磁开关206初始状态为断开。

如图2所示，所述柴油发电机组2的出口开关4通过断路器并联在并机公共母排7上，并通过断路器控制部109控制断路器的通断，所述断路器初始状态为断开；

并机时，所述启动控制部控制柴油发电机组2启动，所述转速检测部110判断转子转速是否达到第一预设转速，当达到第一预设转速时，所述断路器控制部109控制发送断路器导通信号给断路器，所述断路器导通，各个柴油发电机组2并联在并机公共母排7上，但此时无电压输出。并机的时机根据第一预设转速的大小可调，可选择在柴油发电机组2启动之前就先并机，也可选择在柴油发电机组2刚启动不久、在达到励磁所需转速之前即转子转速还比较低的时候并机。该并机方式可以使得柴油发电机组2迅速启动并做好带载准备。

所述转速检测部110判断转子转速是否达到第二预设转速即励磁所需转速，当达到第二预设转速时，所述励磁通断控制部108发送励磁开关闭合信号给励磁开关206，所述励磁开关206闭合，柴油发电机组2开始建压。

上述判断的实现过程对本领域技术人员而言属于公知常识，可通过在转速检测部10上设置比较器实现，通过给比较器预设第一转速和第二转速，利用比较器比较转子转速是否达到第一预设转速或第二预设转速，然后根据比较结果安排后续动作来实现。

当励磁开关206闭合后，柴油发电机组2不断建压和升速，为了在上述过程中同时实现各个柴油发电机组2之间的同步，在所述柴油机组并机控制装置1上设置转速调节部106和电压调节部107，所述柴油发电机组2上设置有柴油机调速器202和发电机调压器205；所述转速调节部106与柴油机调速器202连接用于调节柴油发电机组2的转速，所述电压调节部107与发电机调压器205连接用于调节柴油发电机组2的电压。

所述柴油机组并机控制装置1实时获取柴油发电机组2和并机公共母排7上的电压和频率，并根据上述电压和频率数据控制转速调节部106和电压调节部107部分别调节柴油发电机组2的转速和电压，使各台柴油发电机组2的电压和频率保持一致。当柴油发电机组2达到额定电压和频率时，柴油发电机组2之间完成了同期。

更进一步的，在某些实施例里，所述柴油机组并机控制装置1上设置有发电机电压测量部103、公共母排电压测量部105；所述发电机电压测量部103与柴油发电机组2的出线侧之间设置有电压互感器3，公共母排电压测量部105与并机公共母排7之间设置有电压互感器6。柴油机组并机控制装置1通过电压互感器3、6获得柴油发电机组2和并机公共母排7上的电压和频率用于调整各个柴油发电机组2的同步，具体的调节手段属于本领域内技术人员的公知常识。

在某些优选的实施例里，所述柴油机组并机控制装置1上还设置有发电机电流测量部104，所述发电机电流测量部104与柴油发电机组2的出线侧之间设置有电流互感器5。柴油机组并机控制装置1通过电流互感器5获得柴油发电机组2的电流，用于监测各个柴油发电机组2的电流变化情况，作为各发电机组之间负载的分配的参考。

更进一步的，在某些实施例里，柴油机组并机控制装置1上还设置有其它开关量测量部、其它模拟量测量部，可依据需要获得整个系统的相应参数以供参考。

例如，当负载发生变化时，柴油机组并机控制装置1通过获得柴油发电机组2的电流和电压以及并机公共母7上的电压等数据，调节各柴油发电机组2功率均衡分配，或者调整并机的柴油发电机组2的数量使得各个柴油发电机组2高效且负荷均匀地运转。

本实用新型提供的快速并机方式，在柴油发电机组2起动前或启动后立即合发电机组出口开关，然后在柴油发电机组2的转速没有达到额定转速前接通发电机励磁建压，边建压、边升速、边同期，待柴油发电机组2达到额定电压和频率时，柴油发电机组2之间也完成了同期。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种快速并机的柴油发电机组，其特征在于，包括柴油发电机组(2)、并机公共母排(7)以及柴油机组并机控制装置(1)；

所述柴油机组并机控制装置(1)上设置有启动控制部、转速检测部(110)、励磁通断控制部(108)和断路器控制部(109)；

所述柴油发电机组(2)上设置有启动部、转速传感器(204)和励磁开关(206)，所述柴油发电机组(2)还配置有出口开关(4)；

所述启动控制部与启动部连接，用于向启动部发送柴油发电机组(2)启动控制信号，所述启动部接收启动控制信号后开启启动马达(203)和点火开关(201)从而带动柴油发电机组(2)的转子转动；

所述转速检测部(110)与转速传感器(204)连接，所述转速传感器(204)实时检测柴油发电机组(2)的转子转速并将检测数据发送给转速检测部(110)；

所述励磁通断控制部(108)与励磁开关(206)连接，用于控制励磁开关(206)的通断，所述励磁开关(206)初始状态为断开；

所述柴油发电机组(2)的出口开关(4)通过断路器并联在并机公共母排(7)上，并通过断路器控制部(109)控制断路器的通断，所述断路器初始状态为断开；

并机时，所述启动控制部控制柴油发电机组(2)启动，所述转速检测部(110)判断转子转速是否达到第一预设转速，当达到第一预设转速时，所述断路器控制部(109)发送断路器导通信号给断路器，所述断路器导通；所述转速检测部(110)判断转子转速是否达到第二预设转速，当达到第二预设转速时，所述励磁通断控制部(108)发送励磁开关闭合信号给励磁开关(206)，所述励磁开关(206)闭合。

2.根据权利要求1所述的快速并机的柴油发电机组，其特征在于，所述柴油机组并机控制装置(1)上设置有转速调节部(106)和电压调节部(107)；所述柴油发电机组(2)上设置有柴油机调速器(202)和发电机调压器(205)；所述转速调节部(106)与柴油机调速器(202)连接用于调节柴油发电机组(2)的转速，所述电压调节部(107)与发电机调压器(205)连接用于调节柴油发电机组(2)的电压；

所述柴油机组并机控制装置(1)实时获取柴油发电机组(2)和并机公共母排(7)上的电压和频率，并根据上述电压和频率数据控制转速调节部(106)和电压调节部(107)部分别调节柴油发电机组(2)的转速和电压，使各台柴油发电机组(2)的电压和频率保持一致。

3.根据权利要求1所述的快速并机的柴油发电机组，其特征在于，所述第一预设转速为0。

4.根据权利要求1所述的快速并机的柴油发电机组，其特征在于，所述第一预设转速为小于励磁所需转速。

5.根据权利要求1所述的快速并机的柴油发电机组，其特征在于，所述第二预设转速为励磁所需转速。

6.根据权利要求2所述的快速并机的柴油发电机组，其特征在于，所述柴油机组并机控制装置(1)上设置有发电机电压测量部(103)、公共母排电压测量部(105)；所述发电机电压测量部(103)与柴油发电机组(2)的出线侧之间以及公共母排电压测量部(105)与并机公共母排(7)之间均设置有电压互感器(3、6)。

7.根据权利要求2所述的快速并机的柴油发电机组，其特征在于，所述柴油机组并机控制装置(1)上设置有发电机电流测量部(104)，所述发电机电流测量部(104)与柴油发电机组(2)的出线侧之间设置有电流互感器(5)。