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大泽动力柴油发电机配电系统原理
大泽动力柴油发电机配电系统原理柴油发电机配电系统是确保在主电源故障时，能够自动或手动启动柴油发电机，并将发电机产生的可靠电力安全有效地分配给关键负载的系统。其核心原理围绕着电源切换、负载管理和保护。
以下是柴油发电机配电系统的主要组成部分和工作原理：
核心组成部分：
发电机控制屏： 集成在发电机上，控制发电机本身的运行。
ATS控制器： 实现上述ATS的自动切换逻辑。
中央监控系统： 在大型或复杂系统中，可能通过网络将发电机、ATS、配电柜的状态（运行/故障/参数）集中显示和报警。
输入端子： 连接ATS输出的电源。
输出断路器： 将电力分配到不同的负载分支电路（如照明、空调、IT设备、关键生产线等）。
测量仪表： 电压表、电流表、功率表、频率表等，用于监测系统状态。
保护装置： 除了断路器，还可能包括过流继电器、欠压继电器等，提供更精细的保护。
控制回路： 实现ATS与发电机控制柜、负载开关之间的逻辑控制。
安装在发电机输出端，用于隔离发电机与配电系统，并提供过载和短路保护。
功能： 在主电源和发电机电源之间自动或手动切换负载连接。
类型： 通常为双电源转换开关。
关键特性：
电源监测： 持续监测主电源的电压和频率（有时包括相序）。
切换逻辑： 当主电源故障（失压、欠压、过压、频率异常）时，发出启动发电机信号。
延时启动： 避免电网短暂波动（如雷击）导致不必要的启动。
发电机监测： 等待发电机启动、达到额定转速、电压和频率稳定在可接受范围内。
切换动作： 确认发电机电源合格后，断开主电源断路器，闭合发电机电源断路器，将负载转移到发电机。
主电源恢复： 当主电源恢复正常并稳定一段时间后，断开发电机断路器，闭合主电源断路器，将负载转回主电源。
冷却停机： 转回主电源后，让发电机空载运行一段时间（冷却延时），待发动机温度下降后再关闭发电机。
电气互锁/机械联锁： 确保主电源和发电机电源绝对不能同时闭合，防止并列运行造成灾难性事故。
手动/自动/停止/测试模式选择： 提供操作灵活性。
旁路功能： 允许在不中断负载供电的情况下维护ATS本体（通常在高可靠性系统中）。
柴油发动机： 提供机械动力。
交流发电机： 将机械能转化为电能（通常为三相380V/400V或单相220V/230V，50Hz或60Hz）。
控制系统： 监测发动机参数（转速、油压、水温、电池电压等），控制启动/停止，调节电压和频率（AVR - 自动电压调节器，调速器）。包含启动马达、蓄电池、充电机等。
柴油发电机组：
主电源： 来自电网的正常供电来源。
自动转换开关： 这是系统的核心枢纽。
发电机输出断路器：
配电柜：
负载： 需要备用电源的关键设备。
控制系统：
电缆和连接： 连接所有组件。
接地系统： 确保人身安全和设备正常运行，符合电气规范（如TN-S, TT, IT系统）。
工作流程（自动模式）：
ATS先断开发电机电源断路器。
ATS随后闭合主电源断路器。
负载切换回主电源供电。
ATS先断开主电源断路器。
ATS随后闭合发电机电源断路器。
负载切换到发电机供电。
发电机启动马达工作，带动发动机启动。
发动机启动成功后，加速至额定转速。
发电机励磁系统（AVR）建立额定电压。
转速稳定器维持额定频率。
正常状态： 主电源正常供电。ATS将负载连接在主电源上。发电机处于待机状态。
主电源故障： ATS检测到主电源故障（如失压）。
启动延时： ATS等待一个设定的延时（避免瞬时故障误启动），确认故障持续。
启动发电机： ATS发出启动信号给发电机控制系统。
发电机启动与建立：
发电机电源监测： ATS持续监测发电机输出的电压和频率。
切换延时： 当发电机输出电压和频率稳定在允许范围内并持续一段时间（切换延时），ATS准备切换。
负载转移：
发电机供电： 发电机维持负载运行，控制系统持续监控发电机状态。
主电源恢复： 主电源恢复正常并稳定一段时间（恢复延时）。
负载回切：
冷却停机： ATS发出停机信号给发电机，发电机空载运行设定的冷却时间后关闭发动机，返回待机状态。
关键原理与设计考虑：
过载和短路保护： 各级断路器、熔断器。
逆功率保护： 防止发电机成为电动机（发动机故障时）。
欠压/过压/欠频/过频保护： 防止不合格电源供给负载。
发电机本体保护： 发动机低油压、高水温、超速、启动失败等。
防止并列运行： ATS的机械/电气互锁是核心安全措施。
可靠性： 系统设计必须高度可靠，确保在主电源故障时能顺利启动、切换并供电。冗余设计（如双ATS、并联机组）常用于关键设施。
选择性： 发电机的容量（KVA/KW）必须大于或等于它所支持的关键负载的总需求（考虑启动电流）。配电柜内的断路器应具有选择性保护，使故障只影响最小范围的负载。
同步（对于并车系统）： 在多台发电机并联运行或发电机需要与电网短暂并列时，需要精确的同步控制设备（同步器）来匹配电压、频率和相位角。标准ATS切换不需要同步，因为它是断电切换（先断后合）。
保护： 完善的保护措施至关重要：
接地： 发电机中性点的接地方式必须符合当地规范，并与主电源系统兼容（通常切换时不改变接地系统）。
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