自动化柴油发电机:数据中心柴油发电机供电系统的电气保护?


    柴油发电机供电系统由柴油发动机、发电机控制屏、交流发电机、发电机出口开关柜、接地电阻柜、PT柜及出线柜等。

    民用和工业项目中使用的柴油发电机主要是低压柴油发电机,用于应急电源,价格低;大型中心柴油发电机主要是中压柴油发电机,备用电源,多台柴油发电机并联运行,系统复杂,价格昂贵。上述特点决定了后者需要更完善的电气保护措施。与低压柴油发电机组相比,中压柴油发电机组的电气保护具有以下特点:

    1)机组配备的控制器和传感器功能强大,具有交流电压过高/过低停机、低频停机、**频停机/报警、逆功率停机、逆无功率停机等功能。当发电机组发生某些故障时,基本上可以由自己的控制器监控和保护。


    2)根据有关国家规范,1MW上述发电机应配备纵联差动保护。大型中心单台柴油发电机的功率段一般为1600~2200kW差动保护应作为发电机的主要保护。

    3)我国低压市电配电系统TN系统为主,低压柴油发电机组多采用中性点直接接地的方式;我国中压市配电系统多为非直接接地系统,各厂家柴油发电机对单相接地故障电流有自己的限值要求。因此,中压发电机系统不采用中性点直接接地的方式,导致发电机单相接地故障电流小工程设计中,需要采用适当的单接地保护方案来限制故障。

    柴油发电机是中心的后备电源,价格昂贵。通过电气保护措施确保其安全运行是电气设计的重要工作。

    中心的中压柴油发电机与配电变压器的电气距离非常近,变压器的安装容量是发电机容量的两倍。因此,有必要采取必要措施,防止配电变压器空载关闭时出现差动保护误差:一方面,配电变压器可逐台投入,尽量减少励磁涌流;另一方面,可采用二次谐波制动等判断,提高差动保护避免励磁涌流的能力。

    中心柴油发电机的接地模式需要与**电力系统的接地模式相匹配,大多数地区可以采用高电阻接地模式。当发电机正常运行时,线路单相接地后的故障电流较小,需要使用小变比、高精度的零序电流互感器。当发电机启动但未到达发电机母线时,可配备带开口三角绕组的电压互感器,通过检测零序电压来判断是否有单相接地故障。


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