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？

时间：2024-11-04

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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