柴发机组开关控制柜的布置

在柴油发电机组动力房内设置开关控制柜通常设计在房体端部（发电机端），控制柜和开关可以采用左右布置或者上下设计。控制柜包括发电机“起动”、“停机”开关、动力房/维修技工室起动转换开关；操作系统至少包括转速表、发电机运行小时表、水温表、机油温度表、机油压力表、燃油量表以及相应的报警装置和必要的电气控制仪表等。设有一套AC-DC充电器，在发电机小发电机出现故障时能自动切换对蓄电池进行充电。电缆出线口设置在房体下部，方便用户接入控制电缆和电力电缆。主电源回路按IEC标准用标志色标注相序。

市电掉电，柴发捕捉到市电失压信号后立即进入自动启动步骤，经过一段延时后启动，并通过柴发与市电之间的转换开关ATS自动转换后，代替电网对整个用电负荷供电。在图5中，柴发起动延时和ATS转换总的时间是T1，在T1时间段内，整个用电负载失去交流输入供电。柴发自动启动的时间取决于柴发装置配置和柴发参数设置，单台柴发理想的起动时间在15s左右，ATS自动转换时间为几百ms。故而，T1的典型设计值应在30s左右。

大电掉电后，需要备用电源系统保护的除IT装备之外，还包括机房中其他需要连续运行的系统和设备。图2中，备用电源电池逆变供电的时间是T1，待柴发启动转换后，备用电源就立即恢复到交流输入逆变状态，此时的交流输入电压来自柴油发电机。TI也是后备电池的较小备用时间，或者说是电池的可利用后备时间。

电网掉电后，对于通常配置精密空调的机房，此时唯一可利用的冷源是房间空间的余冷。机房空间余冷是有限的，视机房空间高度、机房机架密度( 数量) 和实际IT负载的大小，余冷的可用时间区别很大，故而有限的余冷能维持机架进风温度由装置正常时的23℃到30℃的时间是一个很大的变数，在图5中，由机房余冷维持平均机架功率密度＜2kW的机房，IT设备进风温度由23℃到30℃时间用T3表示。而由机房余冷维持平均机架容量密度＞3kW的机房，IT装备进风温度由23 到 30℃ 时间用T2表示。

T2和T3的典型值是: 机架平均容量密度＜2kW玉柴发电机组官网，满负荷维持时间3～5min; 机架平均功率密度3kW，满负载维持时间1～3min; 机架平均功率密度≥5kW，满负载维持时间＜1min。

为了在市电停电后能在柴发启动转换期间**IT装置制冷的连续性，就必须采用冷冻水制冷措施，并配置冷水罐储备冷水，由储备的冷水维持高容量密度机房的连续制冷。当然，维持冷水输送的水泵也要由专用的备用电源装备供电。值得注意的是，不管是传统精密空调，还是冷冻水机组，在输入电源恢复正常时，都存在较长的制冷功用恢复延时时间，视制冷设备归类和型号的不一样，此时间的典型值在3min左右。也就是说，冷水罐储冷维持IT装备持续制冷的时间，应包括柴发起动切换延时和制冷装置恢复制冷用途延时两个时间。在图5中，制冷装备起动延时制冷的时间用T4表示。而冷水罐储冷维持IT装备持续制冷的较小时间用T表示，且T5=T1+T4。T5是储冷罐维持IT装备持续制冷的较小时间，也是维持IT装备连续制冷的可利用时间。

因为电网掉电后需要柴发连续运行的时间是不确定的，柴发自行储油，还包括机房专门配置的储油箱储油，总储油量是个固定量，都不具备**柴发持续运转的因素，所以，与相关的燃油供应单位签定燃油提供协议就成为**柴发持续运行的重中之重。在图5中，燃油提供协议时间用T6表示，此时间因用电负荷所在地区的供油单位距离、交通因素以及其他不可预测多种要素有关，是一个极大的变数。在供油协议规定的时间内，就必须由柴发自行储油和机房专门配置的储油箱储油，**柴发正常运转，此时间应大于燃油提供协议的时T6柴油发电机型号及规格，故而T6是柴发和专用储油箱储油的较小时间，也是柴发和专用储油箱储油的可利用时间。

远程控制是由于RTG的使用的特殊性要求，在工作时，使用人员位于门梁下的维修技工室内，远离动力房，需要在维修技工室内方便的起动发电机组并读取发电机组相关数据。

为了适应控制元器件在海岸环境的使用，在控制开关箱内配置了防潮加热器，保证电气元件长期处于干燥的工作环境，延迟了使用年限。如有必要，还需在控制箱内加装排风装置，增加箱内的空气循环。

在控制上，配置高性能的液晶显示操作界面，可以方便读取柴柴发的水温、油位、油温、油压、转速等各种数据，同时在控制屏上，还配置了主要报警参数的报警灯和蜂鸣器。同时这些数据也同步到维修技工室。操作人员可以在使用流程中调阅参数，接收报警信号。还可以关于不同的用户需求，选择不同规格的控制界面单元。方便地拓展控制系统的应用。如码头有市电和发电机组转换的需要时，该监控系统系统还可以实现电网和发电机组的无缝转换。

早期的采用PLC的控制方法，实现方法是采用S7-200PLC完成控制装置的实现。通过电压继电器，电流、电压、速度模块完成检测保护信号的输入。通过中间继电器完成外接信号的实现。

长处：因为采用PLC模块，逻辑实现的功用大部分在PLC中实现，作用调试时，通过计算机监控比较容易验查运行控制装置运行状态，增删作用简单，不用考虑实际接线，如果需要增加作用只需在过程内增加逻辑用途即可，通过PLC现场通信，运行发电机组，可以方便地查找损坏点。

缺陷：因为要求实现大量的功能，造成了该控制系统很安全，但很多保护也造成潜在的损坏点。如果某一线路发生问题可能会带来很多误报警，将增加调试保养的难度。

同时因为操作了大量的元器件，增加了控制箱内的元器件设计难度，该装置的控制箱体积过于庞大，查线、更换导线不易。特别是端子排部分，位置狭小，更替导线不易，对发生的损坏也不易查线）控制界面

因为发电机GCS系列慢慢退出市场，发电机控制板ECM的接口界面变为用CAN BUS通信的1939通信协议，原有的继电器控制方式已经不能适应新的发电机控制，目前主流的控制程序是采用控制系统直接控制发电机的方式。

监控系统根据通信协议直接读取柴柴发的数据，直接显示到液晶屏上，也可传输到用户维修技工室的操作系统上，考虑到方便读取发电机组的运行参数和数据，可根据需要适当在外部增加旋钮、指示灯、电压、电流和油压表的设计程序。

目前较多采用的是PLC加操作系统的组合控制步骤，结合控制器可以直接读取柴柴发的关键参数，更加方便操作，图2所示为某项目发电机组控制电路图。