柴油发电机组的电气装置

柴油发电机组除了控制柜外,还安装有一些附属电气装置,对保障机组的随时起动、安全运行起着重要的作用。       空气断路器

　　柴油发电机组除了控制柜外,还安装有一些附属电气装置,对保障机组的随时起动、安全运行起着重要的作用。

空气断路器

　　柴油发电机组的同步发电机输出的电能,需要有一个控制装置,来管理它是否向负荷送电。除此而外,该装置还能对负荷电路上出现的过载(负荷电流超过发电机的额定电流)、短路和欠压(负荷引起输出电压低过额定电压)等现象执行自动切断电路,以保护发电机组。

这个装置就是比仅有对电路接通(开)和关断作用的普通电气开关多出了对电源自动保护功能的空气断路器。这种断路器用于低压电路。它的接通和断开电路的两个触头(动触头与静触头),就是在空气中接触或分开动作的,动作中产生的电弧由灭弧栅消除。而不像用于高压电路的断路器要用油、惰性气体或真空来灭弧,所以叫做空气(中工作的)断路器俗称“空开”。

　　它们的结构形式和对电路过流、欠压的响应范围,因要适应各种场合中电路的需要,而种类繁多。但其工作原理都大同小异。在柴油发电机组这个领域,常用塑壳式(也称装置式)和框架式(也称万能式)空气断路器作为同步发电机电能输出的开关。一般550kVA以下的机组采用塑壳式空气断路器,这种断路器每种规格的产品对欠压、过载和短路电流的响应值是固定的,它们通常安装在柴油发电机组的控制柜下面。而650kVA以上的机组则常用框架式空气断路器,它们是由几个功能模块在框架内装配而成的,每个模块对过载、短路和欠压的响应范围不同,这样就可以根据对电路保护的需要,灵活组合模块,使用方便。因为它们控制的电路电流都在630A以上,所以体积和重量都较大,当然其性能也更为优越,为此,被安装在一个单独的柜子里,称为电力控制柜。

空气断路器主要由可以储能的开关和与其有牵连的脱扣器构成。所谓储能开关,就是它的接通和分断电路的动触头,是由与脱扣器有连带关系的可以储能(即弹簧的压缩或拉伸)的弹簧机构驱动的。靠弹簧的弹性能量动作的触头动作迅速,接触可靠。脱扣器则是可以立即改变弹簧的压缩或拉伸状态,使其带动触头动作的机构。其核心是电磁线圈及衔铁连杆。负荷电路中的过载、短路和欠压都会使电路的电流发生突变,其结果必然是电磁线圈及衔铁连杆强力动作,牵动开关的弹簧机构使触头跳闸,起到保护柴油发电机组的作用。这个工作过程可用图3的示意图表示。

发电机工作后,电磁线圈A得电,吸住衔铁并将弹簧压缩储能。合闸时,电动或手动使线圈A断电,弹簧即刻弹起,带着动触头压住静触头。电磁线圈B取电于负荷电路,过载、短路和欠压都会使线圈B通过超大的电流并产生强大的电磁力吸住衔铁。从而使弹簧再次被压缩,动触头与静触头分离,保护柴油发电机组。