应急康明斯发电机组与大电的联动关系

摘要：随着当前大中型参数中心建设规模、等级以及供电系统的复杂程度越来越高，康明斯发电机组作为备载电源，是**数据中心机构安全可靠的最后一道防线。电网电源和备用电源的切换控制逻辑更是参数中心供电机构安全可靠运行的指挥中枢，起到至关重要的用途。本文以A级参数中心10 kV 配电系统架构图为例，从装置组成、监控配置、联锁控制以及逐级转换管理等方面探求参数中心大电电源与备载电源转换控制逻辑的规划理念及其重要性。

当康明斯发电机组控制系统接收到大电断电、缺相或外部紧急启动命令时，根据总负荷基数设置启动步骤。

所有康明斯发电机组均接收到启动信号，启动康明斯发电机组，当达到额定转速并建立电压后，发出合闸指令。同时跳开市电端进线开关，根据负荷的情形进行容量识别，启动功率储备内发电机组进行并联实载，根据运转储备辨识增加并列台数，根据停机储备辨识降低并机发电机组台数。

所有柴油发电机组均接收到起动信号，启动柴油发电机组，当达到额定速度并建立电压后，发出合闸指令。同时跳开市电端进线开关，所有的发电机组均并联带载，设定容量管理的时间，当时间到后进行功率管理，在根据停机储备设置值进行负荷辨识降低在线发电机组的总数量。

每段大电配电母线处设置一台操作界面，控制用途可由PLC 实现，也可由综保继电器实现。监控系统具备自动和手动作用，备用电源装置启动监控作用。同组两台控制设置通信，以实现相互监视运行和故障状态，同步控制信号，确保同组两段母线相同电源类型的进线开关和馈电至同楼层的两个馈电开关同时分闸或合闸。操作界面监视和控制功用至少应包括以下11 点，以控制PLC-A 为例，其他与此相同。

● 监测市电电源进线A的手车位置（试验、作业）、开关位置状态（闭合、分断），开关保护动作分闸信号、故障状态，控制S201A 分合闸。

● 监测备用电源进线A 的手车位置（试验、工作）、开关位置状态（闭合、分断），开关保护动作分闸信号、故障状态，控制S211A 分合闸。

● 监测母联开关S245A 手车位置（试验、作业）、开关位置状态（闭合、分断），开关保护动作分闸信号、损坏状态，控制S245A 分合闸。

● 监测馈线A 手车位置（试验、作业）、开关位置状态（闭合、分断），开关保护动作分闸信号、损坏状态，控制S212A 分合闸。

● 监测馈线A 手车位置（试验、作业）、开关位置状态（闭合、分断），开关保护动作分闸信号、故障状态，控制S213A 分合闸。

● 监测馈线A 手车位置（试验、工作）、开关位置状态（闭合、分断），开关保护动作分闸信号、故障状态，控制S214A 分合闸柴油发电机保养规范。

当大电恢复，ATS切换开关接收到市电信号后，立即切换到市电供电，各台发电机组将按照程序进行软卸载后冷却停机。在市电恢复后，当发电机组群冷却步骤中，如果市电损坏则发电机组立即进入备用模式，保证供电的可靠性。

每段大电电源进线前端的PT 状态由本段母线上的控制器进行监测，当两路市电的PT均失电，且大电进线开关未分闸（开关无保护分闸）时，延时4s对两路电网开关进行分闸，分闸后延时2s 对发电机组并列控制机构发出起动机组的信号。

当同时收到任意一组内两台操作系统发来的启动信号时，柴油发电机并机控制装置发出指令起动所有发电机组，并在应急（并车）母线上进行逐台并机。当发电机组并车台数达到11台（可根据负载调整数量）时，机组完成并列，并机控制系统再次发出指令闭合应急母线上的馈电开关，应急母线向市电母线输出电能。

当市电母线上的后备电源进线开关前端的PT 被检验到带电，且监测市电无压后，断开本段母线个（二柴油发电机的启动方式、三、四层）馈电变压器的馈电开关（一层馈电变压器的馈电开关不断开）。首先延时2 s，闭合本段母线上的备载电源进线 s，闭合本段母线上馈电至二层变压器的馈电开关；再次延时5 s，闭合本段母线上馈电至三层变压器的馈电开关；最后延时5 s，闭合本段母线上馈电至四层变压器的馈电开关。此时，完成大电电源向备用电源的转换和备载电源分步加载的步骤，另一段母线控制要求同上。

市电电源恢复后，运维人员手动逐级切换恢复至电网电源供电状态，同时要求具备自动恢复用途，当设置为自动恢复时，要求如下。大电电源恢复后，10kV 自动转换系统会读取综保参数，判定电网电源已符合电源正常条件时，先控制跳开发电机组进线开关，确认跳开信号后（若未得到跳开信号应立即发出报警信号并机锁暂停下一步操作），跳开馈线至变压器的输出开关，再合上电网电源10kV 进线s步距，逐步闭合市电电源母线上馈电至每层变压器的输出开关，并在设定的发电机组停机延时时间到后发出机组停机命令。自动状态下，在柴发并机完成，备用电源开关尚未闭合前，若电网电源来电康明斯发电机，则终止柴发带载逻辑，切换至电网侧实载。

一路电网失电后由另一路大电带两段母线时，此时如果第二路市电再失电，则断开母线s后断开第二路大电进线s后向发电机组并机控制系统发出启动机组的信号。逐步完成大电电源向后备电源的切换和备用电源分步加载的流程。若油机测试时两路电网失电，此时为手动使用，不涉及控制逻辑。

当1＃发电机组启动并带载成功后，若负荷增加到1＃康明斯发电机组额定容量的设定值时，1＃发电机组的控制装置就会向2＃发电机组发出起动指令，2＃发电机组起动成功后，在2＃发电机组控制装置控制下，自动调整频率和相位被牵入同步，发出合闸指令，投入并机运转。2＃发电机组投入并联运转后，同样向后续发电机组发出启动指令。直至投入满足所有负载需求的容量的发电机组。如果负载不断减少，当减少到最后并机的一台发电机组额定容量的设定值时，在最后一台发电机组控制系统控制下，将负载向前一台发电机组转移，当最后一台发电机组接近空载时，该发电机组主开关分闸，实现了软卸载和解列，以此类推。