數(shù)據(jù)中心普遍應(yīng)用的發(fā)電機組,在市電中斷時能自主啟動并輸出優(yōu)良的電能代替市電供設(shè)備工作,其自啟動裝置是重要的運作機構(gòu)。應(yīng)讀者咨詢,本文介紹它的運行過程和維護要點。
由同步發(fā)電機(柴油、汽油、燃氣)發(fā)動機、控制柜等組成的發(fā)電機組,在數(shù)據(jù)中心作為市電的備用電源得到大量的安裝。它們與其相連的UPS相得益彰,既可在市電中斷時靠UPS將電池組的直流電能逆變成交流供給負載設(shè)備,又可在市電長時間停電蓄電池容量不夠時由發(fā)電機組供UPS連續(xù)工作,確保數(shù)據(jù)中心不可斷電設(shè)備的用電安全。發(fā)電機組由平時的待機狀態(tài)能隨時自動運轉(zhuǎn)起來并發(fā)出合格的電力,這些關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換過程是由自動啟動裝置完成的。
一、自啟動裝置的運行過程
發(fā)電機組的自啟動裝置主要是由自動切換開關(guān)(ATS)、發(fā)電機組控制柜、直流啟動電機、蓄電池組及充電器聯(lián)合構(gòu)成。
ATS是由兩臺電動切換開關(guān)和以可編程控制器(PLC)或微處理器作為控制器而構(gòu)成的,是自啟動裝置的核心。在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用中,一般將所用UPS的輸入電壓和頻率的可變化范圍的上、下限值以及切換開關(guān)延時動作的時間等參數(shù)預(yù)設(shè)定在ATS控制器中。智能化的控制器實時監(jiān)測著進入ATS的市電或發(fā)電機組的電壓和頻率,若超出預(yù)先設(shè)定好的限值,即判定為電力異常,發(fā)出報警并進入切換程序。ATS內(nèi)的兩臺電動切換開關(guān)分別管制市電接入和發(fā)電機接入,它們何時動作完全受控制器的操縱,并遵循著先斷開一個開關(guān)后再合上另一開關(guān)、杜絕同時合閘的基本規(guī)則,有步驟地執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的每一條指令。雖然各種品牌的ATS自有特色,但其工作原理、程序邏輯、延時參數(shù)的預(yù)設(shè)等大同小異。
二、自啟動裝置的維護提要
自啟動裝置是發(fā)電機組能否開動的關(guān)鍵機構(gòu)。熟悉它們的工作原理和過程有助于提高運維工作的效率。對數(shù)據(jù)中心常用的中、大功率發(fā)電機組而言,在維護實踐中有些關(guān)注的要點供參考:
1.市電直接接入ATS,雷電出現(xiàn)時竄入電力網(wǎng)的高壓尖峰有可能擊壞電力采樣傳感器、控制器。所以ATS柜和與它相連的輸入配電柜必須做好防雷措施。
2.連接ATS柜和發(fā)電機組控制柜的信號線須采用橫截面積大于2平方毫米且?guī)в衅帘螌拥碾娎|,以減少控制脈沖信號損失和電磁場的干擾。
3.常用兩個12V100～200AH的鉛酸蓄電池串聯(lián)成24V電池組,用來啟動發(fā)電機組的發(fā)動機。除此,電池組還是發(fā)電機組控制柜和ATS控制器的電源,其性能至關(guān)重要。蓄電池內(nèi)阻的變化是考量標(biāo)志,一般大于15mΩ的已不宜再做啟動電池,因為瞬間啟動電流太大。
4.市電正常時由發(fā)電機組控制柜的充電器對電池組充電,面板上的電壓表指示27V左右,表明處于浮充狀態(tài)。市電中斷時,發(fā)電機組開始供電,機組自帶的硅整流充電發(fā)電機及其電壓調(diào)節(jié)器給電池組充電。此時應(yīng)查看電壓表的示值是否正常、穩(wěn)定。否則維護時需仔細檢查。
5.發(fā)動機飛輪兩側(cè)的直流驅(qū)動電機,在啟動時它們的傳動齒輪自動伸出并與飛輪外齒圈嚙合,帶動曲軸、飛輪轉(zhuǎn)動。發(fā)動機啟動成功后它會自動脫離嚙合。當(dāng)發(fā)動機啟動無力時,可能是飛輪外齒圈油泥過多或嚙合不到位所致。啟動成功后,驅(qū)動電機傳動齒輪若脫離不到位,就會發(fā)出噪聲。應(yīng)停機檢查。
6.對于待機狀態(tài)的發(fā)電機組,無論何時何地,只要接到啟動指令就應(yīng)隨即開動并發(fā)出額定電力。這是對運維工作的根本要求。第二次指令才啟動成功的發(fā)電機組,表明其油路、汽路、電路等環(huán)節(jié)中尚有維護不足之處。第三次啟動成功的可能性是很小的。應(yīng)查明原因進行深一步的維護保養(yǎng)工作。
7.ATS大都具有自動測試功能,這種操作模式是根據(jù)用戶預(yù)設(shè)定參數(shù),在指定的時刻運行啟動發(fā)電機組的指令。待機組運行平穩(wěn)且輸出額定電力后,ATS控制器指令斷開市電側(cè)開關(guān)然后接通發(fā)電機組開關(guān),負載變?yōu)榘l(fā)電機組供電工作。運行15~30分鐘后,控制器指令發(fā)電機組開關(guān)斷開,市電開關(guān)閉合,變?yōu)槭须姽╇姟Ｈ缓笾噶畎l(fā)電機組停機。自動測試過程不僅是對ATS各相關(guān)裝置軟、硬件的全面檢驗,也是對發(fā)電機組自動啟動裝置各功能部件的測試。每隔十天半月運行一次自動測試程序,是運維工作的一項內(nèi)容。
由同步發(fā)電機(柴油、汽油、燃氣)發(fā)動機、控制柜等組成的發(fā)電機組,在數(shù)據(jù)中心作為市電的備用電源得到大量的安裝。它們與其相連的UPS相得益彰,既可在市電中斷時靠UPS將電池組的直流電能逆變成交流供給負載設(shè)備,又可在市電長時間停電蓄電池容量不夠時由發(fā)電機組供UPS連續(xù)工作,確保數(shù)據(jù)中心不可斷電設(shè)備的用電安全。發(fā)電機組由平時的待機狀態(tài)能隨時自動運轉(zhuǎn)起來并發(fā)出合格的電力,這些關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換過程是由自動啟動裝置完成的。
一、自啟動裝置的運行過程
發(fā)電機組的自啟動裝置主要是由自動切換開關(guān)(ATS)、發(fā)電機組控制柜、直流啟動電機、蓄電池組及充電器聯(lián)合構(gòu)成。
ATS是由兩臺電動切換開關(guān)和以可編程控制器(PLC)或微處理器作為控制器而構(gòu)成的,是自啟動裝置的核心。在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用中,一般將所用UPS的輸入電壓和頻率的可變化范圍的上、下限值以及切換開關(guān)延時動作的時間等參數(shù)預(yù)設(shè)定在ATS控制器中。智能化的控制器實時監(jiān)測著進入ATS的市電或發(fā)電機組的電壓和頻率,若超出預(yù)先設(shè)定好的限值,即判定為電力異常,發(fā)出報警并進入切換程序。ATS內(nèi)的兩臺電動切換開關(guān)分別管制市電接入和發(fā)電機接入,它們何時動作完全受控制器的操縱,并遵循著先斷開一個開關(guān)后再合上另一開關(guān)、杜絕同時合閘的基本規(guī)則,有步驟地執(zhí)行預(yù)先設(shè)定的每一條指令。雖然各種品牌的ATS自有特色,但其工作原理、程序邏輯、延時參數(shù)的預(yù)設(shè)等大同小異。
二、自啟動裝置的維護提要
自啟動裝置是發(fā)電機組能否開動的關(guān)鍵機構(gòu)。熟悉它們的工作原理和過程有助于提高運維工作的效率。對數(shù)據(jù)中心常用的中、大功率發(fā)電機組而言,在維護實踐中有些關(guān)注的要點供參考:
1.市電直接接入ATS,雷電出現(xiàn)時竄入電力網(wǎng)的高壓尖峰有可能擊壞電力采樣傳感器、控制器。所以ATS柜和與它相連的輸入配電柜必須做好防雷措施。
2.連接ATS柜和發(fā)電機組控制柜的信號線須采用橫截面積大于2平方毫米且?guī)в衅帘螌拥碾娎|,以減少控制脈沖信號損失和電磁場的干擾。
3.常用兩個12V100～200AH的鉛酸蓄電池串聯(lián)成24V電池組,用來啟動發(fā)電機組的發(fā)動機。除此,電池組還是發(fā)電機組控制柜和ATS控制器的電源,其性能至關(guān)重要。蓄電池內(nèi)阻的變化是考量標(biāo)志,一般大于15mΩ的已不宜再做啟動電池,因為瞬間啟動電流太大。
4.市電正常時由發(fā)電機組控制柜的充電器對電池組充電,面板上的電壓表指示27V左右,表明處于浮充狀態(tài)。市電中斷時,發(fā)電機組開始供電,機組自帶的硅整流充電發(fā)電機及其電壓調(diào)節(jié)器給電池組充電。此時應(yīng)查看電壓表的示值是否正常、穩(wěn)定。否則維護時需仔細檢查。
5.發(fā)動機飛輪兩側(cè)的直流驅(qū)動電機,在啟動時它們的傳動齒輪自動伸出并與飛輪外齒圈嚙合,帶動曲軸、飛輪轉(zhuǎn)動。發(fā)動機啟動成功后它會自動脫離嚙合。當(dāng)發(fā)動機啟動無力時,可能是飛輪外齒圈油泥過多或嚙合不到位所致。啟動成功后,驅(qū)動電機傳動齒輪若脫離不到位,就會發(fā)出噪聲。應(yīng)停機檢查。
6.對于待機狀態(tài)的發(fā)電機組,無論何時何地,只要接到啟動指令就應(yīng)隨即開動并發(fā)出額定電力。這是對運維工作的根本要求。第二次指令才啟動成功的發(fā)電機組,表明其油路、汽路、電路等環(huán)節(jié)中尚有維護不足之處。第三次啟動成功的可能性是很小的。應(yīng)查明原因進行深一步的維護保養(yǎng)工作。
7.ATS大都具有自動測試功能,這種操作模式是根據(jù)用戶預(yù)設(shè)定參數(shù),在指定的時刻運行啟動發(fā)電機組的指令。待機組運行平穩(wěn)且輸出額定電力后,ATS控制器指令斷開市電側(cè)開關(guān)然后接通發(fā)電機組開關(guān),負載變?yōu)榘l(fā)電機組供電工作。運行15~30分鐘后,控制器指令發(fā)電機組開關(guān)斷開,市電開關(guān)閉合,變?yōu)槭须姽╇姟Ｈ缓笾噶畎l(fā)電機組停機。自動測試過程不僅是對ATS各相關(guān)裝置軟、硬件的全面檢驗,也是對發(fā)電機組自動啟動裝置各功能部件的測試。每隔十天半月運行一次自動測試程序,是運維工作的一項內(nèi)容。
