1、1湖南省技师综合评审维修电工职业文章（国家职业资格二级）文章类型：论 文文章题目：对13542 型应急发电机组自动起停装置的改进姓 名：曹先东准考证号：所在省市：湖南省株洲市工作单位：株洲市第二机床厂2对13542 型应急发电机组自动起停装置的改进株洲市第二机床厂 曹 先 东摘要：ZK 13542 型柴油发电机组的自动起动装置有一个致命的缺点自动起动四次失败后，必须由值班员及时断开 K2 开关，预防机组再次进行自动起动，损伤蓄电池或损坏起动电动机。我经过对起动电路原理的详细分析，对其进行改进，成功解决了该问题，并使其增加了停送电自动转换功能。完全摆脱由值班员必须在场值班的历史。关键词：应急发电
2、机组 柴油发电机组 自动起停装置前 言在株洲第二机床厂有 ZK135 型柴油发电机组两台，作为停电时应急电源用，以保证机关楼正常的办公秩序。平时都有人二十四小时值班，以便停电后及时起动柴油发电机组发电、手动供电。因为市电很少停电，所以值班员的思想渐渐麻痹，偶尔有不在位的现象。2000 年 7 月的一天，天气较好，发电机组的值班员像往常一样偷溜出去玩。可偏巧此时市电停电；柴油发电机组经自起动电路自动起动，但“屋漏偏逢连雨天” ，因值班员的疏忽大意，油箱的油路开关未打开，造成发电机组自起动失败。等值班员会到机房发现两台发电机组中的一台仍在起动中、另一台的起动电动机已经烧毁。为此，值班员受到了处分。
3、一、提出问题3随着理论学习的深入，专业技术水平的提高，我对 ZK135 型柴油发电机组的认识也越来越多。通过对起动电路原理图的认真分析，总算找到了 2000 年 7 月那次事故的原因：原来自起动装置自身就有一个致命的缺点自起动四次失败后，如不及时断开 K2，经过几秒钟，又会自起动，直到蓄电池的电耗完或者起动电动机损坏，才能停止。只不过值班员的粗心使它的缺点呈现出来而已。在业务时间里面，我利用专业理论知识，查找大量有用资料后，时间改进了 ZK13542 型柴油发电机组的自起动装置，取得圆满成功。ZK13542 型柴油发电机组自动起停电路采用继电器为主的控制电路（如图 1）二、分析问题1、原理：1
4、.1、组成及作用、执行机构：它由直流伺服电动机 YD、凸轮控制开关 KK、熔断器 RD1、电阻器 R1、加速继电器 J11、减速继电器 J12 和起动继电器 ZC 等组成。此机构装在柴油机的调速器手柄附近，它的伺服电动机输出的转矩经连杆与调速器手柄相连。用以控制油门开度自动加大和减小。凸轮控制开关 KK 与伺服电动机 YD 相连。分为停机、起动、额定转速和高速微调四个位置，共有 A、B、C、D、E 五个凸轮开关进行同轴连接的程序控制。油门停机位时，只有 A 接通。在起动位时，却有 B、C、D、E 接通。在额定转速位时，只有 C、D、E 接通。在高速微调位时，只有 D、E 接通。、伺服电动机为直
5、流并激式电动机。正转和反转分别由继电器 J11 和 J12 控制。当 J11 和 J12 由工作至复位停止时，则伺服电动机借助 J11 和 J12 的常闭触点进行能耗制动，使其快速停止。接触器 ZC 是通断起动马达电路的。它由继电器 J1 进行控制。、控制箱：内部装有熔断器 RD2、电容器 C1、C2、C3、电阻R2、二极管 D112、继电器 J110 和时间继电器 SJ1-3 等。箱面装有纽扣开关 K15 和指示灯 TD、G14、按钮开关 ZA、NA 等。用以控制柴油机进行自起动和停止。、电源：为蓄电池组。工作电压为 24V。、其它元件：有油压继电器 YLJ、油温继电器 WY2、水温继电4器
6、 WY1 和鸣音器 MY 等。它们用来检测柴油机的滑油和冷却水工况，越限时自动报警，正常时发出自控信号。图 1 ZK13542 型柴油发电机组自动起停电路控制电路2、自起动准备、基本要求：机组平时应处于备用待命状态。柴油机、发电机、蓄电池、电起动系统和充电发电机系统等均应能正常工作。柴油机的各水路、油路畅通并处于暖机状态。确保机体环温在 5 摄氏度以5上。、将双联开关 K1 扳至“自控”位置作好自动操作准备，开关K4 扳至“单机”位置作好单机起动准备；双联开关 K3 扳至“正常”位置。开关 K2 暂是断开以便完成各准备工作。开关 K5 扳至直接停机位置。、接通本装置的直流 24V 电源。若柴油
7、机的调速器手柄已在起动位置，则准备工作完毕。若手柄在停机位置，则“准备”电路将投入工作，使凸轮开关 KK 自动由停机位转至起动位后自停，亦实现了自动完成准备工作。3、基本电路：电源正极熔断器 RD1凸轮开关 A继电器 J9 和 J2 的常闭触点二极管D2时间继电器 SJ2 的线圈电源负极。时间继电器 SJ2 的触点延时为 5 秒钟。当线圈通电 5 秒后，三副触点同时动作，产生下列结果：继电器 J5 动作，其触点动作后，使伺服电动机的磁场电路 F1F2通电激磁；使线圈电路自锁，代替 SJ2 触点；使继电器 J11 动作。继电器 J1 线圈断路。时间继电器 SJ1 线圈电路接通，因无电压暂不动作。
8、继电器 J11 动作后，产生下列结果：伺服电动机的电枢绕组 YD 通电；继电器 J6 动作，使 F1F2 电路通电，则电机带动凸轮开关 KK 转动；线圈电路自锁，代替 J5 触点；断开减速继电器 J12 线圈电路，实现联锁；断开油水报警电路，暂不工作。当 YD 带动 KK 转至起动位时，因开关 A 自动断开，使上述电路中的 SJ2、J5、J11 等断电而停止工作，各触点复位。则伺服电动机YD 带动油门手柄停止在起动位置。凸轮开关停止在起动位以后，虽然开关 E 接通后引入电源电压，但由于各继电器均已复位，故只处于准备状态。4、自起动在完成自起动准备工作以后，合上开关 K2，电源指示灯 TD 亮，
9、6表示此装置可以接收自起动指令进行自起动。、自动发令：如果运行发电机因故障或其它原因突然失电，将引起它的自动空气断路器 DW 自动跳闸，则常闭副触点还原，对备用机组立即发出自起动指令。电路如下：电源正极K2RD2K3K1K4DW继电器J4 的线圈电源负极。发令继电器 J4 动作后，产生下列结果：减速继电器 J12 线圈断路；加速继电器 J11 线圈接通，因无电压，暂不工作；F1F2 继续通电激磁；继电器 J8 动作，发出声光报警（此时因尚未起动成功，故属于正常报警，工作人员可以暂时断开消音开关 K7，停止声音报警） ；继电器 J1 和时间继电器 SJ2、SJ3的线圈电路通电。、自动起动：继电器
10、 J1 动作后，使起动接触器 ZC 动作，起动马达带动柴油机起动（此部分电路未画出） 。如果柴油机起动成功，转速达到 700 转/分左右，则柴油机所带动的充电发电机将发出电来，使继电器 J10 动作，相当于发出起动成功的信号。如果在 5 秒内转速达不到 700 转/分左右，表示起动失败。此时，时间继电器 SJ2 的触点动作，断开 J1 线圈电路，柴油机停止起动；同时接通时间继电器 SJ1 线圈电路，开始 10 秒钟计时延时。10 秒钟后，SJ1 的常闭触点动作，断开 SJ2 的线圈电路，使 SJ2 和SJ1 的触点先后瞬时复位，则再次接通 J1 线圈电路，使柴油机进行第二次起动。如果再次起动失
11、败，则可重复上述电路再起动两次。、自起动失败：柴油机经过四次重复起动失败后，共用时 60秒钟（每次起动时间为 5 秒，暂停时间为 10 秒） 。此时，时间继电器 SJ3 的触点也经 60 秒延时后即动作，产生下列结果：自动断开 SJ1、SJ2、J1 和 ZC 等电路，使柴油机停止起动。SJ3 的电路虽然也被断开，但是由于电容 C2 对 SJ3 的线圈放电，使 SJ3 的触点可以继续工作一段时间，防止触点与线圈之间进行振荡。继电器 J2 动作，继续断开 SJ2 的线圈电路。继电器 J12 动作，伺服电动机 YD 通电后反转，带动凸轮开关由起动7位置退回至停机位置时自停。 （柴油机自起动失败自停后
12、，值班人员应及时断开 K2 开关，检查机组情况，排除故障后再进行手动起动或自动起动。否则，当电容 C2 放电电压低于 SJ3 的释放电压后，SJ3的触点复位，又重新进行自起动）断开 K2 的目的：一方面使柴油机有效停止自起动；一方面使SJ2 的触点延时 5 秒后动作，重新将凸轮开关由停机位转至起动位自停，为下次自起动作好准备。3、解决问题针对自起动失败后需及时手动断开 K2 开关，我根据实际情况，在电路中增加了 J2 的常开触点和二极管 D13，其作用是当 J2 线圈得电后，J2 的常开触点闭合，代替 SJ3 的常开触点，形成自锁。并在 RD2 下面增加一个 J2 的常闭触点，以提高其可靠性。
13、针对人工合闸送电，我添加了 KT4、KT5 和 J13。当柴油机起动成功，转速达到 700 转/分左右后，柴油机所带动的充电发电机将发出电来。KT4 线圈得电，经过 40 秒延时后，KT4 的常开触点动作， （K9 闭合）接通 J13 线圈电路，使发电机组向负载供电；当市电恢复后，KT5线圈得电，经过 20 秒延时，其常开触点动作，接通 DW 的线圈。 DW 的触点动作，产生下列结果：DW 的常闭触点断开，柴油发电机组自动停机；KT4 线圈断电，其常开触点复位，断开 J13 线圈，使发电机组停止向负载供电；DW的常开触点闭合，使其向负载供电。KT5 的作用是防止市电电网波动，瞬时送停电而造成柴油发电机组反复向负载送停电，损坏发电机组。参考文献1、 电站自动装置 ，第一版，海军武汉工程学院，1986 年2、 电网和配电设备 ，第一版，1998 年
