李孟軒 歐陽(yáng)曉 阮鑒杰 趙北林

（廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心）

一、前言

以239臺(tái)為例，在2018年1月新采購(gòu)了一臺(tái)200KW柴油發(fā)電機(jī)與一臺(tái)ATS柜，新的柴油發(fā)電機(jī)與原柴油發(fā)電機(jī)均為AMF25控制器，新ATS與原ATS的控制部分基本相同，均為市電和柴油發(fā)電機(jī)間的切換，不能實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)之間的主備切換。如何實(shí)現(xiàn)接入原有供配電系統(tǒng)，在不影響原有供配電及旁路的情況下，使得新ATS作為兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)之間的自動(dòng)主備切換及還需保持原ATS作為總輸出的設(shè)計(jì)目標(biāo)，本文著重介紹了一種簡(jiǎn)單的改造方法。

二、原柴油發(fā)電機(jī)及原ATS控制原理

原ATS是溯高美的雙電源切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)切換開(kāi)關(guān)電機(jī)在220V供電的情況下，公共端317與316、315、314任意一個(gè)端口持續(xù)閉合，切換開(kāi)關(guān)的電機(jī)做出相應(yīng)的動(dòng)作使得開(kāi)關(guān)切換至相應(yīng)的位置，即只要317與315持續(xù)閉合，314和316端口就會(huì)與317端口全部斷開(kāi)，切換開(kāi)關(guān)切換至I位置，為市電供電輸出；317與314持續(xù)閉合，315和316端口就會(huì)與317端口全部斷開(kāi)，切換開(kāi)關(guān)切換至II位置，為柴油發(fā)電機(jī)供電。

圖1 ATS切換開(kāi)關(guān)的控制線(xiàn)路接線(xiàn)圖

在原有的倒換ATS接線(xiàn)方案中，是由AMF25控制器發(fā)出指令完成的，在AMF25判斷市電故障后（缺相，過(guò)欠壓，頻率故障等），控制柴油發(fā)電機(jī)控制箱內(nèi)GOR繼電器來(lái)完成對(duì)ATS切換開(kāi)關(guān)的倒換，原柴油發(fā)電機(jī)控制箱內(nèi)GOR繼電器的接線(xiàn)圖為圖2所示。

圖2 原柴油發(fā)電機(jī)GOR繼電器接線(xiàn)圖

此GOR繼電器為3組常開(kāi)常閉觸點(diǎn)，直流12V線(xiàn)包控制，其中觸點(diǎn)1,3,4為一組，觸點(diǎn)5,6,7為一組，觸點(diǎn)8,9,11為一組；觸點(diǎn)2,10為線(xiàn)包控制引腳。觸點(diǎn)1接163線(xiàn)，觸點(diǎn)4接162線(xiàn)，觸點(diǎn)3空置；觸點(diǎn)6接160線(xiàn)，觸點(diǎn)7接161線(xiàn)，觸點(diǎn)5為空；觸點(diǎn)8,9,11全部空置；觸點(diǎn)2接電瓶正極（充電器正極）即+12V，觸點(diǎn)10接AMF25控制器的B03端口。利用萬(wàn)用表測(cè)量后發(fā)現(xiàn)，160與162是同一組控制線(xiàn)，同時(shí)與原ATS切換開(kāi)關(guān)控制端口317是同一組線(xiàn)；161與原ATS切換開(kāi)關(guān)控制端口314是同一組線(xiàn)；163與原ATS切換開(kāi)關(guān)控制端口315是同一組線(xiàn)。

同時(shí)研究新柴油發(fā)電機(jī)控制箱與新ATS切換開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)，倒換的原理與原柴油發(fā)電機(jī)及原ATS的切換原理幾乎一樣。

三、兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)主備切換的設(shè)計(jì)改造

新柴油發(fā)電機(jī)及新ATS在市電故障后能自動(dòng)啟動(dòng)，但不能自動(dòng)控制原ATS，需要手動(dòng)切換，故需要改造兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)和兩臺(tái)ATS切換開(kāi)關(guān)的控制部分，使新柴油發(fā)電機(jī)成為主用，原柴油發(fā)電機(jī)為備用的，且可以分別自動(dòng)倒換兩臺(tái)ATS切換開(kāi)關(guān)的功能。設(shè)計(jì)改造圖如圖3所示。

圖3 油機(jī)主備切換改造總框圖

（一）新、原柴油發(fā)電機(jī)與新ATS切換控制的改造

把新柴油發(fā)電機(jī)的GOR繼電器上的160、161、162、163線(xiàn)全部拆除，其余標(biāo)號(hào)的線(xiàn)保持不變，利用這個(gè)GOR上的一組常開(kāi)常閉觸點(diǎn)（如1,5,9為一組），常開(kāi)觸點(diǎn)5接163線(xiàn)，公共端觸點(diǎn)9接162線(xiàn),常閉觸點(diǎn)1懸空；162線(xiàn)懸空不接任何觸點(diǎn)。并同時(shí)對(duì)應(yīng)接入新ATS切換開(kāi)關(guān)接線(xiàn)排上162和163端口。如圖4所示。

把原柴油發(fā)電機(jī)的GOR繼電器上的160、161、162、163線(xiàn)全部拆除，其余標(biāo)號(hào)的線(xiàn)保持不變，利用這個(gè)GOR上的一組常開(kāi)常閉觸點(diǎn)（如1,3,4為一組）,常開(kāi)觸點(diǎn)3接161線(xiàn)，公共端觸點(diǎn)1接160線(xiàn)，常閉觸點(diǎn)4懸空；163線(xiàn)懸空不接任何觸點(diǎn)。并同時(shí)對(duì)應(yīng)接入新ATS切換開(kāi)關(guān)接線(xiàn)排上160和161端口。如圖4所示。

圖4 新、原柴油發(fā)電機(jī)GOR繼電器改造圖

新ATS接線(xiàn)圖如圖5所示。

圖5 新ATS接線(xiàn)圖

（二）原柴油發(fā)電機(jī)市電檢測(cè)的改造

由于新柴油發(fā)電機(jī)做主用，原柴油發(fā)電機(jī)做備用，故新柴油發(fā)電機(jī)AMF25上的MAIN VOLTAGE市電檢測(cè)需要直接檢測(cè)三相市電電壓，即原柴油發(fā)電機(jī)AMF25上的MAIN VOLTAGE市電檢測(cè)線(xiàn)需拆除，接在新柴油發(fā)電機(jī)AMF25的MAIN VOLTAGE市電檢測(cè)。

原柴油發(fā)電機(jī)的市電檢測(cè)改造圖如圖6所示。

圖6 原柴油發(fā)電機(jī)市電檢測(cè)改造圖（新裝繼電器A）

即利用一個(gè)新裝的有四組常開(kāi)常閉觸點(diǎn)（繼電器A），DC12V線(xiàn)包的繼電器，4個(gè)常閉觸點(diǎn)接原市電三相檢測(cè)線(xiàn)，4個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)接新柴油發(fā)電機(jī)的三相發(fā)電電壓，即新柴油發(fā)電機(jī)AMF25上GENERATOR VOLTAGE三相發(fā)電電壓檢測(cè)點(diǎn)，4個(gè)公共端接回原柴油發(fā)電機(jī)AMF25上MAIN VOLTAGE市電檢測(cè)點(diǎn)，此繼電器線(xiàn)包并入接在新柴油發(fā)電機(jī)FCR供油閥（油門(mén)）繼電器的線(xiàn)包上（此線(xiàn)包一定不能接GOR繼電器線(xiàn)包）。

（三）原ATS切換控制的改造

原ATS上160、161、162、163線(xiàn)從接線(xiàn)排上全部拆除，新裝兩個(gè)有兩組常開(kāi)常閉觸點(diǎn)，線(xiàn)包DC12V的繼電器（以下稱(chēng)繼電器B、C）。

繼電器B接線(xiàn)如圖7所示。一組觸點(diǎn)上常開(kāi)觸點(diǎn)接原ATS的162線(xiàn)，公共端接原ATS的161線(xiàn)，常閉觸點(diǎn)懸空；另一組觸點(diǎn)上常閉觸點(diǎn)接原ATS的163線(xiàn)，公共端接162線(xiàn)，常開(kāi)點(diǎn)懸空；線(xiàn)包接在繼電器C的公共端上。

繼電器C接線(xiàn)如圖8所示。兩組常閉觸點(diǎn)分別接新柴油發(fā)電機(jī)GOR繼電器的線(xiàn)包；兩組常開(kāi)觸點(diǎn)和線(xiàn)包均接原柴油發(fā)電機(jī)GOR繼電器的線(xiàn)包；公共端接繼電器B的線(xiàn)包。

圖7 原ATS線(xiàn)路改造圖（新裝繼電器B）

（四）新、原柴油發(fā)電機(jī)AMF25的延時(shí)設(shè)置

我們需對(duì)AMF25的啟動(dòng)延時(shí)做調(diào)整，即預(yù)啟動(dòng)時(shí)間、緊急啟動(dòng)延時(shí)、市電恢復(fù)延時(shí)，以避免在市電故障時(shí)兩臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)出現(xiàn)倒換邏輯錯(cuò)誤。以239臺(tái)為例，配備有兩路市電和全臺(tái)性UPS的，全臺(tái)性UPS可至少帶載2個(gè)小時(shí)，故可適當(dāng)延長(zhǎng)柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，兩路市電間的切換到輸出在20秒，主用柴油發(fā)電機(jī)從冷啟動(dòng)到倒換ATS完成帶載的時(shí)間應(yīng)大于20秒，可設(shè)置預(yù)啟動(dòng)延時(shí)5秒，緊急啟動(dòng)延時(shí)20秒, 市電恢復(fù)延時(shí)為默認(rèn)設(shè)置的60秒；備用柴油發(fā)電機(jī)從冷啟動(dòng)到倒換ATS完成帶載的時(shí)間可放寬到3分鐘以?xún)?nèi)，可設(shè)置預(yù)啟動(dòng)延時(shí)5秒，緊急啟動(dòng)延時(shí)40秒，市電恢復(fù)延時(shí)設(shè)置在10秒左右，這樣就避免了柴油發(fā)電機(jī)之間的倒換邏輯錯(cuò)誤。

（五）新、原柴油發(fā)電機(jī)AMF25與遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信

圖8 原ATS線(xiàn)路改造圖（新裝繼電器C）

按照原柴油發(fā)電機(jī)與遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信方式，再配置一套全新設(shè)備安裝在新柴油發(fā)電機(jī)上，只需要在交換機(jī)上插入新油機(jī)的通信網(wǎng)線(xiàn)即可完成對(duì)新油機(jī)的通信。原柴油發(fā)電機(jī)通信設(shè)備保留，若新油機(jī)發(fā)生故障通信失敗且無(wú)法自動(dòng)啟動(dòng)，可在交換機(jī)上立即插入原油機(jī)通信網(wǎng)線(xiàn)使其通信上。另原油機(jī)可用AMF25自帶的軟件單獨(dú)通信，在惡劣天氣無(wú)法至現(xiàn)場(chǎng)檢查油機(jī)時(shí)可遠(yuǎn)程查看并啟動(dòng)油機(jī)。

四、總結(jié)

此種設(shè)計(jì)改造方案的原理有兩個(gè)。其一是AMF25控制器在檢測(cè)到外電故障（缺相，過(guò)欠壓，頻率故障等）確認(rèn)后，才會(huì)控制GOR繼電器吸合倒換ATS；其二是主備切換利用了強(qiáng)制倒換ATS油機(jī)供電的原理。239臺(tái)于2018年4月對(duì)此設(shè)計(jì)方案改造完成，投入使用近一年，未出現(xiàn)任何故障問(wèn)題，確保了穩(wěn)定性，對(duì)安全播出保障工作是一個(gè)很大的幫助。而設(shè)計(jì)方案中僅增加了三個(gè)繼電器和一些控制線(xiàn)纜，成本僅幾十元，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)其他臺(tái)站的推廣。