浅谈电力用户不并网自备发电机接入及切换方式

【摘 要】企业在电力供应紧张需要避峰限电的情况下, 为保证生产的连续进行,需要安装自备发电机，其装置配备水平和运行管理水平的高低，直接影响电网的安全。本文就提高不并网自备发电机接入方式的可靠性、改进电源切换方式等实际问题进行了比较和论述。

【关键词】自备发电机接入切换

中图分类号： TB857+.3 文献标识码： A

引言

随着经济增长方式的转变，中小企业在以外向型经济为特征地区经济发展中发挥着不可替代的作用。中小企业经营方式的灵活也带来了订单的不可预测性，面临着用电量激增或骤减的问题。在电力供应紧张需要避峰限电的情况下，实际供电量已无法满足用户的用电需求。由于增容的业扩申请周期较长，也未必是用户长期的需求，从而造成资源的浪费，这些情况使泰州地区的中小企业自备发电机数量大大增加，为确保电网的安全稳定运行和用户安全用电，进一步稳定供用电秩序，杜绝倒送电事故发生，保障人身和设备安全，需要供电企业提供科学指导和优质服务。

一、不并网自备发电机接入方式的可靠性

采用自备发电机组，用户可以购买或租用大容量或小容量发电机组，组合方式更灵活，不失为一种保证供电可靠性的方法。此时变（配）电所的设计，应以安全、经济、合理为前提，按照负荷性质、用电容量、对供电可靠性要求，结合实际情况，合理地确定设计方案。中小企业发电机组申请接入，大多数属于不并网自备发电机的接入，对电网而言，用户不并网自备发电机的联锁切换装置必须符合国家标准及电力行业的规程和规定，确保在任何情况下，不并网自备发电机均无法向电网倒送电。对用户而言，如果是允许极短时间中断供电的一级负荷，主供电源失电后，备用电源自动投入；如果是允许稍长时间中断供电的一、二级负荷，主供电源失电后，备用电源经操作投入。备用电源切换时要保证闭锁可靠，由市电切换到应急电源供电，一般有两种切换的方法，视具体情况采用首端切换或末端切换的方式。

1、首端切换（见图一）

重要负荷各独立出线分别接向应急母线，集中受电，并以放射式向重要用电设备供电。柴油发电机组向应急母线提供应急电源。应急母线则以一条单独出线经联络开关K1与主电源低压母线相连接。正常情况下，K1是闭合的，重要用电设备经应急母线由主电源供电。当主电源出现故障而断开时，主电源低压母线失电，联络开关K1经延时后自动断开，柴油发电机组经延时启动后，仅向应急母线供电，从而实现了首端切换目的，保证了重要用电设备的可靠供电。对已有设备进行首端切换的改造，只需要低压联络母线上装设一个自动开关；投资较低，可靠性较高。

图一 首端切换

2、末端切换（见图二）

引自应急母线和主电源低压母线的两条各自独立的出线，在各自末端的事故电源切换箱内实现切换。由于各出线是独立的，从而提高了供电的可靠性，但其出线比首端切换增加了一倍。当主供电源异常切断，柴油发电机组启动供电后，自动转换开关分别切换到自发电各出线供电，从而实现了末端切换目的，保证了重要用电设备的保安负荷的可靠供电。对已有设备进行末端切换的改造，需要分路出线分别装设电源转换开关，出线增加一倍，且需在末端另设事故电源切换箱，重要客户的保安负荷应采用此种切换，投资较高，可靠性高。

图二 末端切换

不论是首端切换还是末端切换，关键是在主供电源异常时能快速的切换到电源供电。让应急电源充分发挥功效，保障重要设备的正常运行。

二、典型供电方式和电源切换方式

不并网自备发电机与电网电源必须采用“先断后通”的切换方式；用户所有用电负荷应同步切换，一般三相采用双投四极开关，单相采用双投二极开关；不并网自备发电机和电网电源的零线与相线必须同步切换。

1、单台变压器+单台发电机供电方式，二合一联锁自动切换、双投四极刀闸手动切换方式（见图三）

图三 单台变压器+单台发电机

单台变压器+单台发电机是中小企业常见的供电方式，图三中，在低压总柜侧，K1和K2采用二合一机械、电气联锁，并实现自投不自复的功能。即如果市电故障，K1断开，K2自动合上，即转到自发电供电，当市电恢复正常，开关K1并不返回。按下复位键，控制器恢复正常。在照明出线柜，采用双投四极开关进行切换，避免计量误差。此种接线方式适合需要保证供电连续性的企业。

安全性：

可靠性：

快速性：

经济性：

2、2台变压器+2台发电机供电方式，二合一联锁自动切换、三锁两钥匙手动切换方式（见图四）

图四 2台变压器+2台发电机

图四是2台变压器下低压设联络的典型接线方式。其联锁原理是K1、K2、k3三把断路器设三锁两钥匙，接入2台发电机后，K1与K4为二合一，K2与K5为二合一。此种接线方式比较灵活，能保证大部分负荷的供电可靠性。

在审图中发现，仅上述闭锁是不够的，假设：当K1合上，K4断开，K3合上，K2断开，K5合上，此时自发电G2有可能通过K5、K3、K1、T1倒送到电网上。故在满足上述闭锁的同时，还需设置K1、K3、K5的三取二闭锁，K2、K3、K4的三取二闭锁，K3、K4、K5的三取二闭锁。将其排列展开，则有如下八种合闸方式：

①K1、K3合，其余断开；

②K1、K2合，其余断开；

③K1、K5合，其余断开；

④K4、K3合，其余断开；

⑤K4、K2合，其余断开；

⑥K4、K5合，其余断开；

⑦K3、K2合，其余断开；

⑧K3、K5合，其余断开。

手动切换时，此种电源切换操作相对复杂，联锁相对繁琐。在竣工验收时，除了需要安装公司做严格的机电闭锁测试并出具试验报告外，用户操作电工也需要有清晰的头脑，紧急情况下切换电源时，严格遵守规范操作。此种接线方式适合需要两路电源不间断转换的企业。

安全性：

可靠性：

快速性：

经济性：

3、ATS自动转换开关切换（见图五）

图五 ATS自动转换开关切换

一级负荷的特别重要负荷，允许装设自启动装置。启动回路应采用主断路器的辅助接点，不应采用继电器接点。带机电双重联锁的ATS自动转换开关，特别适合用在不容许电源断电的重要供电场所如高速公路收费站等。为满足现场需求，自动转换开关可实现自投自复、自投不自复、互为备用三种不同的工作方式。

安全性：

可靠性：

快速性：

经济型：

三、关于自发电备案的突出矛盾

在供电企业人员要求企业完成自备发电机备案并敦促用户完善相关手续后，有些用户仅仅到营业厅填好新装自发电申请，供电公司现场查勘同意接入后，用户也不去请有资质的设计、安装单位进行设计施工，更谈不上竣工验收，往往几个月过去仍未与供电公司签订《自备应急电源管理备忘录》。

在调查中，讲究成本和效率的中小企业主提出自己的苦衷：除了购买发电机，要完成在供电公司备案还需要寻找设计公司、安装公司、供电公司这三个单位分别缴纳设计费、安装费、供电方案编制费。如果设计或者施工不合格时还要多次往返，备案流程时间甚至大于限电的时间跨度，时间成本较大。部分用户认为，企业采用每年三个月租用发电机，每年的发电机型号都不一样，限电一过就取消，备不备案无所谓。甚至对于有些安装公司而言，用户接受改造容忍的停电时间短，低压柜改造麻烦，上自备发电机工程量小，费用的收取也无法与中小企业业主达成一致。

大多数中小企业主坦言，希望供电企业提供“交钥匙服务”，即凡新装、增容、变更或启用原封存的不并网自备发电机组的用户，在统一收取费用的基础上，由供电公司提供标准化图纸和典型接线方式，增派技术力量施工并验收合格，签订《自备应急电源管理备忘录》，尽快完成自发电的备案和更新。

服务社会经济发展是供电企业的使命，只有不断深入了解中小企业实际需求，做到既节能减排又合理安全用电，才能更好的服务于地方经济社会又好又快的发展。

参考文献

[1] 苏经信经[2010]49号--关于印发江苏省重要电力用户供电电源和自备应急电源配置管理实施办法（试行）的通知

[2] 吕志伟,解召辉. 浅析重要用户自备应急电源管理《电力需求侧管理》 2009(1)

[3]《江苏省电力公司客户自备应急电源管理办法》2006