打开文本图片集

摘要：根据两台200kW柴油发电机使用要求，使用AGC-4控制器设计控制电路，配置相应参数，实现手动和自动两种模式下的启动停机、并联解列和参数保护等功能。

关键词：柴油发动机；AGC-4控制器；电路设计

AGC-4型控制器是丹麦DEIF公司生产的一款柴油发电机组控制器，其技术先进、功能完备的、性能可靠，具备具备单机供电、并联供电、并网供电等多种功能，用于各种型号的柴油发电机组。本文使用两台AGC-4控制器控制进行电路设计，实现对两台发电机组的控制。

一、机组型号与控制要求

所控制机组为2台200kW发电机组，柴油机为康明斯NTA855，发电机为斯坦福发电机，采用MX321型AVR。要求能实现以下功能：

1.手动控制，通过AGC-4面板上的手动操作，实现两台机组的并联解列和功率分配；

2.自动控制，当AGC-4 接到市电停电信号时，两台机组中运行时间少的机组启动供电，当总功率到达单机功率的80%时，另一台启动，当总功率下降至单机功率的40%时，运行时间短的机组解列停机，市电恢复后，运行机组自动停机。

2.保护功能，机组能实现对柴油机和发电机的参数保护。

二、参数设置

将AGC-4控制器与电脑相连，通过AGC-4的专用控制软件USW实现控制器内参数的设置，根据机组型号和控制要求，主要进行机组基本参数、传感器类型、触头功能和自动模式等参数的设置。

三、电路设计

电路图设计如图1所示。

（一）模式选择电路

AGC-4控制器并联控制电路有手动、自动和两种模式，通过操作SA1转换开关来实现模式的转换。当SA1位于手动位时，49号端子为低电平，机组为手动操作，即通过AGC-4面板上的按钮实现操作。当SA1位于自动动位时，AGC-4面板上的按钮不起作用，系统按照AGC-4内部设定的自动程序运行。

（二）启动停机控制电路

在手动模式下，按下AGC-4控制器控制面板上绿色启动按键后，121、122端子之间的常开触点闭合，启动继电器通过03号线得电，使启动电机得电，驱动柴油机转动；同时118、119端子之间的常开触点闭合，通过04号线使断油阀和速度控制器同时得电，开始供油，机组开始启动，AGC-4通过100、101端子输入的转速信号感知机组转速，当柴油机达到400r/min的转速时，AGC-4控制121、122端子断开使03号线失电，启动继电器失电，启动电机退出啮合，机组启动完成，运行于怠速。怠速运行1分钟后，63、64之间触头的自动断开，与之相连接的机组速度控制器上7、10号端子由导通变为断开，机组由怠速升到全速1500r/min。当按下控制器面板上的停机按钮时，机组先由全速变为怠速，怠速运行1分钟后，同时118、119端子之间的触点断开，机组断油停机。

（三）合闸电路

合闸分为两种情况，一是单机合闸供电，二是并联合闸。

单机合闸是指由一台机组单独进行合闸供电，在手动模式下，当需要单机合闸时，按下AGC-4面板上的合/分闸按钮，AGC-4自动检测电压、频率是否在要求范围内，如果电压频率正常，AGC-4控制17、18号端子之间的敞开触头闭合，发电机W相电压通过40、42号线使断路器的合闸线圈得电，断路器合闸，机组开始供电。

并联合闸是指在一台机组已经供电的情况下，合闸另一台机组同时向母线供电。在手动模式下，当待并机组启动并达到全速后，按下合/分闸按钮，AGC-4接受到合闸指令后，首先对电压和转速进行调整，使待并机组的电压大小、频率、相位与母线电压基本一致，然后发出合闸信号，断路器合闸，两台机组并联供电。以待并机组电压偏低和频率偏高为例，说明电压和频率的自动调整过程。如果待并机组电压偏低，AGC-4使69、70端子之间的常开触头闭合，即电子电位计2R的18、19号端子闭合，得到升压信号，电子电位计通过20、21号端子输出升压信号给AVR的A1、A2端子，控制发电机升压至母线电压；

如果待并机组频率偏高，AGC-4使67、68端子之间的常开触头闭合，即电子电位计1R的20、21号端子闭合，得到降速信号，电子电位计通过18、19号端子输出降速信号，给速度控制器的9、11端子，控制柴油机转速降低，使待并机组频率降低至母线频率。当待并机组的电压大小、频率和相位与母线电压一致时，AGC-4发出合闸指令，控制机组合闸，机组并联完成。并联完成后两台机组通过CAN通讯实现功率的平均分配，CAN通讯是通过机组AGC-4控制器的A1、A3、B1、B3端子分别与另一台机组AGC-4控制器的A1、A3、B1、B3端子相互连接来实现的。

（四）分闸电路

分闸分也为两种情况，一是单机供电的情况下分闸，二是在并联供电的情况下，其中一台机组分闸，称之为解列。

在手动情况下，单机供电分闸时，按下AGC-4操作面板上的合/分闸按钮，AGC-4控制14、15号端子之间的常开触头闭合，发电机W相电压通过40、43号线使断路器的分闸线圈得电，断路器分闸。

并联供电需解列一台机组时，按下AGC-4操作面板上的合/分闸按钮，解列机组的AGC-4通过电子电位计控制AVR和EFC进行功率转移，在功率转移完成后，端子14、15之间的常开触头闭合，分闸线圈得电，机组解列分闸。

（五）报警保护电路

当机组在运行过程中发生故障时，AGC-4会控制机组跳闸或者跳闸停机，实现机组的保护。以冷却液温度过高保护为例，AGC-4通过105端子读取柴油机冷却液温度信号，当温度过高时，AGC-4控制端子14、15之间的常开触点闭合，分闸线圈得电分闸；端子118、119断开，断油阀和速度控制器失电，柴油机停机，同时端子11、12之间的常开触头闭合，59、60之间的常开触头闭合闭合，冷却液温度报警灯亮，故障报警灯亮。

电路设计完成后，经过发电机组运行验证，功能完善，运行稳定，完全达到了设计的要求。

参考文献

[1]柴油发电机组新技术及应用  徐乃强  蔡行荣  庄衍平，机械工业出版社，2018.03