基于AMF25柴油发电机的主备切换控制改造

李孟轩 欧阳晓 阮鉴杰 赵北林

（广西广播电视技术中心桂林分中心）

一、前言

以239台为例，在2018年1月新采购了一台200KW柴油发电机与一台ATS柜，新的柴油发电机与原柴油发电机均为AMF25控制器，新ATS与原ATS的控制部分基本相同，均为市电和柴油发电机间的切换，不能实现两台柴油发电机之间的主备切换。如何实现接入原有供配电系统，在不影响原有供配电及旁路的情况下，使得新ATS作为两台柴油发电机之间的自动主备切换及还需保持原ATS作为总输出的设计目标，本文着重介绍了一种简单的改造方法。

二、原柴油发电机及原ATS控制原理

原ATS是溯高美的双电源切换开关，当切换开关电机在220V供电的情况下，公共端317与316、315、314任意一个端口持续闭合，切换开关的电机做出相应的动作使得开关切换至相应的位置，即只要317与315持续闭合，314和316端口就会与317端口全部断开，切换开关切换至I位置，为市电供电输出；317与314持续闭合，315和316端口就会与317端口全部断开，切换开关切换至II位置，为柴油发电机供电。

图1 ATS切换开关的控制线路接线图

在原有的倒换ATS接线方案中，是由AMF25控制器发出指令完成的，在AMF25判断市电故障后（缺相，过欠压，频率故障等），控制柴油发电机控制箱内GOR继电器来完成对ATS切换开关的倒换，原柴油发电机控制箱内GOR继电器的接线图为图2所示。

图2 原柴油发电机GOR继电器接线图

此GOR继电器为3组常开常闭触点，直流12V线包控制，其中触点1,3,4为一组，触点5,6,7为一组，触点8,9,11为一组；触点2,10为线包控制引脚。触点1接163线，触点4接162线，触点3空置；触点6接160线，触点7接161线，触点5为空；触点8,9,11全部空置；触点2接电瓶正极（充电器正极）即+12V，触点10接AMF25控制器的B03端口。利用万用表测量后发现，160与162是同一组控制线，同时与原ATS切换开关控制端口317是同一组线；161与原ATS切换开关控制端口314是同一组线；163与原ATS切换开关控制端口315是同一组线。

同时研究新柴油发电机控制箱与新ATS切换开关后发现，倒换的原理与原柴油发电机及原ATS的切换原理几乎一样。

三、两台柴油发电机实现主备切换的设计改造

新柴油发电机及新ATS在市电故障后能自动启动，但不能自动控制原ATS，需要手动切换，故需要改造两台柴油发电机和两台ATS切换开关的控制部分，使新柴油发电机成为主用，原柴油发电机为备用的，且可以分别自动倒换两台ATS切换开关的功能。设计改造图如图3所示。

图3 油机主备切换改造总框图

（一）新、原柴油发电机与新ATS切换控制的改造

把新柴油发电机的GOR继电器上的160、161、162、163线全部拆除，其余标号的线保持不变，利用这个GOR上的一组常开常闭触点（如1,5,9为一组），常开触点5接163线，公共端触点9接162线,常闭触点1悬空；162线悬空不接任何触点。并同时对应接入新ATS切换开关接线排上162和163端口。如图4所示。

把原柴油发电机的GOR继电器上的160、161、162、163线全部拆除，其余标号的线保持不变，利用这个GOR上的一组常开常闭触点（如1,3,4为一组）,常开触点3接161线，公共端触点1接160线，常闭触点4悬空；163线悬空不接任何触点。并同时对应接入新ATS切换开关接线排上160和161端口。如图4所示。

图4 新、原柴油发电机GOR继电器改造图

新ATS接线图如图5所示。

图5 新ATS接线图

（二）原柴油发电机市电检测的改造

由于新柴油发电机做主用，原柴油发电机做备用，故新柴油发电机AMF25上的MAIN VOLTAGE市电检测需要直接检测三相市电电压，即原柴油发电机AMF25上的MAIN VOLTAGE市电检测线需拆除，接在新柴油发电机AMF25的MAIN VOLTAGE市电检测。

原柴油发电机的市电检测改造图如图6所示。

图6 原柴油发电机市电检测改造图（新装继电器A）

即利用一个新装的有四组常开常闭触点（继电器A），DC12V线包的继电器，4个常闭触点接原市电三相检测线，4个常开触点接新柴油发电机的三相发电电压，即新柴油发电机AMF25上GENERATOR VOLTAGE三相发电电压检测点，4个公共端接回原柴油发电机AMF25上MAIN VOLTAGE市电检测点，此继电器线包并入接在新柴油发电机FCR供油阀（油门）继电器的线包上（此线包一定不能接GOR继电器线包）。

（三）原ATS切换控制的改造

原ATS上160、161、162、163线从接线排上全部拆除，新装两个有两组常开常闭触点，线包DC12V的继电器（以下称继电器B、C）。

继电器B接线如图7所示。一组触点上常开触点接原ATS的162线，公共端接原ATS的161线，常闭触点悬空；另一组触点上常闭触点接原ATS的163线，公共端接162线，常开点悬空；线包接在继电器C的公共端上。

继电器C接线如图8所示。两组常闭触点分别接新柴油发电机GOR继电器的线包；两组常开触点和线包均接原柴油发电机GOR继电器的线包；公共端接继电器B的线包。

图7 原ATS线路改造图（新装继电器B）

（四）新、原柴油发电机AMF25的延时设置

我们需对AMF25的启动延时做调整，即预启动时间、紧急启动延时、市电恢复延时，以避免在市电故障时两台柴油发电机出现倒换逻辑错误。以239台为例，配备有两路市电和全台性UPS的，全台性UPS可至少带载2个小时，故可适当延长柴油发电机的启动时间，两路市电间的切换到输出在20秒，主用柴油发电机从冷启动到倒换ATS完成带载的时间应大于20秒，可设置预启动延时5秒，紧急启动延时20秒, 市电恢复延时为默认设置的60秒；备用柴油发电机从冷启动到倒换ATS完成带载的时间可放宽到3分钟以内，可设置预启动延时5秒，紧急启动延时40秒，市电恢复延时设置在10秒左右，这样就避免了柴油发电机之间的倒换逻辑错误。

（五）新、原柴油发电机AMF25与远程监控的通信

图8 原ATS线路改造图（新装继电器C）

按照原柴油发电机与远程监控的通信方式，再配置一套全新设备安装在新柴油发电机上，只需要在交换机上插入新油机的通信网线即可完成对新油机的通信。原柴油发电机通信设备保留，若新油机发生故障通信失败且无法自动启动，可在交换机上立即插入原油机通信网线使其通信上。另原油机可用AMF25自带的软件单独通信，在恶劣天气无法至现场检查油机时可远程查看并启动油机。

四、总结

此种设计改造方案的原理有两个。其一是AMF25控制器在检测到外电故障（缺相，过欠压，频率故障等）确认后，才会控制GOR继电器吸合倒换ATS；其二是主备切换利用了强制倒换ATS油机供电的原理。239台于2018年4月对此设计方案改造完成，投入使用近一年，未出现任何故障问题，确保了稳定性，对安全播出保障工作是一个很大的帮助。而设计方案中仅增加了三个继电器和一些控制线缆，成本仅几十元，容易实现对其他台站的推广。