新聞主題	柴油發(fā)電機并機柜功能、類(lèi)型及負載分配方法

 

摘要：康明斯公司生產(chǎn)的并機柜專(zhuān)為柴油發(fā)電機并聯(lián)運行設計、制造的專(zhuān)用裝置。適用于 2 臺及以上帶電子調速器的柴油發(fā)電機的并聯(lián)運行。具有遠程啟動(dòng)發(fā)電機、自動(dòng)并機、自動(dòng)按比率分配有功功率、自動(dòng)增機解列待機停機及發(fā)電機故障顯示、保護等多種功能。本系統要實(shí)現對電站的頻率、并聯(lián)運行發(fā)電機組間的有功功率分配進(jìn)行自動(dòng)調節，使之在給定的允許范圍之內；并通過(guò)操作來(lái)實(shí)現電站并聯(lián)運行發(fā)電機組間的有功功率的轉移，以便切換發(fā)電機組或卸載停機。

 

一、并機柜的種類(lèi)

 

    柴油發(fā)電機并聯(lián)系統不但能減少值班人員的操作強度，并且能保持電網(wǎng)頻率為額定值、提高供電質(zhì)量且發(fā)電機組間負荷分配均衡以提高發(fā)電機組的負荷率，從而提高電站運行的穩定性及經(jīng)濟性?？得魉乖瓘S(chǎng)并機柜內含同步器、負荷分配器、PLG 、優(yōu)質(zhì)電器組件和進(jìn)口品牌空氣開(kāi)關(guān)、銅排及柜體等。接線(xiàn)如圖1所示，并機柜外觀(guān)如圖2所示。經(jīng)康明斯專(zhuān)業(yè)高級工程師優(yōu)化設計而成，本裝置具有功能齊全，運行安全可靠，維護方便等特點(diǎn)。

1、手動(dòng)并機柜

      采用傳統的燈光法并機的系統。

2、半自動(dòng)并機柜

      人工操作發(fā)電機開(kāi)、停機，人工操作并機柜系統的分、合閘健，自動(dòng)完成并機、解列控制。

3、自動(dòng)井機柜

      由市電的有無(wú)控制的發(fā)電機組開(kāi)、停以及并機系統的自動(dòng)并機與解列，自動(dòng)分配負載的并機系統。

4、全自動(dòng)并機柜

      在自動(dòng)并機柜的基礎上采用PLC（程序控制）完成多臺發(fā)電機組的自動(dòng)投入與并機，自動(dòng)解列，與停機的邏輯功能（常稱(chēng)調峰）。

5、三遙并機系統

      采用專(zhuān)用的單片機系統，完成并機柜以及發(fā)電機同PC機的通信連接的并機系統。

 

圖1 并機控制器接線(xiàn)端子示意圖

圖2  康明斯原廠(chǎng)DMC系列并機柜

 

二、自動(dòng)并機柜的功能

 

      多臺柴油發(fā)電機組之間并機柜必須具備不可缺少的完善功能和保護系統，如圖3、圖4所示。

1、自動(dòng)并機

       當發(fā)電機組啟動(dòng)成功后，送電至并機柜，需并機時(shí)，由同步器檢測信號，作用電調，將待并發(fā)電機組的頻率和相位自動(dòng)調節與母線(xiàn)一致，發(fā)出并機信號，作用空氣開(kāi)關(guān)合閘、并機。

2、自動(dòng)分配負荷

      當 2 臺及以上發(fā)電機組并機完畢后，發(fā)電機組開(kāi)始帶負荷運行，負荷分配器將作用電調，根據發(fā)電機組的功率，按比例分配負荷。

3、調峰

      當 2 臺及以上機并聯(lián)運行，在負荷變化時(shí)，可根據負荷率的大小，增減運行發(fā)電機組的臺數.一般當負荷率低于 35% 時(shí)，將解列發(fā)電機組，負荷率高于 80% 時(shí)將啟動(dòng)，并列發(fā)電機組，以使發(fā)電機組運行在最經(jīng)濟的狀態(tài)。此種功能要求發(fā)電機有自啟動(dòng)功能，才能完成。

4、保護功能（康明斯PC3.3控制器）：

      當運行中發(fā)電機組之柴油機或控制系統故障時(shí)（如柴油機燃油阻塞），造成該發(fā)電機組不能正常出力，由其它發(fā)電機組拖動(dòng)其進(jìn)入電動(dòng)機狀態(tài)，加重了系統負擔，此時(shí)，控制系統將會(huì )自動(dòng)切斷該發(fā)電機組，并發(fā)出警報。 當負載出現過(guò)流保護時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)跳閘，斷開(kāi)系統對負載的供電，同時(shí)發(fā)電機組自動(dòng)冷卻停機。當故障處理后，當市電還沒(méi)有恢復，系統能自動(dòng)運行供電。

（1）同步保護；

（2）逆功率保護；

（3）過(guò)電流和短路保護（由保護器完成）；

（4）過(guò)壓、欠壓保護。

5、軟性加/減載和零功率分閘

      在調峰功能中，在發(fā)電機組間的負載轉移不是瞬時(shí)轉移，因為瞬時(shí)轉移會(huì )對整個(gè)并機系統造成電壓波動(dòng)，給發(fā)電機組和負載造成沖擊；采用軟性加/減載，使負載按一定的坡度轉移，整個(gè)系統在轉移過(guò)程中無(wú)沖擊，當需要卸載一臺發(fā)電機組，會(huì )將該發(fā)電機組的負載全部軟性轉移到其它發(fā)電機組上時(shí)，才會(huì )自動(dòng)分閘。同樣在一臺發(fā)電機組同期并機后也是按設定的坡度加載，使之分配與其它發(fā)電機組同功率百分比的負載。

6、故障顯示

      發(fā)電機組故障時(shí)聯(lián)動(dòng)跳閘。如發(fā)電機組在運行中因水溫過(guò)高等問(wèn)題而保護停機時(shí)，其并機開(kāi)關(guān)將聯(lián)動(dòng)跳閘，避免逆功率而拖累其它運行發(fā)電機組，也可保護發(fā)電機組自身免于大電流突然分斷時(shí)產(chǎn)生高尖脈沖燒毀勵磁系統。此保護動(dòng)作時(shí)，并機柜上的故障指示燈亮。 

 

圖3  柴發(fā)發(fā)電機組并機柜功能框圖

圖4  柴發(fā)發(fā)電機組并機柜保護系統框圖

 

三、并機后負載分配

 

     柴油發(fā)電機組并機首先要滿(mǎn)足功率均分分配的要求，功率均分分配包括有功功率和無(wú)功功率兩個(gè)方面。所謂均分分配指的是各臺發(fā)電機組所承擔的有功功率和無(wú)功功率都應該與它們的額定功率成正比。如果功率分配出現較大的不平衡，無(wú)論是有功功率還是無(wú)功功率，都不僅會(huì )影響發(fā)電機組運行的效率與經(jīng)濟性，而且甚至會(huì )引起整個(gè)電站的故障。

1、并機控制器數據信息

      HGM9510模塊控制各發(fā)電機組的功率分配誤差小于±2%，遠遠小于國家標準±10%。所有HGM9510并機控制器之間連接是通過(guò)MSC總線(xiàn)(CAN BUS)來(lái)實(shí)現的，MSC總線(xiàn)上傳輸每個(gè)HGM9510模塊的數據信息。數據信息包括：

（1）有功功率；

（2）無(wú)功功率；

（3）運行狀態(tài)；

（4）報警狀態(tài)；

（5）開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

      根據采集到的所有發(fā)電機組輸出的有功功率、無(wú)功功率百分比大小，計算出有功功率、無(wú)功功率目標值(Tgt%)，然后每個(gè)模塊輸出的有功功率、無(wú)功功率值(kW%)通過(guò)PID算法調節與目標平均值的差值，來(lái)達到各臺發(fā)電機組的有功功率與無(wú)功功率輸出大小一致。

2、負荷轉移

      HGM9510并機控制器具有軟加載軟卸載功能，避免發(fā)電合閘與分閘時(shí)對發(fā)電機組的沖擊，延長(cháng)發(fā)電機組使用壽命。負載調度方案如下：

（1）按需求開(kāi)機：

① 在自動(dòng)模式下，開(kāi)關(guān)量輸入口遠程開(kāi)機帶載(按需求)有效時(shí)，優(yōu)先級最高的模塊首先開(kāi)機，當負載大于模塊設定的開(kāi)機最大百分比時(shí)，次優(yōu)先級的模塊開(kāi)機，同步井機，帶載均分。

② 當負載小于模塊設定的停機最小百分比時(shí)，次優(yōu)先級的模塊停機延時(shí)完后，分閘散熱停機。

③ 當帶載的發(fā)電機組報警停機時(shí)，次優(yōu)先級的模塊開(kāi)機。

（2）全部開(kāi)機：

① 在自動(dòng)模式下，開(kāi)關(guān)量輸入口遠程開(kāi)機帶載(按需求)有效時(shí)，所有模塊全部開(kāi)機，首先達到帶載條件的模塊先合閘，其它模塊達到帶載條件后，一一同步并機。然后模塊檢測負載，當負載小于模塊設定的停機最小百分比時(shí)，優(yōu)先級小的模塊停機延時(shí)完后，分閘散熱停機。

② 當負載大于模塊設定的開(kāi)機最大百分比時(shí)，剩余未開(kāi)機的發(fā)電機組全部自動(dòng)開(kāi)機。

③ 當帶載的發(fā)電機組報警停機時(shí)，剩余未開(kāi)機的發(fā)電機組全部自動(dòng)開(kāi)機。

（3）均衡發(fā)動(dòng)機運行時(shí)間：

① 在自動(dòng)模式下，開(kāi)關(guān)量輸入口遠程開(kāi)機帶載(按需求)有效時(shí)，發(fā)動(dòng)機運行時(shí)間小的發(fā)電機組首先開(kāi)機。

② 當帶載運行的發(fā)電機組運行時(shí)間大于其它發(fā)電機組設定的均衡發(fā)動(dòng)機運行時(shí)間時(shí)，調度其它發(fā)電機組開(kāi)機(可按需求開(kāi)機、全部開(kāi)機兩種模式)，其它發(fā)電機組同步井機后。自己分閘卸載停機。

③ 所有的發(fā)電機組按均衡發(fā)動(dòng)機運行時(shí)間的大小輪流循環(huán)自動(dòng)開(kāi)停機。

（4）調度其它發(fā)電機組停機機的最小負載百分比：

舉例：3臺發(fā)電機組額定有功功率都為100kW。優(yōu)先級為1，2，3停機的最小負載百分比設定為：60%；當前3臺發(fā)電機組井機帶載，負載功率為240kW。

① 當負載為120kW時(shí)，優(yōu)先級3發(fā)電機組開(kāi)始自動(dòng)停機延時(shí)，延時(shí)結束后，卸載停機，優(yōu)先級1與2的發(fā)電機組均分負載各帶60KW(額定功率的60%)

② 當負載為60kW時(shí)，優(yōu)先級2發(fā)電機組開(kāi)始自動(dòng)停機延時(shí)，延時(shí)結束后，卸載停機，優(yōu)先級1發(fā)電機組帶負載60KW(額定功率的60%)

③ 當遠程開(kāi)機信號無(wú)效時(shí)，優(yōu)先1發(fā)電機組開(kāi)始自動(dòng)停機延時(shí)，延時(shí)結束后，分閘停機。

 

總結：

      柴發(fā)并機柜結構簡(jiǎn)單，美觀(guān)大方。操作簡(jiǎn)易、標示清楚一目了然，既使是從來(lái)未接觸過(guò)發(fā)電機或并機柜的電工也能在最短的時(shí)間里教會(huì )操作并機柜。 功能齊全，具有逆功率保護。機器故障保護等功能，嚴格按GB/T2820標準執行。

----------------
以上信息來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)新聞，特此聲明！
若有違反相關(guān)法律或者侵犯版權，請通知我們！
溫馨提示：未經(jīng)我方許可，請勿隨意轉載信息！
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機組技術(shù)數據與產(chǎn)品資料，請電話(huà)聯(lián)系銷(xiāo)售宣傳部門(mén)或訪(fǎng)問(wèn)我們官網(wǎng)：http://www.aticodonostia.com