功能說明與康明斯知識 |
柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)控制的供電接線方法(圖解) |
摘要:所謂的并機(jī)模式是指將至少兩臺以上的相同電壓和轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)組并聯(lián)起來,相當(dāng)于二合一的結(jié)合體共同承擔(dān)對同一用電負(fù)載進(jìn)行電力輸出。簡單地說便是1+1=2的過程,隨著負(fù)載的增大,用戶單位如今普遍喜歡采取N+1供配電模式。N+1意味著若干的柴油發(fā)電機(jī)組數(shù)量,同時輸出連接電纜或母排隨之急劇增加,因此接線會變得更加復(fù)雜??得魉拱l(fā)電機(jī)公司特此撰文闡明柴油發(fā)電機(jī)組配置原則、并行使用的好處及多臺并聯(lián)的技術(shù)條件,借此防止用戶由于錯誤接線造成柴發(fā)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的事故。
一、設(shè)備配置原則
柴油發(fā)電機(jī)組是由將燃燒柴油產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的柴油發(fā)動機(jī),和把機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能的同步發(fā)電機(jī)組成的。在電力網(wǎng)還未到達(dá)或供電保障性不強(qiáng)的地區(qū),常用柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出性能與市電一樣的電能供給用電設(shè)備。它也就成為市電電力網(wǎng)的得力助手。其配置原則如下:
(1)柴油發(fā)電發(fā)電機(jī)組的容量應(yīng)能滿足重要用電設(shè)備、空調(diào)、照明及其他保障負(fù)荷(如消防)的供電所需。
(2)根據(jù)現(xiàn)有機(jī)房條件并考慮發(fā)電機(jī)組性價比確定單臺發(fā)電機(jī)組的容量。
(3)根據(jù)該機(jī)房的建設(shè)規(guī)模及多臺油機(jī)并機(jī)方案的可行性、經(jīng)濟(jì)性考慮選擇發(fā)電機(jī)組的工作電壓。
二、并聯(lián)運(yùn)行的好處
柴油發(fā)電機(jī)并行使用以增加總系統(tǒng)規(guī)模并增加冗余。將幾個較小的柴油發(fā)電機(jī)優(yōu)先于一個較大的柴油發(fā)電機(jī)組合起來也可能更具成本效益。
1、增加功率輸出
比如說,在一家大型工廠,在擁有一臺已使用2年的500kVA康明斯發(fā)電機(jī)組,當(dāng)工廠需要擴(kuò)張時,但又不想扔掉舊的柴油發(fā)電給,而這臺柴油發(fā)電機(jī)又不能滿足工廠的日常用電需求,沒有足夠的電力可保障正常的生產(chǎn)。在這種情況下,可能會考慮在系統(tǒng)中添加第二臺柴油發(fā)電機(jī),比如另一臺500kVA的康明斯發(fā)電機(jī)組,這將會為您提供1000kVA的功率。
2、增加冗余
通過向您的電力系統(tǒng)中添加額外的柴油發(fā)電機(jī),您可以增加冗余并使系統(tǒng)更加可靠。例如,您的總功率要求為2000kVA,但您需要購買更大的柴油發(fā)電機(jī)來解決負(fù)載接受問題,比如3000kVA。相反,您可以并行購買6x500kVA的柴油發(fā)電機(jī)。如果出現(xiàn)單一故障,如果您配置的是一臺3000kVA的柴油發(fā)電機(jī),那么,當(dāng)這一臺3000kVA的柴油發(fā)電機(jī)無法運(yùn)行時,您將沒有電源可用。而如果你配置的是并行6x500kVA的柴油發(fā)電機(jī),在這種情況下,當(dāng)6x500kVA設(shè)備之一無法運(yùn)行時,您仍然可以使用2500kVA,從而為您提供一些冗余。
3、降低配置成本
添加額外的柴油發(fā)電機(jī)似乎是一項(xiàng)昂貴的投入,但對于許多用例而言,與其他解決方案相比,整個系統(tǒng)實(shí)際上可能更便宜。比如說約500kVA的康明斯發(fā)電機(jī)組被用于許多應(yīng)用。超過這個規(guī)模,應(yīng)用程序的數(shù)量和生產(chǎn)的數(shù)量會顯著下降,而且由于數(shù)量的減少,價格會上漲。通常這意味著每kVA的成本更高,當(dāng)您在上面的示例系統(tǒng)中達(dá)到3000kVA時,價格可能會高出數(shù)倍。運(yùn)輸?shù)侥承┠康牡氐某杀疽彩且粋€因素,較大的發(fā)電機(jī)組需要貨車足夠的空間尺寸(例如貨車一般是滿足不了大型機(jī)組的寬度需求),而不是較小柴油發(fā)電機(jī)僅需普通貨即可完成配送,減少了運(yùn)輸相關(guān)費(fèi)用,間接上也使企業(yè)配置柴油發(fā)電機(jī)的成本減少。
三、并聯(lián)系統(tǒng)
1、并機(jī)容量的要求
柴油發(fā)電機(jī)主要提供應(yīng)急電源保障容量,發(fā)電發(fā)電機(jī)組的并機(jī)容量首先應(yīng)滿足以下三個條件:
(1)發(fā)電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行額定功率大于或等于穩(wěn)定負(fù)荷計算功率;
(2)發(fā)電機(jī)的備用運(yùn)行功率大于或等于負(fù)荷的尖峰功率;
(3)在最大的電動機(jī)起動時,發(fā)電機(jī)的瞬時電壓降不大于15%~20%。
其次,數(shù)據(jù)中心配置有大量的不間斷電源,它的特性是非線性負(fù)載,在供電線路上會產(chǎn)生諧波,使發(fā)電機(jī)輸出電壓波形產(chǎn)生失真。對于高阻抗的發(fā)電機(jī),諧波對發(fā)電機(jī)影響更大。由于發(fā)電發(fā)電機(jī)組相對電網(wǎng)是有限容量系統(tǒng),多臺發(fā)電機(jī)并機(jī)系統(tǒng)除了滿足穩(wěn)定負(fù)荷需求外,還需考慮負(fù)載特性(電能質(zhì)量)、啟動性能、沖擊負(fù)載(冷凍發(fā)電機(jī)組和水泵的啟動電流、變壓器投入時的激磁電流)對發(fā)電機(jī)使用的影響。
2、并機(jī)控制
為保證響應(yīng)速度,并機(jī)系統(tǒng)同步控制采用準(zhǔn)同期方式,系統(tǒng)采用隨機(jī)并聯(lián)方式,即系統(tǒng)中任一臺首先達(dá)到額定輸出的發(fā)電機(jī)組,都可以先合閘到母線供電,其他發(fā)電機(jī)組與該發(fā)電機(jī)組同步后再依次合閘供電。
并車接線端子指示圖 |
(1)每臺發(fā)電發(fā)電機(jī)組控制柜(GCP)控制一臺發(fā)電發(fā)電機(jī)組,配備自動同步與負(fù)載分配模塊,通過控制發(fā)電機(jī)組得轉(zhuǎn)速與電壓,來實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組互相之間的并聯(lián)及負(fù)載均衡。同時也通過廣角模擬表,來監(jiān)控發(fā)電發(fā)電機(jī)組輸出,如電壓、電流、功率因數(shù)、有功、無功等,以保證操作人員一眼就可以看到多臺發(fā)電機(jī)組的多項(xiàng)參數(shù)。GCP 可以與相應(yīng)發(fā)電機(jī)組一起安裝,以節(jié)省空間,降低總成本。對應(yīng)發(fā)電機(jī)組的高壓開關(guān)由GCP 來控制其分/合。
(2)主控柜(MCP)用來協(xié)調(diào)控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行,通過PLC 編程,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯控制,包括投入和切除發(fā)電機(jī)組,優(yōu)先級設(shè)定等。
(3)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)組、并聯(lián)、高壓開關(guān)等)平時處在自動模式,通過外部送來的信號(比如可以是市電進(jìn)線失壓信號),由并聯(lián)控制系統(tǒng)來監(jiān)視市電狀況。
(4)市電失電/故障時,并聯(lián)系統(tǒng)收到信號,通過設(shè)定的時間延遲(PLC設(shè)定,可根據(jù)實(shí)際情況靈活修改)后,給全部發(fā)電機(jī)組送出啟動信號(信號送至GCP,GCP 再送信號至各發(fā)電機(jī)組的機(jī)上控制器),6 臺發(fā)電機(jī)組同時啟動。率先達(dá)到90%額定頻率和額定電壓的發(fā)電機(jī)組,GCP 發(fā)出信號,自動閉合真空斷路器,發(fā)電機(jī)組合閘到應(yīng)急母線。其他發(fā)電機(jī)與母線同步后,自動合閘到母線。
柴發(fā)并聯(lián)系統(tǒng)母排接線圖 |
3、負(fù)載管理
假設(shè)用戶一共采用6臺發(fā)電機(jī)組自動并聯(lián)運(yùn)行,系統(tǒng)自動分配負(fù)載,按下述邏輯實(shí)現(xiàn)負(fù)載管理。
(1)系統(tǒng)負(fù)載管理按N+1模式來控制,全部發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行1~10 分鐘(PLC 設(shè)定,可調(diào))后,如系統(tǒng)全部負(fù)載小于單機(jī)額定容量的360%(可調(diào))且持續(xù)時間超過1 分鐘,則系統(tǒng)自動切除第6 臺發(fā)電機(jī)組,此時全部負(fù)載可以只用5臺發(fā)電機(jī)組帶,通過N+1 的冗余負(fù)載管理設(shè)計,來保證供電可靠性;
1號機(jī)并車接線圖 |
(2)如負(fù)載繼續(xù)下降至小于單機(jī)容量的270%且持續(xù)時間超過1 分鐘,則系統(tǒng)自動切除第5 臺發(fā)電機(jī)組;如負(fù)載繼續(xù)下降至小于單機(jī)容量的180%且持續(xù)時間超過1 分鐘,則系統(tǒng)自動切除第4 臺發(fā)電機(jī)組;如負(fù)載繼續(xù)下降至小于單機(jī)容量的90%且持續(xù)時間超過1分鐘,則系統(tǒng)自動切除第3臺發(fā)電機(jī)組。系統(tǒng)最小保證兩臺發(fā)電機(jī)組在線運(yùn)行。
(3)如系統(tǒng)負(fù)載增加,至大于單機(jī)額定容量的120%,則系統(tǒng)自動啟動第3 臺發(fā)電機(jī)組,并自動同步后合閘,向負(fù)載供電;如系統(tǒng)全部負(fù)載增加,至大于單機(jī)額定容量的240%,則系統(tǒng)自動啟動第4 臺發(fā)電機(jī)組,并自動同步后合閘,向負(fù)載供電。其他發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行以此類推。
2號機(jī)并車接線圖 |
(4)系統(tǒng)帶載運(yùn)行中,任一臺發(fā)電機(jī)組故障,則系統(tǒng)自動報警,同時啟動一臺冗余發(fā)電機(jī)組投入使用。
(5)市電恢復(fù),則全部在線發(fā)電機(jī)組通過主控柜MCP斷開發(fā)電機(jī)組進(jìn)線斷路器,發(fā)電發(fā)電機(jī)組自動冷卻延時后停機(jī)。
(6)當(dāng)主控制處于手動模式時,整個應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)處于手動狀態(tài),可手動啟動發(fā)電機(jī)組,手動并聯(lián),手動停機(jī)等。試驗(yàn)功能可通過手動模式來實(shí)現(xiàn)。并聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)配備數(shù)字式自動負(fù)載分荷(Load Sharing)控制器,將負(fù)載在各發(fā)電機(jī)組間均勻分擔(dān)。
上述邏輯控制功能可在現(xiàn)場設(shè)定,無需硬件改動,即可靈活擴(kuò)容。
----------------
以上信息來源于互聯(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(quán),請通知我們!
溫馨提示:未經(jīng)我方許可,請勿隨意轉(zhuǎn)載信息!
如果希望了解更多有關(guān)柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)數(shù)據(jù)與產(chǎn)品資料,請電話聯(lián)系銷售宣傳部門或訪問我們官網(wǎng):http://www.km-robot.com