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天然气发电机并网

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天然气发电机并网

发布日期:2018-05-10 作者: 点击:


      目前,燃气冷热电分布式能源发电机一般按照“并网不上网”方式与运行。发电机容量小于用户侧容量,这时发电机与电力系统一起为用电设备提供电源,贵州发电机与电网并网运行。方发电机发生故障时,由电力系统带全部负荷;电力系统发生故障时,发电机带其额定容量下的较重要负荷。发电机的非同期并列,会产生很大的冲击电流,不但会危机机组自身安全,还会使电网产生波动、破坏稳定性。因此要求同期装置和控制、保护装置齐全可靠。


  (一)发电机并网条件

  (1)发电机发出电源的相序与电网汇流排相序相同。否则,不但发电机不能进入同步,而且会产生很大的拍振电流,使发电机绕组承受过大的电动力,使线圈变形绝缘短路。

  (2)发电机的电压有效值与电网的电压有效值相等或接近相等(电压差<10%),并且波形相同。

  (3)发电机的频率应与电力系统电糠的频率基本相等(频率差不能超过0.5-1 Hz)。

  (4)发电机的电压相位与电力系统电源的电压相位相等(相位差<10°)。


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  (二)发电机并网过程

    发电机与电网并列运行时,由于电网的容量远远大于发电机的容量,因此发电机 工作状态的变化不会影响电网电压和频率。在发电机与电网并列时,可认为电网电压和频率是不变的。燃气发电机通过自动并网装置检测电网的电压、频率和相位,并以此为基准,通过增减励磁电流来调整燃气发电机的输出电压,改变燃气发电机的转速来调整频率,调节瞬时速率来满足相位差。在基本满足并列条件的瞬间,闭合发电机的主断路器使发电机投入系统,这就是发电机并列过程。

  (三)发电机并网控制系统

    为了直观判断是否满足并列条件,发电机的同期屏上安装有电压差表、两组同期指示灯和同期表用以检查和监视,同时配备有自动准同期装置。 通过电压差表可以测得待并网发电机的端电压与电网汇流母线排间的电压差;通过同期指示灯的暗、亮可以检查发电机与电网汇流排侧的频率和相序;当待并发电机的频率高于电网的运行频率时,同期表指针就顺时针快速旋转,反之则逆时针方向旋转。 频率差得越大,同期表的指针转得越快,频率差减小时指针旋转减慢,当两侧频率差减小到一定程度后,频率非常接近,指针位置与同期点的夹角即是两侧电压的相位差。 当 上述仪表指示满足并列条件时,即可进行手动准同期并列操作。目前,各类小型燃气发电机均自带完善的自动并网控制系统以及负荷自动分配系统。


(四)发电机并网解列保护系统

    为了使发电机组并网后可靠稳定运行,机组设置了安全完善的保护装置,一旦机组出现下列故障,会自动掉闸,与电网解列,自动停机。

(1)过负荷故障


    如果在发电机组运行时,其输出功率大于额定功率的10%,发电机组超负荷就容易使机组损坏。 现场安装了负载传感器,当严重超负荷时自动停机。


(2)超速故障


    如果发电机组超过额定转速运行时,会导致发电频率与电网频率不同,故设计了转速继电器,当发电机运行转速大于额定转速的2%时,视其为故障,自动停机。

(3)油压故障


    发电机组的润滑系统是否正常是通过其油压反映出来的,油压不正常可视为机组处于非正常运行状态,严重时可通过继电器自动停机。


(4)水温、水位故障


    发电机内部的循环水用于机组冷却,当机组内无水、少水或水温过高,说明冷却系统不正常,可使机组损坏。现场安装了水温、水位传感器,在其非正常状态时自动停机。


(5)蓄电池故障


   蓄电池用于给发电机组定子的自身励磁,励磁系统的好坏直接影响发电机 组的运行质量,故设计了蓄电池电压继电器,当其故障时自动停机。


(6)功率方向故障


    发电机组正常运行时向电网输出电能,非正常时电网向发电机提供电源,此时发电机就变成了电动机而消起电能,故设计了功率方向继电装置,使发电机只能给电网提供电源,一旦反向就与电网解列,自动停机。


(7)紧急停车装置

    当发电机组遇到紧急情况时,可按急停按钮使发电机组瞬间与电网解列,停止机组运行。


(五)发电机励磁系统及二次电路



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1、励磁系统


     励磁系统是交流同步发电机核心组成部分,励磁系统的好坏直接影响间步发电机的性质和运行质量。 同步发电机是自激励、 恒压式无刷发电机,配有复励励磁系统,发电机的励磁功率由其内部获得。 这种复励励磁系统动态性能好,突加、 突卸额定负载时电压瞬变小、 暂态过程小,超载能力可达到发电机额定电流的2.5倍,能够承受3倍于额定值的短路电流,在自动电压调节器作用下,可获得很高的稳态电压调整率等突出优点。

2、二次电路


     发电机的二次电路是由不同功能的基本电路组成的,主要包括:发电机调压电路,发电机调速电路,自动准同期并列控制电路,自动并列、 手动并列和解列控制电路,测量电路,发电机辅助设备控制电路,发电机输出功率限制电路,逆功率控制电路,直流24V供电、 充电电路,发 动机启动和停车电路,继电保护电路等。


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