淺談發(fā)電機(jī)并網(wǎng)解裂系統(tǒng)
| 簡(jiǎn)介： 發(fā)電廠常常用發(fā)電機(jī)作為后備電源以應(yīng)付電網(wǎng)的停電、供電設(shè)備故障、設(shè)備檢修。當(dāng)發(fā)生停電時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)延時(shí)幾秒鐘自動(dòng)啟動(dòng)向饋電柜用電設(shè)備提供電源，同時(shí)斷開與電網(wǎng)連接的主開關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)來(lái)電時(shí)，為了轉(zhuǎn)為電網(wǎng)供電而不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換過程的停電，發(fā)電機(jī)必須與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，并網(wǎng)成功后馬上從電網(wǎng)解列退出。并列是非常重要的操作，發(fā)電機(jī)的非同期并列，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，不但會(huì)危及機(jī)組自身的安全，還會(huì)使電網(wǎng)產(chǎn)生波動(dòng)、破壞穩(wěn)定性。因此要求同期裝置和控制、保護(hù)裝置齊全可靠。 關(guān)鍵字：并網(wǎng) 發(fā)電廠常常用發(fā)電機(jī)作為后備電源以應(yīng)付電網(wǎng)的停電、供電設(shè)備故障、設(shè)備檢修。當(dāng)發(fā)生停電時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)延時(shí)幾秒鐘自動(dòng)啟動(dòng)向饋電柜用電設(shè)備提供電源，同時(shí)斷開與電網(wǎng)連接的主開關(guān)。當(dāng)電網(wǎng)來(lái)電時(shí)，為了轉(zhuǎn)為電網(wǎng)供電而不產(chǎn)生轉(zhuǎn)換過程的停電，發(fā)電機(jī)必須與電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，并網(wǎng)成功后馬上從電網(wǎng)解列退出。并列是非常重要的操作，發(fā)電機(jī)的非同期并列，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，不但會(huì)危及機(jī)組自身的安全，還會(huì)使電網(wǎng)產(chǎn)生波動(dòng)、破壞穩(wěn)定性。因此要求同期裝置和控制、保護(hù)裝置齊全可靠。 一, 并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng) 為了使發(fā)電機(jī)能并網(wǎng)發(fā)電，必須滿足以下條件： ?、佟“l(fā)電機(jī)發(fā)出電源的相序與電網(wǎng)匯流排相序相同。否則，不但發(fā)電機(jī)不能進(jìn)入同步，而且會(huì)產(chǎn)生很大的拍振電流，使發(fā)電機(jī)繞組承受過大的電動(dòng)力，使線圈變形絕緣短路。 ?、凇“l(fā)電機(jī)的電壓有效值與電網(wǎng)匯流排的電壓有效值相等或接近相等(電壓差<10%)，否則，會(huì)由于電位差而產(chǎn)生內(nèi)部無(wú)功環(huán)流，生成很大的電磁沖擊力。 ?、邸“l(fā)電機(jī)的頻率應(yīng)與電力系統(tǒng)電源的頻率基本相等(頻率差不能超過0.5～1 Hz)，否則會(huì)因?yàn)榕恼耠娏骱团恼耠妷旱挠泄Ψ至吭诎l(fā)電機(jī)軸上產(chǎn)生力矩，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，造成機(jī)組損壞。 ?、堋“l(fā)電機(jī)的電壓相位與電力系統(tǒng)電源的電壓相位相等(相位差＜10°)，否則將產(chǎn)生有功和無(wú)功電流沖擊，使發(fā)電機(jī)燒毀。 ⑤ 波形相同，發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)同樣是正弦波波形。 發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列運(yùn)行時(shí)，由于電網(wǎng)的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)電機(jī)的容量，所以發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)的變化不會(huì)影響電網(wǎng)電壓和頻率，因此在發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并列時(shí)，可認(rèn)為電網(wǎng)電壓和頻率是不變的。待并發(fā)電機(jī)以電網(wǎng)為基準(zhǔn)，通過增減勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓，改變?nèi)細(xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整頻率，調(diào)節(jié)瞬時(shí)速率來(lái)滿足相位差，在基本滿足并列條件的瞬間，閉合發(fā)電機(jī)的主斷路器使發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，這就是發(fā)電機(jī)并列過程。 為了直觀判斷是否滿足并列條件，發(fā)電機(jī)的同期屏上安裝有電壓差表、兩組同期指示燈和同期表用以檢查和監(jiān)視，同時(shí)配備有自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置。通過電壓差表可以測(cè)得待并發(fā)電機(jī)的端電壓與電網(wǎng)匯流母排間的電壓差；通過同期指示燈的暗、亮可以檢查發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)匯流排側(cè)的頻率和相序；當(dāng)待并發(fā)電機(jī)的頻率高于電網(wǎng)的運(yùn)行頻率時(shí)，同期表指針就順時(shí)針快速旋轉(zhuǎn)；反之，則逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。頻率差得越大，同期表的指針轉(zhuǎn)得越快，頻率差減小時(shí)指針旋轉(zhuǎn)減慢，當(dāng)兩側(cè)頻率差減小到一定程度后，頻率非常接近，指針位置與同期點(diǎn)的夾角即是兩側(cè)電壓的相位差。當(dāng)上述儀表指示滿足并列條件時(shí)，即可進(jìn)行手動(dòng)準(zhǔn)同期并列操作。 二, 解裂保護(hù)系統(tǒng) 為了使發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后可靠穩(wěn)定運(yùn)行，該機(jī)組設(shè)置了安全完善的保護(hù)裝置，一旦機(jī)組出現(xiàn)下列故障，會(huì)自動(dòng)掉閘，與電網(wǎng)解裂，自動(dòng)停機(jī)。 ?、佟∵^負(fù)荷故障：如果在發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，其輸出功率大于額定功率的10%，發(fā)電機(jī)組超力就容易使機(jī)組損壞?，F(xiàn)場(chǎng)安裝了負(fù)載傳感器，當(dāng)嚴(yán)重超負(fù)荷時(shí)自動(dòng)停機(jī)。 ② 超速故障：如果發(fā)電機(jī)組超過額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電頻率與電網(wǎng)頻率不同。故設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)速繼電器，當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速的2%時(shí)，視其為故障，自動(dòng)停機(jī)。 ?、邸∮蛪汗收希?A title=發(fā)電機(jī)組 target=_blank>發(fā)電機(jī)組的潤(rùn)滑系統(tǒng)是否正常是通過其油壓反映出來(lái)的，油壓不正?？梢暈闄C(jī)組處于非正常運(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)可通過繼電器自動(dòng)停機(jī)。 ?、堋∷疁亍⑺还收希喊l(fā)電機(jī)內(nèi)部的循環(huán)水用于機(jī)組冷卻，當(dāng)機(jī)組內(nèi)無(wú)水、少水或水溫過高，說(shuō)明冷卻系統(tǒng)不正常，可使機(jī)組損壞?，F(xiàn)安裝了水溫、水位傳感器，在其非正常狀態(tài)時(shí)自動(dòng)停機(jī)。 ?、荨?A title=蓄電池 target=_blank>蓄電池故障：蓄電池用于給發(fā)電機(jī)組定子的自身勵(lì)磁，勵(lì)磁系統(tǒng)的好壞直接影響發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量，故設(shè)計(jì)了蓄電池電壓繼電器，當(dāng)其故障時(shí)自動(dòng)停機(jī)。 ?、蕖」β史较蚬收希?A title=發(fā)電機(jī)組 target=_blank>發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)向電網(wǎng)輸出電能，非正常時(shí)電網(wǎng)向發(fā)電機(jī)提供電源，此時(shí)發(fā)電機(jī)就變成了電動(dòng)機(jī)而消耗電能。故設(shè)計(jì)了功率方向繼電裝置，使發(fā)電機(jī)只能給電網(wǎng)提供電源，一旦反向就與電網(wǎng)解裂，自動(dòng)停機(jī)。 ?、摺【o急停車裝置：當(dāng)發(fā)電機(jī)組遇到緊急情況時(shí)，可按急停按鈕使發(fā)電機(jī)組瞬間與電網(wǎng)解裂，停止機(jī)組運(yùn)行。 三, 發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)及二次電路 3.1 勵(lì)磁系統(tǒng) 勵(lì)磁系統(tǒng)是交流同步發(fā)電機(jī)核心組成部分，勵(lì)磁系統(tǒng)的好壞直接影響同步發(fā)電機(jī)的性質(zhì)和運(yùn)行質(zhì)量。潮州大唐電廠安裝的同步發(fā)電機(jī)是自激勵(lì)、恒壓式無(wú)刷發(fā)電機(jī)，配有復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁功率由其內(nèi)部獲得。這種復(fù)勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能好，突加、突卸額定負(fù)載時(shí)電壓瞬變小、暫態(tài)過程小，超載能力可達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的2.5倍，能夠承受3倍于額定值的短路電流，在A.V.R調(diào)節(jié)器作用下，可獲得很高的穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整率等突出優(yōu)點(diǎn)。 3.2 二次電路 發(fā)電機(jī)的二次電路是由不同功能的基本電路組成的，主要包括發(fā)電機(jī)調(diào)壓電路，發(fā)電機(jī)調(diào)速電路，自動(dòng)準(zhǔn)同期并列控制電路，自動(dòng)并列、手動(dòng)并列和解列控制電路，測(cè)量電路，發(fā)電機(jī)輔助設(shè)備控制電路，發(fā)電機(jī)輸出功率限制電路，逆功率控制電路，直流24 V供電、充電電路，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停車電路，繼電保護(hù)電路等。 |
