18061042899
当前位置:主页 > 新闻中心 > 柴油发电机在电厂的应用

柴油发电机在电厂的应用

2020-06-19
来源: 礼德动力

一、柴油发电机组的技术要求

(一)自起动功能

柴油发电机组必须保证在电厂的全厂停电事故中,能快速自起动带载运行。

(二)带负载稳定运行功能

(1)柴油发电机组自起动成功后,保安负荷分级投入,机组按设置的自动顺序合闸。(2)机组在功率因数为0.8的额定负载下及每隔12h的稳定运行中,允许有累计1h的1.1倍过载运行;发电机允许20s的2倍过载运行。(3)整套柴油发电机组能满足容量不小于0.2倍柴油发电机组额定容量(Pe)的四极笼型异步电动机全电压直接起动。

(三)自动调节功能

(1)柴油发电机组的空载电压整定范围为95%Ue~105%Ue,线电压波形正弦畸变率不大于2%。(2)柴油发电机组在空载状态,突加功率因数小于等于0.4(滞后)、稳定容量为0.2Pe的三相对称负载或在已带80%Pe的稳定负载再突加上述负载时,母线电压0.2s后不低于85%Ue。突减额定容量为0.2Pe的负载时,柴油发电机组升速不超过额定转速的10%。(3)柴油发电机组空载额定电压时的正弦电压波形畸变率不大于5%。柴油发电机组在一定的三相对称负载下,在其中任一相加上25%的额定相功率的电阻性负载,应能正常工作。发电机线电压最大值(或最小值)与三相线电压平均值相差不超过三相线电压平均值的5%。柴油发电机组各部分温升不超过额定运行工况下的水平。

(四)自动控制功能

柴油发电机组属无人值守电站,其控制系统功能有∶保安段母线电压自动连续监测;自动程序起动,远方起动,就地手动起动;运行状态的柴油发电机组具备自动检测、监视、报警、保护功能。

(五)模拟试验功能

柴油发电机组在备用状态时,切换开关在模拟位置时,模拟保安段母线电压低至25%Ue或失压状态,能按设定时间快速自起动运行试验,试验中不切换负荷。切换开关在工作位置时,当保安段电压降低至25%Ue时能快速切换带负荷。

二、电气接线

电厂的重要负荷(如事故照明、盘柜控制电源、润滑油系统电机等)需专门的两段保安电源供电。正常情况下,保安段由汽机段和锅炉段分别供电;全厂失电情况下,保安段由柴油发电机供电。典型的保安电源一次接线见图1。

图1典型的保安电源一次接线

三、柴油发电机组容量选择

(一)发电机容量选择

DL/T5153—2002附录D“柴油发电机组的选择”中对发电机容量选择规定为∶发电机连续输出容量应大于最大计算负荷,即Se≥nSc,并注明Se为发电机的额定容量。电厂的柴油发电机组是属于备用机组,因此此处Se应该是备用功率对应的额定容量。按标准JB/T10303—2001中规定,机组超过12h连续运行时,(在按使用说明书规定进行保养的条件下)其输出功率按发动机规定功率的90%修正后折算的电功率,但此时电功率最大不得超过发电机的额定功率。由于这里的Sc为最大计算负荷,它仅会在电厂机炉事故停机过程中的一段时间内出现,且持续时间不会很长,在此之后的时间内,只有部分负荷需要持续供电,其值不会超过最大计算负荷的90%,因此即使发生严重的电网停电事故,电网供电不能很快恢复时需柴油发电机组连续运行超过12h时,也不会超出柴油发电机组的承受能力。

(二)发电机带负荷起动一台最大容量的电动机时短时过负荷能力校验

DL/T5153—2002附录D规定发电机在热状态下,能承受150%Se,时间为15s。

式中∶PDm为最大电动机的额定功率,Kq为最大电动机的起动电流倍数。目前许多制造厂提供的柴油发电机组15s过负荷能力已经超过1.5倍,在校验时再使用式(1)就不能将提高的过负荷能力反映进去。根据公式的实际意义,分母上的1.5就是过负荷倍数,因此在计算时应该用制造厂提供的过负荷倍数代入分母,这样不会浪费柴油发电机组提高的过负荷能力。

(三)柴油机输出功率的复核

在柴油机输出功率的复核的规定中采用了Pr,即标准使用条件(海拔高度0m,空气温度20℃)下的输出功率。此处也要相应的采用备用功率。

在持续1h运行状态下输出功率校验时,考虑了全厂停电1h内,柴油发电机组要有承担最大保安负荷的能力。柴油机1h允许承受能力为1.1Px(Px为折算到实际使用地点的柴油机输出功率)。

DL/T5153—2002附录D中柴油机首次加载能力校验规定∶制造厂保证的柴油发电机组首次加载能力,不低于额定功率的50%。为此,要求柴油机的实际输出功率,不小于2倍初始投入的启动有功功率。

式中∶∑P"eD为初始投入的保安负荷额定功率之和,KQ为启动负荷的电流倍数,宜取5;cosφQ为启动负荷的功率因数,宜取0.4。

式(2)使用时有个问题,它只适用于旋转负荷,而首次加载的保安负荷内还包括静止负荷,如果一起计入∑P"eD,再用该公式校验,会使得计算结果偏大。因此,在实际工程应用中,应将首次加载的保安负荷分为旋转负荷和静止负荷两类,对于静止负荷取启动负荷的电流倍数为1,功率因数取0.8进行计算,再根据两类负荷的启动有功功率的总和确定Px是否满足要求。

另外,有的制造厂能保证柴油发电机组首次加载能力超过50%,可以按照制造厂承诺的数值对公式中的系数进行调整。

四、柴油发电机组的一般故障及解决方法

(1)启动程序不当造成柴油发电机不能启动:运行人员应按指示程序启动柴油发电机。(2)负载太大,造成柴油发电机工作频率不稳定:除了供给本厂的应急保安电源外,其他负载应除去。(3)电线接线部分松动,引起输出电压不稳定:检查各连接部分并予以修理,确保输出电压稳定。(4)启动马达故障,使得柴油机不能启动:更换启动马达。(5)启动/停止开关失效,造成柴油发电机不能启动:联系检修对启动/停止开关进行更换。(6)柴油发电机运行中,周率转换器或周率表失效会使得发电机频率不稳定:对周率转换器或周率表进行更换。电子调速器故障:检查电子调速器及转速感知器。(7)机组运转振动过大,引擎速度不稳定,造成发电机电压不稳定:运行人员应检查机组避震设备,调整或更换引擎燃油系统零件,使其速度稳定。

五、结语

综上所述,柴油发电机组在电厂中的设置,是电厂安全性能的要求,也是衡量一个电厂能否安全、可靠、稳定运行的重要指标,在全厂厂用电中断的情况下,它能够快速成功恢复机组供电,为机组尽快恢复运行提供了保障。