柴油發電機組兩台並機越來越普遍,經(jīng)常由於需求(qiú)功率的增加(jiā)而出現(xiàn)要(yào)求柴油發電(diàn)機組並機的(de)服務,隨(suí)著現代化建設的發展,發電機組越來越多地應用於國防工程(chéng)、武器係統(tǒng)、野外作業等工(gōng)程中(zhōng)。為(wéi)了滿足大負荷或不間斷供電要(yào)求,往往需要將兩台或多台機組並聯運行。機組(zǔ)並聯運行中,常出現功率分配(pèi)不均勻現象(xiàng),過度功率分配不均勻將會嚴重影響電站係統運行的安全性和可靠性,且會(huì)對發電機組產生嚴重危害。這種危害性根源(yuán)於係統的環流問題(tí),也是並聯(lián)電站調試中常見、也是難(nán)以解決的問題。我公司技術人(rén)員根據調試並聯機組的一些(xiē)經驗,提出了環流產生的原因、影響功率平均分配的一些因素及解決方法。
環(huán)流產生的靜態(tài)分析
以模塊化並聯控製係統為例,發電機組的並聯調試一般先把(bǎ)並聯機(jī)組空載並聯時的環流調平衡、足夠小且穩定運行,再通(tōng)過(guò)負荷分配器把有功功率調平衡,其中關鍵是解決空載並聯時的環(huán)流問題。以兩台機組並聯為例,空載並聯常出現的問題(tí):
(1)環流過大,遠遠超過並聯機組額(é)定電流(liú)的10%;
(2)並聯後,環流隨運行時間逐漸變大,直(zhí)至逆功率報警;
(3)環流不穩定,隨機性忽大忽小。
如何解決這些問題?我們以兩台等功率(lǜ)機組並聯為例,先分析一下環流產生的原因。
環流U1:1#機組端(duān)電壓,U2:2#機組端電壓,R3:兩台機組並聯運行所帶負荷,I0:環流,I1:1#機組(zǔ)的輸出(chū)電流,I2:2#機組的輸出電流. 海鋒柴油發電機組提供技術(shù)支持。若使兩台機組並聯運行,在任何負荷下環流I0都為0,則必須U1=U2,即兩台機組(zǔ)在任何負(fù)荷下運行其端電(diàn)壓都相(xiàng)等。空載並聯相當於負荷無窮大,其空載端電(diàn)壓U01、U02也應相等。即U01=U02(1-2)我們知道,有功功率的平均分配取決於柴油(yóu)機及其調速係統的特性,而無功功率的(de)分配則取決於發電機及其勵磁係統的特性,也就是發電機組本身的調壓(yā)特性。調壓特性是一條(tiáo)U=f(I)曲線,U為發電機組端電壓,I為電流。為方便分析問題,通常用(yòng)一條直線近似(sì)取代該曲線。假設有兩台並(bìng)聯康(kāng)明斯400KW柴油發電機組,分別(bié)具(jù)有如圖2所示的調(diào)壓特性,設定:δ1=tgβ1、δ2=tgβ2,δ1:1#機組的調壓特性,δ2:2#機組的調壓特性。
由以上分析可知:
(1)將兩台(tái)機組並聯,首先要將兩台機組的空載(zǎi)電壓、調壓特性調整到完全相同,這是保證兩(liǎng)台機組無(wú)功功率完全平均(jun1)分配的前提條件,也(yě)是後續調整(zhěng)兩台機組功率(lǜ)平均(jun1)分配(pèi)的基礎(chǔ)。當上述兩項調整平衡後,才能保證並聯運行的兩台機組(zǔ)輸出(chū)端電壓在任意負荷(hé)下都相等,同時保證功率平均分配,才能保證(zhèng)環流為0(理想(xiǎng)狀態)。表(biǎo)明:環流產生的根本原因是兩台機組空載電壓不是完全(quán)相等或調壓特性有差異(yì),造成輸出(chū)端(duān)電壓不相等而產(chǎn)生了環流。
(2)兩台機組的空載(zǎi)電壓、調壓特性都(dōu)相等(děng),而(ér)兩台機組的輸出電流(liú)不相等,也就(jiù)是兩台機組的功率分配不均勻,也會造成U1和U2不相等,而產生環流。
(3)影響無功功率分配的因素還有很多,像自動電壓調節器特性、用均壓線環節的穩定作用等,在此不再分析(xī)。
功率分配的動態平衡分析以兩台(tái)等功率發電機(jī)組並聯為例(lì)。GB/T12786 -2006自動化內(nèi)燃機電站通(tōng)用技術條件規定:在20~80%標定定額之間有功功率分配差度≤±10%,而兩(liǎng)台(tái)並聯機組之間的有功功率平均分配主要是靠兩台機組負荷分配器(qì)之間的平衡鏈來(lái)完成(chéng)的。平衡鏈工作原理圖。
通過調整負荷分配器的“負荷分配”電位器,可以將兩台負荷分配器的功率分配(pèi)參數調整相等,即η1=η2。假設兩台機組所帶負(fù)荷絕對相等,即P1=P2,那麽u1=u2,I0=0。這是完全平衡的理想狀(zhuàng)態(tài)。實際上這是一個動態的平衡過(guò)程:假設兩台機組(zǔ)分別帶P1、P2的負荷正在平穩的並聯運行,其中P1=P2。

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