小型發(fā)電機在供熱企業(yè)孤網(wǎng)運行技術(shù)應(yīng)用111

1、 國家職業(yè)資格全國統(tǒng)一鑒定維修電工論文（國家職業(yè)資格一級）論文題目：小型發(fā)電機在供熱企業(yè)孤網(wǎng)運行技術(shù)應(yīng)用 姓 名： 季亞飛 身份證號 ：準(zhǔn)考證號： 所在省市： 上海市 所在單位： 上海美亞金橋能源有限公司 8 小型發(fā)電機在供熱企業(yè)孤網(wǎng)運行技術(shù)應(yīng)用 作者：季亞飛單位：上海美亞金橋能有有限公司一概述上海美亞金橋能源有限公司負責(zé)金橋出口加工區(qū)工業(yè)供熱，廠內(nèi)電氣配電有專用10KV甲線和乙線負責(zé)供電，并自備一臺1500KW汽輪發(fā)電機組，發(fā)電機和10KV甲線并網(wǎng)運行。鍋爐的蒸汽經(jīng)過汽輪機做功后，再通過減溫減壓器，送給用戶，能源得到了充分二次利用。公司配電有1#變電所

2、，2#變電所，3#變電所。1#變電所有二路供電，即甲線和乙線。2#變電所也有甲線和乙線二路供電，3#變電所全部是甲線供電，分為甲線I段和II段，I段和II段并列運行。三個變電所低壓側(cè)400V都有橋開關(guān)。公司配電上乙線申請容量較小，不能做備用電源，甲線申請容量較大，可以做為備用電源。三個變電所的甲線就是互聯(lián)的，發(fā)電機發(fā)出來的電主要供給這三個變電所的甲線。公司配電主接線方式（主接線圖）如圖-1所示圖-1公司配電主接線運行方式（主接線圖）二 主接線運行方式A發(fā)電機停止運行時，主接線運行方式：電網(wǎng)10V甲線01開關(guān)帶10KV I段，電網(wǎng)10KV乙線02開關(guān)帶10KV 運行。10KV I段帶400V I

3、段、400V 段、400V 段、400V 段；10KV 段帶400V 段、400V 段母線。400V 801開關(guān)、802開關(guān)、803開關(guān)聯(lián)動備用。B 發(fā)電機運行時，主接線運行方式I：電網(wǎng)10V甲線01開關(guān)帶10KV I段，電網(wǎng)10KV乙線02開關(guān)帶10KV 運行。10KV I段帶400V I段、400V 段、400V 段、400V 段；10KV 段帶400V 段、400V 段母線。400V 801開關(guān)、802開關(guān)、803開關(guān)聯(lián)動備用，發(fā)電機與10KV甲線并列運行。C 發(fā)電機運行時，主接線運行方式：發(fā)電機與10KV甲線并列運行且?guī)У谝粺嵩磸S全部負荷，乙線備用。10KV I段帶400V I段、段、

4、 段、 段、段、 段；開關(guān)狀態(tài)如下：10KV 01開關(guān)、02開關(guān)、011開關(guān)、012開關(guān)、013開關(guān)、014開關(guān)、015開關(guān)、016開關(guān)、020開關(guān)、021開關(guān)、022開關(guān)合，400V 82開關(guān) 84開關(guān)斷開、 85、86開關(guān)合，聯(lián)絡(luò)開關(guān)801、802，803合。D 根據(jù)電網(wǎng)要求，本機組并網(wǎng)但不允許向電網(wǎng)輸送有功功率。E 10KV甲線與10KV乙線不能并列運行。三運行當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的問題及其技術(shù)分析在實際生產(chǎn)運行當(dāng)中，電網(wǎng)發(fā)生了故障或波動等不穩(wěn)定時候，發(fā)電機出口開關(guān)保護跳閘，汽輪機無法進行孤島運行，導(dǎo)致鍋爐被迫停運，供熱管網(wǎng)壓力下降，給公司和用戶帶了巨大損失。在此基礎(chǔ)上，我們設(shè)想，如果能保證發(fā)電機孤

5、島運行，這樣即使電網(wǎng)發(fā)生了故障或波動等不穩(wěn)定情況，也能保證鍋爐能正常運行和正常供汽。出現(xiàn)上述問題的技術(shù)分析：1 根據(jù)圖-2 可知，由于原設(shè)計方案是發(fā)電機僅可以和10KV甲線00開關(guān)并網(wǎng)，不可以和10KV甲線013開關(guān)并網(wǎng)。10KV甲線00開關(guān)不帶任何負荷，而10KV甲線013開關(guān)可以帶10KV 014開關(guān)、10KV 015開關(guān)，10KV 016開關(guān)。 甲線013開關(guān)和00開關(guān)之間帶的負荷是#4爐，#5爐，#6爐，而發(fā)電機發(fā)出的電量正好能滿足以上負荷要求。2 根據(jù)以上設(shè)計，當(dāng)電網(wǎng)故障或不穩(wěn)定時候，發(fā)電機相關(guān)保護只能跳甲線10KV的00開關(guān)，不跳013開關(guān)。這樣電網(wǎng)故障或不穩(wěn)定時候，發(fā)電機就不能孤

6、網(wǎng)運行，10KV 014開關(guān)、10KV 015開關(guān)，10KV016開關(guān)都會失電，鍋爐被迫停運。經(jīng)以上述分析，我們可以設(shè)想，一旦外線路故障、電網(wǎng)不穩(wěn)定，或外送電時候，發(fā)電機保護即跳013開關(guān)，不跳發(fā)電機出口00開關(guān)，則可以進行孤網(wǎng)運行。同時在電網(wǎng)正常時，也可以和013開關(guān)同期并網(wǎng)，實現(xiàn)發(fā)電機并網(wǎng)運行。#4爐、5#爐 #6爐 發(fā)電機輔機圖-2發(fā)電機孤島運行所帶的負荷示意圖三.實現(xiàn)發(fā)電機孤島運行的技術(shù)改造方案1 在013開關(guān)上加裝逆功率保護，目的充分發(fā)揮外線供電中斷及外線電能質(zhì)量不穩(wěn)定時，讓市電進線逆功率保護來跳013開關(guān)，而不跳發(fā)電機出口00開關(guān)，讓發(fā)電機孤島運行，確保013開關(guān)以下負荷不受影響，

7、同時外網(wǎng)恢復(fù)供電可進行同期并網(wǎng)。逆功率保護跳013開關(guān)方框圖如圖3所示、013開關(guān)接線原理圖如圖6所示。 圖-3逆功率保護跳013開關(guān)方框圖2在013開關(guān)上加裝低頻和低電壓綜合保護，綜合保護型號為DMP-3200。一旦線路上頻率低或電壓低時候，馬上就跳013開關(guān)。這樣發(fā)電機就孤島運行了。如圖-4和圖-5所示。 圖-4是013開關(guān)低頻保護跳013開關(guān) 圖-5是013開關(guān)低電壓保護來跳013開關(guān)圖-6是013開關(guān)原理接線圖3保留發(fā)電機原有PDS-771數(shù)字式微機保護裝置不變。（發(fā)電機主要保護有：差動動作，頻率保護動作，TA斷線，匝間動作，頻率保護報警，TV斷線，定子接地保護動作，逆功率動作，定子接

8、地告警，轉(zhuǎn)子接地告警，過電壓動作，熱控動作，負序過負荷告警，勵磁過負荷動作，失磁保護動作，過負荷告警等）。這樣即使發(fā)電機有故障時候也能保證發(fā)電機安全。如圖-7所示：圖-7發(fā)電機微機保護圖4. 孤網(wǎng)穩(wěn)定運行的可靠性。013開關(guān)跳閘汽機孤網(wǎng)運行時，發(fā)電機負荷大小是靠汽輪機自動調(diào)速器來調(diào)節(jié)，控制主汽門進汽量的大小，來穩(wěn)定負荷； 同時變電所大的輔機都是變頻器控制，不會產(chǎn)生負荷突變，可以保證孤網(wǎng)穩(wěn)定運行。四實現(xiàn)發(fā)電機通過013開關(guān)并網(wǎng) 1 原設(shè)計方案是發(fā)電機出口00開關(guān)是用來正常停運，啟機時候來并網(wǎng)用的。一旦電網(wǎng)故障時候跳013開關(guān)，使發(fā)電機孤網(wǎng)運行。當(dāng)市電恢復(fù)正常時發(fā)電機則只能通過013開關(guān)并網(wǎng)。在這

9、次孤島運行改造中，使013開關(guān)和00開關(guān)共用一臺同期裝置，用轉(zhuǎn)換開關(guān)來切換，實現(xiàn)013開關(guān)和00開關(guān)同期并網(wǎng)的切換。2并網(wǎng)準(zhǔn)同期裝置的選型這里可以選用WX-98微機型自動準(zhǔn)同期裝置，WX-98準(zhǔn)同期裝置是專用于各種類型發(fā)電廠發(fā)電機組與電網(wǎng)間并列、變電站母線與線路間并列的微機型自動準(zhǔn)同期裝置，具有并網(wǎng)安全可靠、快速、穩(wěn)定、精度高、功能多的優(yōu)點；配合GR-3C或YAC-2000同期智能控制操作箱，可使多對象同期接線大為簡化。同時在并網(wǎng)過程中，對于系統(tǒng)電壓過高或過低、系統(tǒng)頻率過高或過低、機組電壓過高或過低、機組頻率過高或過低以及電壓回路斷線、過勵磁等，裝置具有保護告警功能。原理框圖如圖-8所示。圖-

10、8發(fā)電機和013，00開關(guān)并網(wǎng)條件五 孤島運行在實際生產(chǎn)中的檢驗1一次接到供電局停電通知書，在停電之前，發(fā)電機發(fā)的負荷和負載基本一致，按下013跳閘按鈕，發(fā)電機就孤島運行，汽輪機自動調(diào)速器自動調(diào)節(jié)負荷的大小，孤島運行了8個小時，很穩(wěn)定，實際運用效果比較好。2 一次電網(wǎng)短時間故障，013開關(guān)低頻跳閘，發(fā)電機開始孤島運行，運行2個小時也比較穩(wěn)定，保證的鍋爐正常運行，等電網(wǎng)正常供電后，用同期裝置和013開關(guān)順利并網(wǎng)。六結(jié)束語1 本文只是說明了發(fā)電機孤網(wǎng)運行中的實際應(yīng)用，1臺發(fā)電機能和2臺開關(guān)并網(wǎng)，正常的時候和第一臺開關(guān)并網(wǎng)，當(dāng)外線發(fā)生故障時候，和第2臺開關(guān)并網(wǎng)，打破了傳統(tǒng)的做法，避免了外線失電帶來的不便，保障了鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。2利用保護來跳第2臺開關(guān)，安全可靠，不會造成不良后果，對發(fā)電機也不會產(chǎn)生不利的影響。3 孤網(wǎng)運行時候發(fā)電機保護功能齊全，發(fā)電機本身故障時候也能跳閘，這樣也沒有失去發(fā)電機原來的保護。4在這次改