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

1、 國(guó)家職業(yè)資格全國(guó)統(tǒng)一鑒定維修電工論文（國(guó)家職業(yè)資格一級(jí)）論文題目：小型發(fā)電機(jī)在供熱企業(yè)孤網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用 姓 名： 季亞飛 身份證號(hào) ：準(zhǔn)考證號(hào)： 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(jī)在供熱企業(yè)孤網(wǎng)運(yùn)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(fù)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(fù)責(zé)供電，并自備一臺(tái)1500KW汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)和10KV甲線并網(wǎng)運(yùn)行。鍋爐的蒸汽經(jīng)過(guò)汽輪機(jī)做功后，再通過(guò)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(yùn)行。三個(gè)變電所低壓側(cè)400V都有橋開(kāi)關(guān)。公司配電上乙線申請(qǐng)容量較小，不能做備用電源，甲線申請(qǐng)容量較大，可以做為備用電源。三個(gè)變電所的甲線就是互聯(lián)的，發(fā)電機(jī)發(fā)出來(lái)的電主要供給這三個(gè)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(yùn)行方式（主接線圖）二 主接線運(yùn)行方式A發(fā)電機(jī)停止運(yùn)行時(shí)，主接線運(yùn)行方式：電網(wǎng)10V甲線01開(kāi)關(guān)帶10KV I段，電網(wǎng)10KV乙線02開(kāi)關(guān)帶10KV 運(yùn)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(kāi)關(guān)、802開(kāi)關(guān)、803開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)備用。B 發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，主接線運(yùn)行方式I：電網(wǎng)10V甲線01開(kāi)關(guān)帶10KV I段，電網(wǎng)10KV乙線02開(kāi)關(guān)帶10KV 運(yùn)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(kāi)關(guān)、802開(kāi)關(guān)、803開(kāi)關(guān)聯(lián)動(dòng)備用，發(fā)電機(jī)與10KV甲線并列運(yùn)行。C 發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，主接線運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)與10KV甲線并列運(yùn)行且?guī)У谝粺嵩磸S全部負(fù)荷，乙線備用。10KV I段帶400V I段、段、

4、 段、 段、段、 段；開(kāi)關(guān)狀態(tài)如下：10KV 01開(kāi)關(guān)、02開(kāi)關(guān)、011開(kāi)關(guān)、012開(kāi)關(guān)、013開(kāi)關(guān)、014開(kāi)關(guān)、015開(kāi)關(guān)、016開(kāi)關(guān)、020開(kāi)關(guān)、021開(kāi)關(guān)、022開(kāi)關(guān)合，400V 82開(kāi)關(guān) 84開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、 85、86開(kāi)關(guān)合，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)801、802，803合。D 根據(jù)電網(wǎng)要求，本機(jī)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(yùn)行。三運(yùn)行當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及其技術(shù)分析在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行當(dāng)中，電網(wǎng)發(fā)生了故障或波動(dòng)等不穩(wěn)定時(shí)候，發(fā)電機(jī)出口開(kāi)關(guān)保護(hù)跳閘，汽輪機(jī)無(wú)法進(jìn)行孤島運(yùn)行，導(dǎo)致鍋爐被迫停運(yùn)，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?cè)O(shè)想，如果能保證發(fā)電機(jī)孤

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

6、網(wǎng)運(yùn)行，10KV 014開(kāi)關(guān)、10KV 015開(kāi)關(guān)，10KV016開(kāi)關(guān)都會(huì)失電，鍋爐被迫停運(yùn)。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(shí)候，發(fā)電機(jī)保護(hù)即跳013開(kāi)關(guān)，不跳發(fā)電機(jī)出口00開(kāi)關(guān)，則可以進(jìn)行孤網(wǎng)運(yùn)行。同時(shí)在電網(wǎng)正常時(shí)，也可以和013開(kāi)關(guān)同期并網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行。#4爐、5#爐 #6爐 發(fā)電機(jī)輔機(jī)圖-2發(fā)電機(jī)孤島運(yùn)行所帶的負(fù)荷示意圖三.實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)孤島運(yùn)行的技術(shù)改造方案1 在013開(kāi)關(guān)上加裝逆功率保護(hù)，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(shí)，讓市電進(jìn)線逆功率保護(hù)來(lái)跳013開(kāi)關(guān)，而不跳發(fā)電機(jī)出口00開(kāi)關(guān)，讓發(fā)電機(jī)孤島運(yùn)行，確保013開(kāi)關(guān)以下負(fù)荷不受影響，

7、同時(shí)外網(wǎng)恢復(fù)供電可進(jìn)行同期并網(wǎng)。逆功率保護(hù)跳013開(kāi)關(guān)方框圖如圖3所示、013開(kāi)關(guān)接線原理圖如圖6所示。 圖-3逆功率保護(hù)跳013開(kāi)關(guān)方框圖2在013開(kāi)關(guān)上加裝低頻和低電壓綜合保護(hù)，綜合保護(hù)型號(hào)為DMP-3200。一旦線路上頻率低或電壓低時(shí)候，馬上就跳013開(kāi)關(guān)。這樣發(fā)電機(jī)就孤島運(yùn)行了。如圖-4和圖-5所示。 圖-4是013開(kāi)關(guān)低頻保護(hù)跳013開(kāi)關(guān) 圖-5是013開(kāi)關(guān)低電壓保護(hù)來(lái)跳013開(kāi)關(guān)圖-6是013開(kāi)關(guān)原理接線圖3保留發(fā)電機(jī)原有PDS-771數(shù)字式微機(jī)保護(hù)裝置不變。（發(fā)電機(jī)主要保護(hù)有：差動(dòng)動(dòng)作，頻率保護(hù)動(dòng)作，TA斷線，匝間動(dòng)作，頻率保護(hù)報(bào)警，TV斷線，定子接地保護(hù)動(dòng)作，逆功率動(dòng)作，定子接

8、地告警，轉(zhuǎn)子接地告警，過(guò)電壓動(dòng)作，熱控動(dòng)作，負(fù)序過(guò)負(fù)荷告警，勵(lì)磁過(guò)負(fù)荷動(dòng)作，失磁保護(hù)動(dòng)作，過(guò)負(fù)荷告警等）。這樣即使發(fā)電機(jī)有故障時(shí)候也能保證發(fā)電機(jī)安全。如圖-7所示：圖-7發(fā)電機(jī)微機(jī)保護(hù)圖4. 孤網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的可靠性。013開(kāi)關(guān)跳閘汽機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)負(fù)荷大小是靠汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器來(lái)調(diào)節(jié)，控制主汽門(mén)進(jìn)汽量的大小，來(lái)穩(wěn)定負(fù)荷； 同時(shí)變電所大的輔機(jī)都是變頻器控制，不會(huì)產(chǎn)生負(fù)荷突變，可以保證孤網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。四實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)通過(guò)013開(kāi)關(guān)并網(wǎng) 1 原設(shè)計(jì)方案是發(fā)電機(jī)出口00開(kāi)關(guān)是用來(lái)正常停運(yùn)，啟機(jī)時(shí)候來(lái)并網(wǎng)用的。一旦電網(wǎng)故障時(shí)候跳013開(kāi)關(guān)，使發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行。當(dāng)市電恢復(fù)正常時(shí)發(fā)電機(jī)則只能通過(guò)013開(kāi)關(guān)并網(wǎng)。在這

9、次孤島運(yùn)行改造中，使013開(kāi)關(guān)和00開(kāi)關(guān)共用一臺(tái)同期裝置，用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)切換，實(shí)現(xiàn)013開(kāi)關(guān)和00開(kāi)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(jī)型自動(dòng)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(jī)組與電網(wǎng)間并列、變電站母線與線路間并列的微機(jī)型自動(dòng)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(diǎn)；配合GR-3C或YAC-2000同期智能控制操作箱，可使多對(duì)象同期接線大為簡(jiǎn)化。同時(shí)在并網(wǎng)過(guò)程中，對(duì)于系統(tǒng)電壓過(guò)高或過(guò)低、系統(tǒng)頻率過(guò)高或過(guò)低、機(jī)組電壓過(guò)高或過(guò)低、機(jī)組頻率過(guò)高或過(guò)低以及電壓回路斷線、過(guò)勵(lì)磁等，裝置具有保護(hù)告警功能。原理框圖如圖-8所示。圖-

10、8發(fā)電機(jī)和013，00開(kāi)關(guān)并網(wǎng)條件五 孤島運(yùn)行在實(shí)際生產(chǎn)中的檢驗(yàn)1一次接到供電局停電通知書(shū)，在停電之前，發(fā)電機(jī)發(fā)的負(fù)荷和負(fù)載基本一致，按下013跳閘按鈕，發(fā)電機(jī)就孤島運(yùn)行，汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)速器自動(dòng)調(diào)節(jié)負(fù)荷的大小，孤島運(yùn)行了8個(gè)小時(shí)，很穩(wěn)定，實(shí)際運(yùn)用效果比較好。2 一次電網(wǎng)短時(shí)間故障，013開(kāi)關(guān)低頻跳閘，發(fā)電機(jī)開(kāi)始孤島運(yùn)行，運(yùn)行2個(gè)小時(shí)也比較穩(wěn)定，保證的鍋爐正常運(yùn)行，等電網(wǎng)正常供電后，用同期裝置和013開(kāi)關(guān)順利并網(wǎng)。六結(jié)束語(yǔ)1 本文只是說(shuō)明了發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用，1臺(tái)發(fā)電機(jī)能和2臺(tái)開(kāi)關(guān)并網(wǎng)，正常的時(shí)候和第一臺(tái)開(kāi)關(guān)并網(wǎng)，當(dāng)外線發(fā)生故障時(shí)候，和第2臺(tái)開(kāi)關(guān)并網(wǎng)，打破了傳統(tǒng)的做法，避免了外線失電帶來(lái)的不便，保障了鍋爐安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2利用保護(hù)來(lái)跳第2臺(tái)開(kāi)關(guān)，安全可靠，不會(huì)造成不良后果，對(duì)發(fā)電機(jī)也不會(huì)產(chǎn)生不利的影響。3 孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)候發(fā)電機(jī)保護(hù)功能齊全，發(fā)電機(jī)本身故障時(shí)候也能跳閘，這樣也沒(méi)有失去發(fā)電機(jī)原來(lái)的保護(hù)。4在這次改