发电机多台并车运行

一、概述
         出产品现已广泛应用到电力、能源、食品机械、船舶制造、邮电等行业，并且得到了用户的检验和认可，赢得了良好的声誉。公司本着“没有最好，只要更好”的设计理念帮助客户将发电机组自身价值发挥到最佳状态（即最大价值），为您节约更多的资源。如下就以GCK-1250A三台柴油发电机组（可增减）全自动并联系统为例。

二、背景
2.1 柴油发电机组状况
康明斯柴油发电机组三台。
2.2 机组数据
品牌 康明斯 康明斯
机组型号 28TAG5 XS700K
频率（Hz） 50 50
转速(RPM) 1500 1500
功能 备用/主用 备用/主用
额定功率 KW(千瓦) 550/500 640/560
柴油机型号 VTA28G5 12V2000G63E
调速器类型 （EFC）调速器 标配电子调速器
2.3 负载状况
负载类型 功率（KW） 总功率（KW）
感性负载 1100 2200
容性负载 500
阻性负载 600
2.4 设计要求

        全自动并机柜的并机、功率分配模块均选用英国或美国原装进口且具有远程启动发电机组、自动并机、自动按比率分配有功功率、自动增机解列待机停机及发电机故障显示、保护等多种功能。本系统要实现对电站的频率、并联运行机组间的有功功率分配进行自动调节，使之在给定的允许范围之内；并通过操作来实现电站并联运行机组间的有功功率的转移，以便切换机组或卸载停机。该系统不但能减少值班人员的操作强度，并且能保持电网频率为额定值、提高供电质量且机组间负荷分配均衡以提高机组的负荷率，从而提高电站运行的稳定性及经济性。

三、设计方案
3.1 并联方式
        基于以上技术环境，本公司设计工程师采用全自动并联方式为客户创造更大的价值，减少不必要的开支（如：值班人员费用）。
3.2 控制功能及操作
柴油发电机组的每台控制柜都具有自动/手动的功能，用户可根据使用进行任意切换。
A、自动并机操作
(1) 解除机组上的急停开关。
(2) 将机组控制器的旋钮置于“自动”位置。
(3) 手动合上机组上的空气开关。
(4) 将并机柜控制面板上转换开关置于“自动”和“并机”位置。
(5) 旋转钥匙开关置于自动状态，此时机组同时启动。机组启动成功且建立电压至380V时一号机并机开关自动合闸，此时该系统进行机组自动同步调整，经过几秒钟的调整后，系统发出同步命令信号，“同步命令发出指示”灯点亮，此时二号机并机开关合闸，两台机组进行并列运行向负载供电。
(6) 系统带载操作。（在用户的供电系统中进行）
(7) 系统卸载操作。（在用户的供电系统中进行）
(8) 旋转钥匙开关至“停止”状态，此时两台并机开关同时分闸。
(9) 机组经过三分钟的卸载冷却运行后停机。
(10) 按下急停开关，及时分开机组上的输出空气开关。
B、手动 （只在单机故障的情况下进行操作）
（1） 解除机组上的急停开关。
（2）将并机柜控制面板上转换开关置于“手动”和“测试”位置。
（3）将机组控制器的旋钮置于“手动”位置，此时机组启动。
（4）观察机组控制器运行参数并确认正常后手动合上机组输出开关。
（5）按下合闸按钮，并机开关合闸。
（6）进行单机带载运行。（在用户的供电系统中进行）
（7）系统卸载操作。（在用户的供电系统中进行）
（8）三分钟后将机组控制器上旋钮置于“关闭”位置

3.3 材料清单
名称 型号 品牌 备注
柜体 GCK QIAOCHI 定型
同步模块 SYC6714 GAC
分配模块 LSM672 GAC
继电器 AC220V/DC24V TEKTRONIX
市电监测器 AC380V XINLING
可编程控制器 FX2N-32MT MITSUBISHI
仪表 COMPLEE 见附图一
按钮、指示灯 APT 见附图二
小型断路器 6A、16A、63A ABB
空气断路器 S7-250A ABB 框架式（可选）
铜排 100mm*6mm
电压微调 5K MEXICO
速度微调 1K MEXICO

附图一
仪表类型 规格 型号 精度
交流电压表 68mm*68mm CP-T72V 1.5
直流电压表 68mm*68mm CP-C72V 1.5
交流电流表 68mm*68mm CP-T72A 1.5
三相功率表 68mm*68mm CP-W72 1.5
频率表 68mm*68mm CP-F72 1.0
功率因数表 68mm*68mm CP-PF72 2.5
相序表 68mm*68mm CP-SI
累计时间表 68mm*68mm CP-H72 0.01
同步表 68mm*68mm CP-S72
附图二
类型 规格 型号 备注
按钮 φ22 LA39
指示灯 φ22 AD16-22D
转换开关 φ16.2 LW39-10E333J/5
3.4 柜体面板图

3.5 技术参数
制造标准：GB7251.1-2005
防护等级：IP30
使用环境：-40℃¬~80℃
相对湿度：达95%
负荷分配：可调至机组负荷±2%之间
逆功率监察触点：可调至机组负荷2%
逆功率延时：0.5~15S（可调）
正功率监察触点：ON 20%~100% OFF 0~80%
正功率延时：0.4~30S
柜体尺寸：800mm（W）×600mm（D）×2200mm（H）
颜色: 柜灰

四、重要元件说明
4.1 分配模块 正向及逆向功率监察LSM672
当系统在稳定频率下，分配器能按比例分配两台或多台发电机组之负载。作为电子速度调节系统之辅助设备，分配器能测量每台机组之电流及功率有效值，并通过一组并联讯号，能无间断地指示调速系统，以平均分配每台机组之负载。附置之负载预感线路能令单机或并网操作均能达至最佳表现。

4.2同步器SYC6714
自动同步器能辅助性地控制发动机速度，促使发电机组及主网路达至同步。其同步监察功能促动一组继电器输出使机组与主网路并网。当发电机组调速系统设定在最佳状态，及额定转速时，一般并网程序能于3秒内完成。同步器更能利用EAM界面配合其他调速系统。

4.3 可编程控制器
FX2n系列PLC是FX系列中最高级的模块。它拥有无以匹及的速度、高级的功能、逻辑选件以及定位控制等特点，FX2n是从16到256路输入/输出的多种应用的选择方案。


4.4 空气断路器
塑壳断路器用于所有类型的民用和工业用设备的发电和配电。
塑壳断路器分为8个基本型号，从S1到S8，额定持续电流从125A到3200A，额定短路分断容量从16A到200KA。它们有各种的不同系列：电机保护，限流型和漏电流断路器，隔离开关，以及用于1000V应用的断路器。

五、使用注意事项
1、使用中要避免在机组投加或退出时，发电机出现过负荷。在退出一台机组时，要确认退出的负荷能由其它运行的机组承担。
2、通过“速度微调”手动合闸，在完成分闸按钮操作后，要将该旋钮恢复原位，避免影响各台机组的功率分配