火電廠柴油發(fā)電機(jī)組的選型和配置
發(fā)布時(shí)間：2025-04-12 點(diǎn)擊：111
火電廠柴油發(fā)電機(jī)組的選型和配置
為了避免因停電而導(dǎo)致人身安全和設(shè)備安全事故的發(fā)生，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（gb 50660-2011）第16.3.17條款的規(guī)定，200mw級(jí)及以上的火電發(fā)電機(jī)組必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)置交流保安電源的強(qiáng)制性條文規(guī)定要求。第16.3.18條款規(guī)定了設(shè)置交流保安電源的條件：考慮到某些地區(qū)的實(shí)際電廠工程中，除廠用電之外，另有一路來自老廠或本期保留下的施工電源，存在2臺(tái)300mw級(jí)發(fā)電機(jī)組合并設(shè)置1套交流保安電源的情況，因此標(biāo)準(zhǔn)要求200mw級(jí)～300mw級(jí)的發(fā)電機(jī)組應(yīng)按發(fā)電機(jī)組設(shè)置交流保安電源，沒有硬性要求按照發(fā)電機(jī)組單元數(shù)量一對(duì)一設(shè)置交流保安電源。對(duì)于發(fā)電機(jī)組容量在600mw級(jí)及以上時(shí)，考慮到發(fā)電機(jī)組的重要性，以及對(duì)交流保安電源的可靠性及交流保安電源容量的要求，應(yīng)按發(fā)電機(jī)組單元數(shù)量一對(duì)一設(shè)置交流保安電源。由于柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)階段仍是火力發(fā)電廠最獨(dú)立、最直接、最可靠、最快速的電源，現(xiàn)階段應(yīng)采用快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組。包括保安柴油發(fā)電機(jī)組在內(nèi)的交流保安電源的電壓和中性點(diǎn)接地方式，宜與主廠房低壓廠用電系統(tǒng)一致。
在保安電源柴油發(fā)電機(jī)組型式的選擇中，推薦采用廢氣渦輪增壓型四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，《gb/t 2820.5-2009往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組 第5部分：發(fā)電機(jī)組》標(biāo)準(zhǔn)中，負(fù)載接受能力定義為鑒于不可能量化發(fā)電機(jī)組響應(yīng)動(dòng)態(tài)負(fù)載的所有影響因素，應(yīng)以允許的頻率降為基礎(chǔ)，給出施加負(fù)載的推薦指導(dǎo)值。渦輪增壓型平均有效壓力pme較高，通常需要分級(jí)加載，作為標(biāo)定功率下平均有效壓力pme函數(shù)的最大可能突加功率的指導(dǎo)值，因此用戶應(yīng)規(guī)定由發(fā)電機(jī)組制造商考慮的任何特性負(fù)載類型或任何負(fù)載接受特性，一般以3個(gè)功率級(jí)來表示，該3個(gè)功率級(jí)與發(fā)電廠的實(shí)際使用情況是相吻合的，一般都能滿足發(fā)電廠加載要求。保安柴油發(fā)電機(jī)組的加載能力分為三批，發(fā)電廠中保安負(fù)載的投入也可以通過加載順序程序優(yōu)化，分批投入，所以沒有必要在柴油發(fā)電機(jī)容量選擇過程中選用允許一次投入100％負(fù)載的昂貴的低速非增壓型柴油機(jī)。類似電廠保安電源備用的柴油發(fā)電機(jī)組普遍采用高速增壓型柴油機(jī)，具有體積小，輸出功率大（單位體積或排量的輸出功率大）、效率高及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。在柴油機(jī)輸出功率的復(fù)核環(huán)節(jié)中，應(yīng)該進(jìn)行首次加載能力校驗(yàn)，即校驗(yàn)第一批投入的有功負(fù)載不應(yīng)超過柴油機(jī)制造廠提供的pme平均有效壓力對(duì)應(yīng)gb/t 2820.5-2009往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組第5部分：發(fā)電機(jī)組中圖6，查曲線得到的額定功率的百分比（1-第1功率級(jí)）。在容量選擇中，發(fā)電機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)一臺(tái)最大容量的電動(dòng)機(jī)時(shí)，其短時(shí)過載能力（150％se，15s）可按等值熱量i2t換算到小于15s的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間下的過載倍數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)。最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)母線上的電壓水平校驗(yàn)。根據(jù)理論分析和試驗(yàn)中實(shí)測(cè)，空載啟動(dòng)時(shí)的母線電壓要低于帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的母線電壓。這是由于預(yù)加的旋轉(zhuǎn)負(fù)載具有電源特性，在啟動(dòng)時(shí)也供給了啟動(dòng)電流的緣故。因此，最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的嚴(yán)重條件是空載啟動(dòng)，所以校驗(yàn)的計(jì)算式以空載啟動(dòng)條件表達(dá)。啟動(dòng)前，假定發(fā)電機(jī)的空載電壓為額定電壓，發(fā)電機(jī)的內(nèi)電抗采用暫態(tài)電抗x＇d，即略去短暫的次暫態(tài)過程，按此條件計(jì)算出來的母線電壓是最嚴(yán)重的，是啟動(dòng)過程中的最低值。由于發(fā)電機(jī)快速自動(dòng)電壓調(diào)整裝置的作用，啟動(dòng)過程中母線電壓在上升，所以在規(guī)定母線電壓最低允許值時(shí)，可以比廠用母線上的啟動(dòng)電壓水平低一些（有別于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，廠用母線上的啟動(dòng)電壓為不低于80％，這是由于廠用母線上的啟動(dòng)電壓在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中基本不變的，沒有發(fā)電機(jī)快速自動(dòng)電壓調(diào)整裝置的快速調(diào)整作用帶來的快速恢復(fù)額定電壓功能），取額定電壓的75％。
帶靜音外罩的柴油發(fā)電機(jī)組
一、保安電源柴油發(fā)電機(jī)組的保護(hù)配置
柴油發(fā)電機(jī)真正作為保安電源投入時(shí)，一般是單獨(dú)運(yùn)行的，只有當(dāng)作帶負(fù)載試驗(yàn)時(shí)與廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行，將負(fù)載轉(zhuǎn)移給柴油機(jī)，柴油發(fā)電機(jī)定子繞組及引出線相間短路故障的保護(hù)置，應(yīng)能同時(shí)適應(yīng)發(fā)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行和與廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行的兩種運(yùn)行方式。
柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)：
1）相間短路故障的電流速斷保護(hù)
用于保護(hù)1000kw及以下發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部及引出線上的相間短路故障的電流速斷保護(hù)，作為主保護(hù)。另外，還需裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)或縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。對(duì)于單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，為了能使過電流保護(hù)能反應(yīng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部故障，過電流保護(hù)裝置宜裝設(shè)在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的分相引出線上，若發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)無分相引出線，則過電流保護(hù)裝置只好裝于發(fā)電機(jī)出口處，但宜在發(fā)電機(jī)出口處加裝低電壓保護(hù)，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)內(nèi)部故障可以反映出口電壓降低或三相電壓不平衡；對(duì)于與廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，宜在發(fā)電機(jī)出口處加裝低電壓閉鎖過電流保護(hù)。
當(dāng)發(fā)電機(jī)供電給2個(gè)分段時(shí)，每個(gè)分支回路應(yīng)分別裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于分支斷路器跳閘。對(duì)1000kw以上或1000kw及以下電流速斷保護(hù)靈敏度不夠的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)。速斷、過電流和差動(dòng)保護(hù)均動(dòng)作于發(fā)電機(jī)出口斷路器跳閘并滅磁。
2）單相接地保護(hù)
當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為直接接地系統(tǒng)時(shí)，為保護(hù)單相接地短路故障，可將相間短路保護(hù)改為取三相電流的形式，保護(hù)動(dòng)作于跳閘；當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為不接地或經(jīng)高電阻接地時(shí)，應(yīng)裝設(shè)接地故障檢測(cè)裝置。
火電廠保安電源柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)圖.
二、保安電源柴油發(fā)電機(jī)的控制、信號(hào)、測(cè)量及自動(dòng)裝置
柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)裝置，并滿足以下要求：
標(biāo)準(zhǔn)一開始是將柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)命令的觸發(fā)信號(hào)定義為備用電源自投失敗后，即備用電源自投裝置（簡(jiǎn)稱備自投裝置，bzt）應(yīng)在廠用電“失壓”1s內(nèi)向柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出自啟動(dòng)命令。失壓意味著工作電源跳閘、備用電源自投失敗（投入后也跳閘），廠用電失壓1s系指?jìng)溆秒娫醋酝短l后的1s。根據(jù)近年來工程實(shí)踐以及部分地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程的相關(guān)要求，最新標(biāo)準(zhǔn)將柴油機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間提前了，由原來標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的bzt自投失敗后這一時(shí)間點(diǎn)提前到了觸發(fā)bzt自投動(dòng)作的這一時(shí)間點(diǎn)，修改柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)控制條件為：“保安段工作電源消失后，bzt裝置在自動(dòng)投入備用電源的同時(shí)，發(fā)出柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)命令”，相當(dāng)于以增加柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)的代價(jià)，換來了在備用電源自投失敗后，柴油發(fā)電機(jī)的可帶載延時(shí)的縮短，減少了故障后保安負(fù)載的停電時(shí)間。若自啟動(dòng)連續(xù)3次失敗（柴油機(jī)連續(xù)3次啟動(dòng)失敗，意味著啟動(dòng)回路或柴油機(jī)本體有故障，再次啟動(dòng)會(huì)耗費(fèi)啟動(dòng)能源，所以按3次考慮），應(yīng)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，并閉鎖自啟動(dòng)回路，由于標(biāo)準(zhǔn)要求啟動(dòng)電源或氣源的容量應(yīng)能滿足6次啟動(dòng)的要求，因此在啟動(dòng)失敗后，值班人員及時(shí)到機(jī)房檢查發(fā)電機(jī)組并排除啟動(dòng)失敗故障原因，還有3次啟動(dòng)機(jī)會(huì)。如果備用電源投入不成功，應(yīng)自動(dòng)投入柴油發(fā)電機(jī)電源即柴油發(fā)電機(jī)合閘帶載運(yùn)行，備用電源自投成功，則柴油發(fā)電機(jī)將停機(jī)，重新進(jìn)入備用待機(jī)狀態(tài)。
柴油發(fā)電機(jī)的手動(dòng)啟動(dòng)裝置通常是在例行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用，此時(shí)值班人員需要檢查有關(guān)設(shè)備，所以在柴油發(fā)電機(jī)附近的就地控制屏上進(jìn)行手動(dòng)啟動(dòng)操作比較合理，一些國(guó)外引進(jìn)的工程也大多設(shè)計(jì)在就地手動(dòng)啟動(dòng)操作，柴油機(jī)旁應(yīng)設(shè)置緊急停機(jī)按鈕。
柴油發(fā)電機(jī)的測(cè)量應(yīng)滿足以下要求：
1）就地控制屏上應(yīng)裝設(shè)可顯示電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率和頻率及啟動(dòng)電源直流電壓的儀表或裝置。
2）發(fā)電機(jī)組投運(yùn)后在遠(yuǎn)方除了需要知道柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)外，還需要知道詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)，如果只采集電流這一個(gè)參數(shù)，在負(fù)載量很小時(shí)，電流幾乎沒有，依靠電流大小來判斷斷路器是否合閘成功會(huì)發(fā)生誤判，因此單元控制室計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采集柴油發(fā)電機(jī)電流、電壓、頻率、有功功率，顯示的方式除了可以是傳統(tǒng)的指針表計(jì)外，也可以是現(xiàn)代的綜合數(shù)顯表計(jì)或者通過通信協(xié)議智能化采集。為了在全廠停電時(shí)，使單元控制室的運(yùn)行人員能及時(shí)了解柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)后帶負(fù)載情況，單元控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)及其分支斷路器的位置狀態(tài)及事故信號(hào)。
三、柴油發(fā)電機(jī)組的電氣聯(lián)鎖要求
如果保安柴油發(fā)電機(jī)組與近似無窮大容量的廠用電進(jìn)行并列運(yùn)行，一旦發(fā)生短路故障，廠用電源和保安柴油發(fā)電機(jī)組在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流會(huì)疊加，斷路器需要承受的短路分?jǐn)嗄芰ο喈?dāng)大，以前國(guó)產(chǎn)高分?jǐn)嗄芰Φ蛪弘娖鞯募夹g(shù)指標(biāo)無法滿足要求，批量供應(yīng)十分不成熟，因此以前是柴油發(fā)電機(jī)禁止在就地裝設(shè)同期并列裝置與廠用電源并列的。隨著科技進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)高分?jǐn)嗄芰嗦菲骷夹g(shù)指標(biāo)與進(jìn)口品牌相差無幾甚至還有超過，同時(shí)考慮到柴油發(fā)電機(jī)帶負(fù)載試驗(yàn)的需要，柴油發(fā)電機(jī)宜在就地裝設(shè)同期并列裝置，正常工況下，包括柴油發(fā)電機(jī)的帶載試驗(yàn)時(shí)，保安段的廠用工作電源與柴油發(fā)電機(jī)之間可采用并聯(lián)切換（同期并列裝置工作，調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)的電壓、頻率以及相位等同期參數(shù)達(dá)到與廠用電同期要求之后，控制柴油發(fā)電機(jī)斷路器先合閘，與廠用電源短時(shí)或長(zhǎng)時(shí)并列并轉(zhuǎn)換負(fù)載后，廠用工作電源可以選擇分閘或者不分閘的不斷電切換方式），事故狀態(tài)下，保安段的廠用工作電源與柴油發(fā)電機(jī)之間應(yīng)采用串聯(lián)斷電切換。
三、火電廠保安電源柴油發(fā)電機(jī)組的選擇
（1）柴油發(fā)電機(jī)組的型式選擇應(yīng)滿足以下要求：
1）柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)采用快速自啟動(dòng)的應(yīng)急型，失電后第一次自啟動(dòng)恢復(fù)供電的時(shí)間可取15s～20s；發(fā)電機(jī)組應(yīng)具有時(shí)刻準(zhǔn)備自啟動(dòng)投入工作并能最多連續(xù)自啟動(dòng)3次成功投入的性能；
2）柴油機(jī)宜采用高速（考慮到經(jīng)濟(jì)性，電廠保安電源選用高速柴油發(fā)電機(jī)
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上海乾能柴油發(fā)電機(jī)排煙管的安裝、施工注意事項(xiàng)
為了避免因停電而導(dǎo)致人身安全和設(shè)備安全事故的發(fā)生，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（gb 50660-2011）第16.3.17條款的規(guī)定，200mw級(jí)及以上的火電發(fā)電機(jī)組必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)置交流保安電源的強(qiáng)制性條文規(guī)定要求。第16.3.18條款規(guī)定了設(shè)置交流保安電源的條件：考慮到某些地區(qū)的實(shí)際電廠工程中，除廠用電之外，另有一路來自老廠或本期保留下的施工電源，存在2臺(tái)300mw級(jí)發(fā)電機(jī)組合并設(shè)置1套交流保安電源的情況，因此標(biāo)準(zhǔn)要求200mw級(jí)～300mw級(jí)的發(fā)電機(jī)組應(yīng)按發(fā)電機(jī)組設(shè)置交流保安電源，沒有硬性要求按照發(fā)電機(jī)組單元數(shù)量一對(duì)一設(shè)置交流保安電源。對(duì)于發(fā)電機(jī)組容量在600mw級(jí)及以上時(shí)，考慮到發(fā)電機(jī)組的重要性，以及對(duì)交流保安電源的可靠性及交流保安電源容量的要求，應(yīng)按發(fā)電機(jī)組單元數(shù)量一對(duì)一設(shè)置交流保安電源。由于柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)階段仍是火力發(fā)電廠最獨(dú)立、最直接、最可靠、最快速的電源，現(xiàn)階段應(yīng)采用快速啟動(dòng)的柴油發(fā)電機(jī)組。包括保安柴油發(fā)電機(jī)組在內(nèi)的交流保安電源的電壓和中性點(diǎn)接地方式，宜與主廠房低壓廠用電系統(tǒng)一致。
在保安電源柴油發(fā)電機(jī)組型式的選擇中，推薦采用廢氣渦輪增壓型四沖程柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，《gb/t 2820.5-2009往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組 第5部分：發(fā)電機(jī)組》標(biāo)準(zhǔn)中，負(fù)載接受能力定義為鑒于不可能量化發(fā)電機(jī)組響應(yīng)動(dòng)態(tài)負(fù)載的所有影響因素，應(yīng)以允許的頻率降為基礎(chǔ)，給出施加負(fù)載的推薦指導(dǎo)值。渦輪增壓型平均有效壓力pme較高，通常需要分級(jí)加載，作為標(biāo)定功率下平均有效壓力pme函數(shù)的最大可能突加功率的指導(dǎo)值，因此用戶應(yīng)規(guī)定由發(fā)電機(jī)組制造商考慮的任何特性負(fù)載類型或任何負(fù)載接受特性，一般以3個(gè)功率級(jí)來表示，該3個(gè)功率級(jí)與發(fā)電廠的實(shí)際使用情況是相吻合的，一般都能滿足發(fā)電廠加載要求。保安柴油發(fā)電機(jī)組的加載能力分為三批，發(fā)電廠中保安負(fù)載的投入也可以通過加載順序程序優(yōu)化，分批投入，所以沒有必要在柴油發(fā)電機(jī)容量選擇過程中選用允許一次投入100％負(fù)載的昂貴的低速非增壓型柴油機(jī)。類似電廠保安電源備用的柴油發(fā)電機(jī)組普遍采用高速增壓型柴油機(jī)，具有體積小，輸出功率大（單位體積或排量的輸出功率大）、效率高及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。在柴油機(jī)輸出功率的復(fù)核環(huán)節(jié)中，應(yīng)該進(jìn)行首次加載能力校驗(yàn)，即校驗(yàn)第一批投入的有功負(fù)載不應(yīng)超過柴油機(jī)制造廠提供的pme平均有效壓力對(duì)應(yīng)gb/t 2820.5-2009往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組第5部分：發(fā)電機(jī)組中圖6，查曲線得到的額定功率的百分比（1-第1功率級(jí)）。在容量選擇中，發(fā)電機(jī)帶負(fù)載啟動(dòng)一臺(tái)最大容量的電動(dòng)機(jī)時(shí)，其短時(shí)過載能力（150％se，15s）可按等值熱量i2t換算到小于15s的實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間下的過載倍數(shù)進(jìn)行校驗(yàn)。最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)母線上的電壓水平校驗(yàn)。根據(jù)理論分析和試驗(yàn)中實(shí)測(cè)，空載啟動(dòng)時(shí)的母線電壓要低于帶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的母線電壓。這是由于預(yù)加的旋轉(zhuǎn)負(fù)載具有電源特性，在啟動(dòng)時(shí)也供給了啟動(dòng)電流的緣故。因此，最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的嚴(yán)重條件是空載啟動(dòng)，所以校驗(yàn)的計(jì)算式以空載啟動(dòng)條件表達(dá)。啟動(dòng)前，假定發(fā)電機(jī)的空載電壓為額定電壓，發(fā)電機(jī)的內(nèi)電抗采用暫態(tài)電抗x＇d，即略去短暫的次暫態(tài)過程，按此條件計(jì)算出來的母線電壓是最嚴(yán)重的，是啟動(dòng)過程中的最低值。由于發(fā)電機(jī)快速自動(dòng)電壓調(diào)整裝置的作用，啟動(dòng)過程中母線電壓在上升，所以在規(guī)定母線電壓最低允許值時(shí)，可以比廠用母線上的啟動(dòng)電壓水平低一些（有別于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最大電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，廠用母線上的啟動(dòng)電壓為不低于80％，這是由于廠用母線上的啟動(dòng)電壓在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程中基本不變的，沒有發(fā)電機(jī)快速自動(dòng)電壓調(diào)整裝置的快速調(diào)整作用帶來的快速恢復(fù)額定電壓功能），取額定電壓的75％。
帶靜音外罩的柴油發(fā)電機(jī)組
一、保安電源柴油發(fā)電機(jī)組的保護(hù)配置
柴油發(fā)電機(jī)真正作為保安電源投入時(shí)，一般是單獨(dú)運(yùn)行的，只有當(dāng)作帶負(fù)載試驗(yàn)時(shí)與廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行，將負(fù)載轉(zhuǎn)移給柴油機(jī)，柴油發(fā)電機(jī)定子繞組及引出線相間短路故障的保護(hù)置，應(yīng)能同時(shí)適應(yīng)發(fā)電機(jī)單獨(dú)運(yùn)行和與廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行的兩種運(yùn)行方式。
柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)：
1）相間短路故障的電流速斷保護(hù)
用于保護(hù)1000kw及以下發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)部及引出線上的相間短路故障的電流速斷保護(hù)，作為主保護(hù)。另外，還需裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)，作為電流速斷保護(hù)或縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。對(duì)于單獨(dú)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，為了能使過電流保護(hù)能反應(yīng)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部故障，過電流保護(hù)裝置宜裝設(shè)在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的分相引出線上，若發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)無分相引出線，則過電流保護(hù)裝置只好裝于發(fā)電機(jī)出口處，但宜在發(fā)電機(jī)出口處加裝低電壓保護(hù)，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)內(nèi)部故障可以反映出口電壓降低或三相電壓不平衡；對(duì)于與廠用電系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，宜在發(fā)電機(jī)出口處加裝低電壓閉鎖過電流保護(hù)。
當(dāng)發(fā)電機(jī)供電給2個(gè)分段時(shí)，每個(gè)分支回路應(yīng)分別裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)，帶時(shí)限動(dòng)作于分支斷路器跳閘。對(duì)1000kw以上或1000kw及以下電流速斷保護(hù)靈敏度不夠的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)。速斷、過電流和差動(dòng)保護(hù)均動(dòng)作于發(fā)電機(jī)出口斷路器跳閘并滅磁。
2）單相接地保護(hù)
當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為直接接地系統(tǒng)時(shí)，為保護(hù)單相接地短路故障，可將相間短路保護(hù)改為取三相電流的形式，保護(hù)動(dòng)作于跳閘；當(dāng)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)為不接地或經(jīng)高電阻接地時(shí)，應(yīng)裝設(shè)接地故障檢測(cè)裝置。
火電廠保安電源柴油發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)圖.
二、保安電源柴油發(fā)電機(jī)的控制、信號(hào)、測(cè)量及自動(dòng)裝置
柴油發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)啟動(dòng)和手動(dòng)啟動(dòng)裝置，并滿足以下要求：
標(biāo)準(zhǔn)一開始是將柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)命令的觸發(fā)信號(hào)定義為備用電源自投失敗后，即備用電源自投裝置（簡(jiǎn)稱備自投裝置，bzt）應(yīng)在廠用電“失壓”1s內(nèi)向柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出自啟動(dòng)命令。失壓意味著工作電源跳閘、備用電源自投失敗（投入后也跳閘），廠用電失壓1s系指?jìng)溆秒娫醋酝短l后的1s。根據(jù)近年來工程實(shí)踐以及部分地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程的相關(guān)要求，最新標(biāo)準(zhǔn)將柴油機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間提前了，由原來標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的bzt自投失敗后這一時(shí)間點(diǎn)提前到了觸發(fā)bzt自投動(dòng)作的這一時(shí)間點(diǎn)，修改柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)控制條件為：“保安段工作電源消失后，bzt裝置在自動(dòng)投入備用電源的同時(shí)，發(fā)出柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)命令”，相當(dāng)于以增加柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)的代價(jià)，換來了在備用電源自投失敗后，柴油發(fā)電機(jī)的可帶載延時(shí)的縮短，減少了故障后保安負(fù)載的停電時(shí)間。若自啟動(dòng)連續(xù)3次失敗（柴油機(jī)連續(xù)3次啟動(dòng)失敗，意味著啟動(dòng)回路或柴油機(jī)本體有故障，再次啟動(dòng)會(huì)耗費(fèi)啟動(dòng)能源，所以按3次考慮），應(yīng)發(fā)出停機(jī)信號(hào)，并閉鎖自啟動(dòng)回路，由于標(biāo)準(zhǔn)要求啟動(dòng)電源或氣源的容量應(yīng)能滿足6次啟動(dòng)的要求，因此在啟動(dòng)失敗后，值班人員及時(shí)到機(jī)房檢查發(fā)電機(jī)組并排除啟動(dòng)失敗故障原因，還有3次啟動(dòng)機(jī)會(huì)。如果備用電源投入不成功，應(yīng)自動(dòng)投入柴油發(fā)電機(jī)電源即柴油發(fā)電機(jī)合閘帶載運(yùn)行，備用電源自投成功，則柴油發(fā)電機(jī)將停機(jī)，重新進(jìn)入備用待機(jī)狀態(tài)。
柴油發(fā)電機(jī)的手動(dòng)啟動(dòng)裝置通常是在例行試驗(yàn)時(shí)應(yīng)用，此時(shí)值班人員需要檢查有關(guān)設(shè)備，所以在柴油發(fā)電機(jī)附近的就地控制屏上進(jìn)行手動(dòng)啟動(dòng)操作比較合理，一些國(guó)外引進(jìn)的工程也大多設(shè)計(jì)在就地手動(dòng)啟動(dòng)操作，柴油機(jī)旁應(yīng)設(shè)置緊急停機(jī)按鈕。
柴油發(fā)電機(jī)的測(cè)量應(yīng)滿足以下要求：
1）就地控制屏上應(yīng)裝設(shè)可顯示電流、電壓、功率因數(shù)、有功功率和頻率及啟動(dòng)電源直流電壓的儀表或裝置。
2）發(fā)電機(jī)組投運(yùn)后在遠(yuǎn)方除了需要知道柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)外，還需要知道詳細(xì)運(yùn)行參數(shù)，如果只采集電流這一個(gè)參數(shù)，在負(fù)載量很小時(shí)，電流幾乎沒有，依靠電流大小來判斷斷路器是否合閘成功會(huì)發(fā)生誤判，因此單元控制室計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采集柴油發(fā)電機(jī)電流、電壓、頻率、有功功率，顯示的方式除了可以是傳統(tǒng)的指針表計(jì)外，也可以是現(xiàn)代的綜合數(shù)顯表計(jì)或者通過通信協(xié)議智能化采集。為了在全廠停電時(shí)，使單元控制室的運(yùn)行人員能及時(shí)了解柴油發(fā)電機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)后帶負(fù)載情況，單元控制室內(nèi)應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)及其分支斷路器的位置狀態(tài)及事故信號(hào)。
三、柴油發(fā)電機(jī)組的電氣聯(lián)鎖要求
如果保安柴油發(fā)電機(jī)組與近似無窮大容量的廠用電進(jìn)行并列運(yùn)行，一旦發(fā)生短路故障，廠用電源和保安柴油發(fā)電機(jī)組在短路點(diǎn)產(chǎn)生的短路電流會(huì)疊加，斷路器需要承受的短路分?jǐn)嗄芰ο喈?dāng)大，以前國(guó)產(chǎn)高分?jǐn)嗄芰Φ蛪弘娖鞯募夹g(shù)指標(biāo)無法滿足要求，批量供應(yīng)十分不成熟，因此以前是柴油發(fā)電機(jī)禁止在就地裝設(shè)同期并列裝置與廠用電源并列的。隨著科技進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)高分?jǐn)嗄芰嗦菲骷夹g(shù)指標(biāo)與進(jìn)口品牌相差無幾甚至還有超過，同時(shí)考慮到柴油發(fā)電機(jī)帶負(fù)載試驗(yàn)的需要，柴油發(fā)電機(jī)宜在就地裝設(shè)同期并列裝置，正常工況下，包括柴油發(fā)電機(jī)的帶載試驗(yàn)時(shí)，保安段的廠用工作電源與柴油發(fā)電機(jī)之間可采用并聯(lián)切換（同期并列裝置工作，調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)的電壓、頻率以及相位等同期參數(shù)達(dá)到與廠用電同期要求之后，控制柴油發(fā)電機(jī)斷路器先合閘，與廠用電源短時(shí)或長(zhǎng)時(shí)并列并轉(zhuǎn)換負(fù)載后，廠用工作電源可以選擇分閘或者不分閘的不斷電切換方式），事故狀態(tài)下，保安段的廠用工作電源與柴油發(fā)電機(jī)之間應(yīng)采用串聯(lián)斷電切換。
三、火電廠保安電源柴油發(fā)電機(jī)組的選擇
（1）柴油發(fā)電機(jī)組的型式選擇應(yīng)滿足以下要求：
1）柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)采用快速自啟動(dòng)的應(yīng)急型，失電后第一次自啟動(dòng)恢復(fù)供電的時(shí)間可取15s～20s；發(fā)電機(jī)組應(yīng)具有時(shí)刻準(zhǔn)備自啟動(dòng)投入工作并能最多連續(xù)自啟動(dòng)3次成功投入的性能；
2）柴油機(jī)宜采用高速（考慮到經(jīng)濟(jì)性，電廠保安電源選用高速柴油發(fā)電機(jī)
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