1、高壓柴油發(fā)電機(jī)組技術(shù)方案一、概述伴隨著機(jī)房的擴(kuò)容，作為備用電源的柴油發(fā)電機(jī)組容量要求越來越大，需多臺大功率柴油發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)才能滿足負(fù)荷的要求，而且機(jī)房與實際使用負(fù)載間距離也越來越遠(yuǎn)，采用傳統(tǒng)的多臺低壓柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運行暴露出多項運行和傳輸?shù)娜毕?，為了能夠更加安全、可靠地運行，采用高壓機(jī)組是一種更好的選擇。高壓機(jī)組應(yīng)用于冶金企業(yè)、機(jī)場、數(shù)據(jù)中心等應(yīng)急備用電源系統(tǒng)，因機(jī)組的輸出電壓10kV與原供電系統(tǒng)電壓一致，可直接接入供電系統(tǒng)，省去了大筆供配電系統(tǒng)的設(shè)備投資。同時由于機(jī)組的輸出電壓高，輸出電流小，在動力傳輸過程功率損失最小，適合遠(yuǎn)距離輸送。高壓輸電電流相當(dāng)于低壓輸電電流的1/26。50Hz高壓

2、柴油發(fā)電機(jī)組主要電壓等級有：6kV、6.3kV、6.6kV、10kV、10.5kV、11kV等，單臺機(jī)組功率一般在1000kW以上，多臺機(jī)組并聯(lián)使用。高壓柴油發(fā)電機(jī)組與低壓柴油發(fā)電機(jī)組分析比較序特點低壓機(jī)組高壓機(jī)組1容量可多臺機(jī)組并聯(lián)運行。可多臺機(jī)組并聯(lián)運行，機(jī)房可集中建設(shè)。2輸送距離可短距離輸電可長距離輸電，3損耗在輸配電中線路損耗較大在輸配電中線路損耗較小，不存在輸送發(fā)熱問題。4成本設(shè)備初期投資較少，維護(hù)成本較低，低容量、短距離具有較大優(yōu)勢，咼容量、長距離使用時成本將遠(yuǎn)遠(yuǎn)咼于咼壓機(jī)組設(shè)備初期投資較大，維護(hù)成本較低，對于大容量、長距離輸配電具有明顯優(yōu)勢，配套投資費用較低5操作維護(hù)操作使用較為

3、簡單，對操作使用人員要求較低。操作使用較為復(fù)雜，操作使用人員要求較高，必須具有相應(yīng)高壓操作證才能操作。6配置配置較為簡單。配置較為復(fù)雜，尤其在發(fā)電機(jī)及輸出配電柜方面。7安全安全性能較高，技術(shù)較為成熟，技術(shù)門檻較低。安全性能較高，技術(shù)較為成熟，技術(shù)門檻較咼。8發(fā)展趨勢小功率段保持傳統(tǒng)市場，大功率段有被高壓系統(tǒng)替代的勢。采用高壓系統(tǒng)為現(xiàn)時世界趨勢，需求逐漸增大。二、高壓柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)用根據(jù)上述高低壓柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用特點，在容量要求較大和送電距離較遠(yuǎn)的應(yīng)用場合，高壓柴油發(fā)電機(jī)組具有大容量、遠(yuǎn)距離供電，機(jī)房集中建設(shè)、可靠性強(qiáng)、配套配電系統(tǒng)簡單等明顯優(yōu)點，是大容量機(jī)組選型應(yīng)用的必然趨勢，高壓柴油發(fā)電機(jī)

4、組已經(jīng)在銀行、數(shù)據(jù)中心、冶金、民航等領(lǐng)域進(jìn)行了大量的應(yīng)用。三、高壓柴油發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點高壓柴油發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)分為：柴油發(fā)動機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、高壓開關(guān)柜、接地電阻柜、PT柜、并機(jī)柜及出線柜和集中控制臺等部分。序設(shè)備名稱說明備注1發(fā)動機(jī)一般要求單臺機(jī)組功率在1000KW以上，可選用三菱、卡特、康明斯、MTU等發(fā)動機(jī)與低壓機(jī)組沒區(qū)別2發(fā)電機(jī)按不同電壓等級選用，可選用德國AVK、法國LSA、英國STAMFORD等品牌發(fā)電機(jī)與低壓發(fā)電機(jī)有較大區(qū)別3連接方式雙軸承發(fā)電機(jī)聯(lián)軸器聯(lián)接，工作可靠、安全性更咼。減震墊安裝在底座下面4并機(jī)控制系統(tǒng)一般包括主控制器、同期裝置等，可選用COMAP主控制系統(tǒng)、CUMMIN

5、S、CAT、MTU并機(jī)控制系統(tǒng)、差動保護(hù)與低壓并機(jī)控制系統(tǒng)沒明顯區(qū)別，增加差動保護(hù)5高壓開關(guān)柜一般并機(jī)輸出開關(guān)采用抽出式電動真空斷路器、綜保系統(tǒng)、直流操作。6PT柜含PT，CT交流發(fā)電機(jī)1、無刷自勵式，H級絕緣，可耐溫180C，為發(fā)電機(jī)在惡劣環(huán)境中運行提供保障；2、機(jī)座為鋼制焊接結(jié)構(gòu)，端蓋為鑄件，安裝結(jié)構(gòu)型式有單軸承和雙軸承兩種；3、定子是2/3節(jié)距繞制，能有效抑制輸出電壓的波形畸變，及減少磁場發(fā)熱；4、轉(zhuǎn)子裝配前經(jīng)過動平衡，完善的阻尼繞組幫助減少非恒定負(fù)荷下的電壓偏差和熱量；5、勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子的輸出功率通過三相全波式整流器輸給主機(jī)轉(zhuǎn)子，該整流器由一浪涌抑制器保護(hù)，以免由諸如短路或者并聯(lián)時相位失步

6、而引起的沖擊造成損壞；3.2高壓開關(guān)柜高壓并機(jī)開關(guān)柜由一組高壓開關(guān)柜組成，主要組成部分為發(fā)電機(jī)進(jìn)線柜及PT柜、出線柜。并機(jī)柜及出線柜裝設(shè)綜合保護(hù)裝置及差動保護(hù)裝置有效的保護(hù)機(jī)組及設(shè)備安裝穩(wěn)定運行。安裝于高壓柜上的綜合保護(hù)器帶有通用RS232、MODBUS通訊協(xié)議接口，用戶可以根據(jù)需要對整個并機(jī)系統(tǒng)的電能實時參數(shù)進(jìn)行采集，進(jìn)行集中監(jiān)控、歸檔管理。咼壓開關(guān)柜斷路器：ABB咼壓斷路器、三菱咼壓斷路器3.3接地電阻柜接地電阻柜系列中性點接地電阻采用的是電阻專用的原裝進(jìn)口不銹鋼合金材料，其材料具有接地電阻要求的熱力及電氣性能，做到耐受高溫、電阻率高及電阻溫度系數(shù)小等性能，同時又具有抗拉強(qiáng)度高，機(jī)械性能穩(wěn)

7、定及高韌性的特點，從而保證了系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時系統(tǒng)接地故障的靈敏度和可靠性，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的可靠運行水平和系統(tǒng)穩(wěn)定性。柜內(nèi)接地變壓器采用干式變壓器。3.4 控制系統(tǒng)和綜保系統(tǒng)簡述高壓機(jī)組控制系統(tǒng)主要由高壓開關(guān)柜和集中控制臺兩大部分組成。高壓開關(guān)柜可設(shè)于專門的配電室集中管理，集中控制臺可以安裝于中央控制室。安裝于高壓開關(guān)柜上的綜合保護(hù)器及集中控制臺上的8808控制屏都帶有通用RS232、MODBUS通訊協(xié)議接口，用戶可以根據(jù)需要對整個控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，進(jìn)行集中監(jiān)控、歸檔管理。高壓8808智能控制系統(tǒng)主要由發(fā)電機(jī)進(jìn)線柜（并機(jī)柜）及PT柜、出線柜組成。8808智能主控制器本身已經(jīng)集成了

8、全面的發(fā)電機(jī)組保護(hù)功能，已經(jīng)滿足了機(jī)組本身及其附屬設(shè)備的基本保護(hù)需求。作為后備冗余保護(hù)，用戶可根據(jù)項目實際需要及操作習(xí)慣，在并機(jī)柜上可選裝綜合保護(hù)裝置（可選項）及差動保護(hù)裝置（可選項），在出線柜上可選裝綜合保護(hù)裝置（可選項），有效的保護(hù)機(jī)組及設(shè)備安裝穩(wěn)定運行。3.5 差動保護(hù)差動保護(hù)是根據(jù)“電路中流入節(jié)點電流的總和等于零”原理制成的。差動保護(hù)把被保護(hù)的電氣設(shè)備看成是一個接點，那么正常時流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動電流等于零。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，流進(jìn)被保護(hù)設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動電流大于零。當(dāng)差動電流大于差動保護(hù)裝置的整定值時，保護(hù)動作，將被保護(hù)設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障

9、設(shè)備斷開電源。發(fā)電機(jī)差動保護(hù)裝置：T2900（丹麥SELCO公司）、P922&P12X（法國ALSTOM）3.6 接地保護(hù)系統(tǒng)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時（例如電網(wǎng)部分短路或開路等），配電系統(tǒng)中性點將產(chǎn)生偏移，此時中性點接地電阻將輸出配電系統(tǒng)中性點強(qiáng)制接地，并限制其故障電流，使電力系統(tǒng)有時間進(jìn)行檢測、診斷、保護(hù)和切換，從而避免了線路或設(shè)備可能遭受的損壞。由于中性點電阻能吸附大量的諧振能量，在有電阻器的接地方式中，從根本上抑制了系統(tǒng)諧振過電壓。中性點接地電阻在電力輸配電系統(tǒng)正常工作時電流很小，而當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，流過中性點接地電阻的電流很大，時間很短，它通常用于短時工作制。中性點接地電阻設(shè)計

10、依照ANSI/IEEE32.1972和IEC625以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)多臺機(jī)組并機(jī)時，所有機(jī)組的中性點電阻都必須經(jīng)高壓真空接觸器自動控制其投入及退出，并與市電開關(guān)和其余機(jī)組開關(guān)之間進(jìn)行聯(lián)鎖。當(dāng)市電帶載時，所有機(jī)組的中性點電阻經(jīng)高壓真空接觸器閉合；當(dāng)市電故障，機(jī)組啟動帶載時，運行機(jī)組中，只能有一臺的零線中性點電阻經(jīng)高壓真空接觸器閉合到接地點，其余運行機(jī)組及未運行機(jī)組的中性點電阻均必須經(jīng)高壓真空接觸器與接地點斷開。6.3kV、10kV變壓器中性點接地電阻參數(shù)系統(tǒng)額定電壓（kV）短時通流電流（A）短時通流時間（S）標(biāo)稱阻值（Q）10010200104001060010400106001080010100

11、010四、高壓機(jī)組特性及試驗項目：高壓機(jī)組特性-額定電壓從400V13800V-啟動性能穩(wěn)定、波動小、承受沖擊能力強(qiáng)-可以承受超大功率負(fù)載的一次性投入-一次性加載時電壓降小-可承受突加感性負(fù)載-一次性大功率卸載時不飛車-電子調(diào)速、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、反應(yīng)時間短，動作準(zhǔn)確性能高-永磁無刷交流高發(fā)電機(jī)-自動電壓調(diào)節(jié)、瞬間強(qiáng)勵磁功能-輸出波形完美無諧波-抗電磁干擾能力強(qiáng)-允許瞬時過載大電流-F級絕緣，F(xiàn)級溫升，安全等級高主要試驗項目：2.定子繞阻的的泄漏電流、直流耐壓和交流耐壓5.定子鐵芯檢查試驗（3KV或500KW以上電機(jī)）五、項目實施分析:高壓電纜頭制作應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行，連接的電纜頭需要進(jìn)行電纜頭耐壓試驗。5

12、.2高壓開關(guān)柜制作高壓開關(guān)柜的制作需要配備設(shè)備、人員和場地等，按照規(guī)范進(jìn)行加工，目前公司尚不具備生產(chǎn)高壓開關(guān)柜的能力。委托外協(xié)單位完成是較佳的選擇。咼壓機(jī)組的檢驗除了按標(biāo)準(zhǔn)檢驗高壓機(jī)組的絕緣、耐壓等項目外，檢驗項目還包括：外觀檢查、絕緣試驗、耐壓試驗和連續(xù)負(fù)載運行試驗等，需要完善檢驗設(shè)備和檢驗方法，檢驗設(shè)備：高壓機(jī)組定期負(fù)載試驗的干式變壓器、假負(fù)載等；仍需要按照標(biāo)準(zhǔn)檢驗項目對機(jī)組的性能進(jìn)行檢驗、調(diào)試。11發(fā)電機(jī)差動保護(hù)裝置：T2900（丹麥SELCO公司）、P922&P12X（法國ALSTOM）1112133PHASEDUFFCURRENTRELAYT290OT2900（丹麥SELCO

13、公司）P922&P12X（法國ALSTOM）市電開關(guān)與機(jī)組開關(guān)聯(lián)鎖J_L-地握電樁市也地戲?qū)忞娗t琥接地保護(hù)系統(tǒng)圖上?？铺╇娫垂煞萦邢薰綢8808系統(tǒng)伽X柱知叩羊1G2CKYN2e-iaK¥Nee-12KYN2SAKYNS8-12HE1用謹(jǐn)M拝機(jī)柜烈井機(jī)柜PT<VIM-12/630A25ZA斷骼鬲¥M-12/6SOAl25KAVW-12/630kZSKIlKCE購hi尊sscvJJ15-1Z/31.5IA辭暢越3*=XTHP1-L2./O.5ASXTSPl-L/O.5A3+KfflPl-lZ/O-513-LE2JJIP-1QI0AHJDXji3k<l&

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15、00X15001G300eooxisooffisoo開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖1DhlABJ)A母線室B斷路器手車室C電纜室D繼電器儀表室1.1泄壓裝置1.2控制小線槽1外殼2分支小母線3母線套管4主母線5靜觸頭裝置6靜觸頭盒7電流互感器8接地開關(guān)9電纜10避雷器11接地主母線12裝卸式隔板13隔板（活門）14二次插頭15斷路器手車16加熱裝置17可抽出式水平隔板18接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)19底板安全操作注意事項一. 嚴(yán)格按照柴油發(fā)電機(jī)組操作及維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范進(jìn)行操作維護(hù)保養(yǎng)，定期開機(jī)1015分鐘空載試驗；二. 嚴(yán)格按照高壓操作使用規(guī)范進(jìn)行操作，操作人員有相應(yīng)的高壓操作資質(zhì)；三. 并機(jī)開關(guān)柜機(jī)房有相應(yīng)的高壓保護(hù)

16、措施，必須嚴(yán)格按照操作程序進(jìn)行操作。1. 為了保證開關(guān)柜和手車正確操作的程序性，開關(guān)柜設(shè)置有可靠的機(jī)械、電氣聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，符合“五防”功能的要求。1.1. 儀表室門上裝有提示性的按鈕或者KK型轉(zhuǎn)換開關(guān)，以防止誤合、誤分?jǐn)嗦菲鳌?.2. 斷路器手車在試驗或工作位置時才能進(jìn)行分合操作，而且在斷路器合閘后，手車無法移動，防止了帶負(fù)荷誤推拉斷路器。1.3. 僅當(dāng)接地開關(guān)處于分閘位置時，斷路器手車才能從試驗/斷開位置移至工作位置，僅當(dāng)斷路器手車處于試驗/斷開位置時，接地開關(guān)才能進(jìn)行合閘操作。這樣實現(xiàn)了防止帶電誤合接地開關(guān)及防止了接地開關(guān)處于閉合位置時關(guān)合斷路器；1.4. 接地開關(guān)處于分閘位置時，下門及后門都

17、無法打開，防止了誤入帶電間隔；1.5. 斷路器手車確實在試驗或工作位置時，而沒有控制電壓時，僅能手動分閘，不能合閘。2. 手車在工作位置，二次插頭被鎖定不能拔除。3. 斷路器可以與手車分離，開斷時母排和饋電回路之間保證隔離。4. 所有設(shè)備的操作均可在開關(guān)柜面板關(guān)閉時進(jìn)行。5. 開關(guān)柜柜體及所有金屬隔板接地，柜內(nèi)設(shè)置接地導(dǎo)體，接地聯(lián)系性好。6. 外殼的防護(hù)等級達(dá)IP4X，可有效防止人體和外界固體接近帶電部分和觸及運動部分，保護(hù)人身安全和設(shè)備可靠運行。需要增加：差動保護(hù)、聯(lián)軸器、高壓開關(guān)柜耐壓試驗、絕緣試驗高壓柴油發(fā)電機(jī)組用途國防、郵電、醫(yī)院賓館、商廈、工礦、交通及體娛等部門作通訊、動力照明常用電

18、源及應(yīng)急備用電源。高壓柴油發(fā)電機(jī)組之系列是由萬通專業(yè)設(shè)計，選用國際知名品牌柴油機(jī)為動力源，配置國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)高壓發(fā)電機(jī)所生產(chǎn)的高壓系列發(fā)電機(jī)組（3.3kV、6.3kV、10kV、13.8kV）。該系列機(jī)組調(diào)壓精度高，動態(tài)性能好，電壓波形畸??；電壓波形畸變??；耐沖擊，承受超負(fù)載能力強(qiáng)；具有效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，工作可靠，使用壽命長及經(jīng)濟(jì)性能好等特點?？沙惺艹蠊β守?fù)載的一次性投入，另還可選配專用高壓軟啟動裝置。特性：-額定電壓從400V13800V-啟動性能穩(wěn)定、波動小、承受沖擊能力強(qiáng)-可以承受超大功率負(fù)載的一次性投入-一次性加載時電壓降小-可承受突加感性負(fù)載-一次性大功率卸載時不飛車-電子調(diào)速、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、反應(yīng)時間短，動作準(zhǔn)確性能高-永磁無刷交流高發(fā)電機(jī)-自動電壓調(diào)節(jié)、瞬間強(qiáng)勵磁功能-輸出波形完美無諧波-抗電磁干擾能力強(qiáng)-允許瞬時過載大電流-F級絕緣，F(xiàn)級溫升，安全等級高應(yīng)用范圍：-山區(qū)高海拔環(huán)境中啟動和帶動風(fēng)機(jī)水泵類等大功率電動機(jī)-在石油化工行業(yè)帶動高揚程輸送（油、液態(tài)氣）泵-大功率消防水泵、動力水泵-冶金、采礦行業(yè)帶動大功率而且變速變負(fù)荷運行的鍋爐風(fēng)機(jī)、挖掘機(jī)械-在通訊、電子、科研、軍工