准备将一台发电机作为并联运行时需要特别注意。 首次试图并联机组之前,要检查所有机组的下面三种情况。
- 相序相同
- 交流电频率相同
- 电压调整相同
- 检查相序。
并联运行机组的相序必须相同。 有两种方法用以确定拟并入机组的相序与在线机组的相序是否相同。 这些方法是:
- 相序表
- 由三个灯泡组成的灯组
以下说明确定正确相序的步骤.
- 额定电压下,将灯泡连到发电机引线和相应线相之间。 例如,将端子 1 通过断开电路的断路器连接到线 1 上。
- 启动机组。 将机组提高转速。 当各机组接近相同转速时,灯将开始闪烁。
- 如果灯按顺序闪烁,其中的一个机组接反。 为了纠正问题,停转机组。 拆下电路断路器处的发电机引线 1 和 3。 交换这对发电机引线。 这就可以将相序的方向颠倒过来。 端子 2 应该总是连接到线2 。 接续进行5。
- 当灯光一致闪烁,则相序相同。 "初次启动"的首要条件已经满足。
Show/hide table图 1 g00695380 Show/hide table在维护或修理发电设备时:
确保装置在脱机状态(脱开公用电网或其它发电设备),并锁定或者系上标签不准操作(DO NOT OPERATE)。 拆下所有保险丝。
- 调整频率。
并联运行机组的转速必须相同。 转速与交流电频率成正比。
- 让每台发电机组在负载下运转30分钟。
- 调整调速器控制装置以达到满载荷下的额定频率。
- 卸去负荷并检查高怠速。 对于具备衰减特性的调速器,高怠速应该超过满负荷转速大约2~5%。 如果不能达到这些转速,与卡特彼勒代理商联系。
- 为能最大限度的一致,重复 2.b和2.c直到"初次启动"的第二个条件满足为止。
- 调整电压。
有两种基本不同的方法以达到无功功率的平衡。
- 无功电压降补偿
- 交叉电流补偿
在无功电压降补偿中,调压器使得单独的发电机输出电压随无功电流成正比而变化。 用一个电流互感器(CT)测量无功电流。
无功电流可能滞后也可能超前。 当滞后的无功电流增大时,调压器将使发电机输出电压成比例地降低。 当超前的无功电流增大时,电压调节器将使发电机输出电压成比率上升。
这个方法将有助于减少无功电流,以便与其它机组更好地分摊kVAR。 无功电压降补偿是 卡特彼勒发电机组的标准方法。 下面的电压调整步骤适用于无功电压降补偿。
在交叉电流补偿中,并联运行发电机的无功电流输出的差值使得调压器产生正向偏压。 交叉电流补偿非常类似于无功电压降补偿。 在交叉电流补偿中,电流互感器的次级电路是相互串接的。 当其中一台发电机比其它发电机携带更多无功电流时,一个净差压信号将偏置其发出的电压。 这也将降低无功电流。 对于其调整步骤,请参阅 发动机数据表 , LEKX8142, "卡特彼勒机组并联工作时的零电压降操作 "。
注: 电平调整和电压降调整确定了发电机之间循环电流的量。 当细心作电压调整时,发电机之间的循环电流将减少。 对每一台并联的机组使用同样的电压表作调整。
注: 电压降可以表示为从空载到满载电压变化的百分比。 功率因数0.8的载荷要求发电机的电压降约为5%。 适当分配电流负载通常需要调整产生2%至8%电压降。
- 调整电压。 请参阅 操作部分, "单机组操作 "中的"初次启动"。
- 当发动机在额定转速运转时,将电压降电位计顺时针旋大约1/2满量程。
- 如果驱动负载具有功率因数1的话,将所有发电机上的电压降电位计调整到满量程的一半处。 进行步骤3.g 。
- 如果所驱动负载的功率因数约为0.8,则进行步步骤 3.c。
- 重新调整电压电平可变电阻器直到电压超过理想电压值的大约5%。
- 施加满负荷。
- 重新调整电压降可变电阻器以便在功率因数0.8时满负载下获得理想电压。 每台发电机的电压降必须相同,以便满意地分配无功负载。
- 对每台发电机重复步骤 3.c、步骤 3.d和步骤 3.e,直至满足以下两个条件为止。
- 线电压等于满载荷下的理想电压水平。
- 无载荷电压大约比额定电压高5%。
- 并联发电机和施加驱动负载。 检查发电机的输出电流。 如果满载时单台发电机的安培数之和超过通向负载的总安培数的10%的话,则调整电压降电位器。 这将导致发电机之间成比例的电流分配。 在小负载时有一些循环电流是允许的。 当发电机在冷态时,可预料到会有一些循环电流。
Show/hide table
注意 可能损害发电机。 对任何单台发电机切勿超过额定的电流负载。
- 并联运行的发电机在满载荷下运转了一小时以上之后,进行最后的调整。 拧紧所有操作装置上的锁紧螺母。 安装检修盖。 "初次启动"的首要条件已经满足。
参阅操作部分 , "单台机组操作" 。
机组可能不带载荷或者带载荷并联。 在初次启动条件满足之后,要确认下列要求。
- 其中的一个调速器可以是一个同步调速器。 电子式负载分配调速器除外。
- 发电机必须具有电压降补偿或电流交叉补偿功能。
- 启动将要进行并联的机组。
- 打开同步指示灯。
- 在发动机运转几分钟以后,将发动机提高到同步转速。 同步转速意味着拟并入机组的频率将与在线机组的频率相同。 同步指示灯开始闪烁。
注: 引入机组的频率应该稍稍高于电网频率。 这将使拟并入机组能承担一部分载荷。
- 调整发动机转速,直至灯非常缓慢地闪亮。
- 当两个机组的电压同相位时,两盏灯就熄灭。 此时,在指示灯关闭的同时,快速接通断路器。
- 控制调速器,以便在发动机之间分配kW负载。
- 在大约四个小时后发电机的温度将可以稳定。 在发电机温度稳定后,调整每台发电机的电压降电位器,以分摊无功载荷。 调整每台发电机的电压降电位器,以限制循环电流。 较小的电压降会增大发电机携带的无功电流。 逆时针方向调整电压降电位器将使压降减小。 顺时针方向调整电压降电位器将增加电压降。
一旦两台机组并联运行了,机组对kW载荷的分配就取决于调速器控制的设定。 如果相同功率和相同调速器特性的两台机组具有相同的调速器控制设置,那么这两台机组将承担相等的负载。 发动机的负载不许超过其带载能力。
为了将载荷从一台发动机转移给另一台发动机,应按照下列程序进行。
- 为了增加负载,要增加该台机组的调速器转速控制。
- 为了减少另一台机组的负载,要减少该台机组的调速器转速控制。
- 增减两台机组的调速器转速控制以改变系统频率。
可用于G3500C发电机组的不同调速器,如下图所示。
图 2 | g00630841 |
载荷分配模块(典型图例) |
发电机组载荷分配模块为并联运行发电机提供了降速载荷分配。 发电机组载荷分配模块为并联运行发电机提供了等速载荷分配。 载荷分配模块有一个来自同步并联运行模块的输入。 该模块提供了按比例的载荷分配。 在系统运作、测验和调整 , SENR6565, "发电机组负载传感器和发电机负载分配模块 "中可以获得更多的资料。
这部分描述了并联发电机组之间发动机调速器相对于负载分配的功能。 关于调速器控制和调整的资料,请参阅 维修手册。
了解并联运行的发电机组之间关于负载分配的两个基本事实是非常重要的。
- 向发电机输出功率,是发动机的功能。 发动机调速器设定和调速器控制的位置确定发动机输出的功率数量。 因此,发动机调速器的设定和调速器控制的位置确定了发电机携带的kW负载。 如果加大调速器控制的设定,发动机和发电机将承担更大的kW负载。 同样,减小调速器控制的设定将导致该机组负载的减少。 并联的其它机组由此会增大或减小载荷。 其它这些机组会以为总负载或其它机组的调速器设定值没有发生变化。
- 功率的分配不是由发电机励磁或终端电压确定的。 与其它发电机并联运行的发电机功率因数则由励磁决定。
卡特彼勒提供动力的发电机组可以使用两种调速器: 固定的及可调调速率的调速器。 一般使用的调速率值为3%和0%。 可调调速率的调速器可以这样调整,使它们的设定与固定调速率的调速器的特性相匹配。 如果将调速器的调速率设定为0%运行,则从无载荷到满载荷可获得相同转速。
上面关于调速器运行的讨论可总结如下。
- G3520C使用两种电子控制模块以控制发动机的运行。
- 并联运行发电机组最简单的调速器组合是每个调速器有大约3%的调速率。 如果从空载到满载需要恒定频率,可以调节一个调速器用于同步运行。 该同步机组被称作"主导机组"。
- 为了使所有并联机组完全共享负载,需要进行下列调速器调整。 调速器应该具有相同的满载转速。 对于调整调速率运作的调速器,调速器应该具有相同的高怠速转速。 调速器控制装置应设定到高怠速位置,以得到调速器的全量程。
- 具有调速率的调速器并联同步运行需要专门技术。
- 任何数量的发电机组都可以并联运行。 但是,只有其中的一台调速器被调整用于同步运行。 特殊情况的例外是带有自动载荷分配的电子调速器。
为了从线路中切断一台发电机,执行下列步骤。
- 检查负载。 负载必须小于剩余机组的额定容量。
- 确保剩余机组中有一台的中性线接地。
- 卸去将要退出的机组的负载。 请参阅并联运行操作 , "载荷分配 - 调速率 "。 由于有循环电流,安培数决不会为 0。
- 打开电路断路器。
- 让发动机冷却 5 分钟。
- 停止发动机。
在您并联机组时,了解循环电流成为很重要的事情。 这些循环电流在并联运行的发电机之间流动。 该循环电流是由发电机之间的电压差引起的。 可以用发电机总安培数减去将通向负载的安培数来确定循环电流量。
对于冷态发电机组,该循环电流可能高达额定安培数的25%。 这种电流可能不被认为是有害的。 发电机总电流不应超过额定安培数。
当发电机暖机时,循环电流将减少。 电流表读数应该稍稍减小,但电压表读数应该保持恒定。