准备一台发电机并联运行时需特别注意。 在您首次准备并联机组前,检查所有机组有无以下三种状况。
- 相位旋转相同
- 交流电频率相同
- 电压调整相同
- 检查相序。
并联运行的机组必须有相同的相序。 有两种确定拟并入机组与在线机组是否有相同的相序的方法。 这两种方法是:
- 使用相序表
- 使用由三个电灯泡组成的套件
使用下列程序,利用三个灯泡确定正确的相序。
- 在额定电压下,将灯泡接在发电机导线和相应线相之间。 例如,跨接开路断路器,将接线端 1 连接到线路 1 上。
- 起动将要并联运行的机组。 升高机组转速。 在机组接近同一转速时,灯将开始闪亮。
- 如果灯按顺序闪亮,说明机组中有一个接反。 为了纠正问题,关闭机组。 拆下电路断路器上的发电机导线 1 和 3。 将这些发电机导线互换。 这颠倒了相位旋转的方向。 接线端 2 应始终与线路 2 连接。 转至 5。
- 所有灯泡同时闪亮,说明两台发电机有相同的相序。 "初始起动"要求的第一个条件已满足。
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。
必须以相同的转速运转并联运行的机组。 转速与交流电频率成比例。
- 让每个发电机组在有负载情况下运转 30 分钟。
- 调整调速器控制装置以达到满负荷下的额定频率。
- 卸除负载并检查高怠速。 对于配备转速降特性的调速器,高怠速应该超过满负荷转速大约 2% 至 5%。 如果不能达到这些转速,请与 Caterpillar 代理商联系。
- 为得到最为一致的结果,重复 2.b 和 2.c,直到满足 "初始起动"的第二个条件。
- 调整电压。电位计应保持初始设定值。 请参阅操作和保养手册 , "电压调节器" 。
- 通过将变流器连接到连接器 J2 的 S1 和 S2 端,来预置并联运行的机组。 将正交电压降电位器 P1 置于中位。 施加额定负载。 电压应下降2%至3%。 如果电压升高,要交换变流器的两个次级输入线束的位置。
- 对于所有并车操作的发电机的无负载电压应是一致的。 将发电机并联连接。 通过调整发电机转速,试着获得 0 kW 的电力交换。 通过改变其中一个发电机上的电位计 P2 或 Rhe 的电压设置,使发电机之间的循环电流最小。
注: 这一步之后不要改变电压的设置。
- 施加有效的负载。 只有在存在无功负载时,设置才是对的。 通过改变转速,来均衡机组的功率或成比例地分配额定功率。 改变正交电压降电位器 (P1) 以均衡或分配电流。
注: 在对发电机进行调整之前,确保所有发动机的转速降是一样的。
使用起动单台机组的程序,起动多台机组。 请参阅操作部分 , "单台机组操作 "。
机组可能空载并联运行。 机组还可能与负载机组并联运行。 在初次起动条件满足之后,要确认下列要求:
- 其中的一个调速器可以是一个恒速调速器。 电子式负载共享调速器除外。
- 发电机必须具有电压降补偿或交叉流补偿。
- 起动将要实行并联的机组。
- 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。 同步指示灯将开始闪亮。
注: 拟并入机组的频率应稍微高于在线机组的频率。 这将允许拟并入机组承担一些负载而不是增加系统的负载。
- 使用调速器控制装置调整发动机转速,直到指示灯缓慢闪亮。
- 当两套机组的电压同相位时,所有灯会熄灭。 灯熄灭时快速闭合断路器。
- 使用调速器控制装置在发动机之间分配 千瓦负载。
- 大约 1 个小时后发电机的温度将会稳定。 在发电机温度稳定后,调整每一台发电机的电压降变阻器。 这将分摊无功负载并限制循环电流。 减小压降会增加发电机携带的无功电流。 逆时针方向调整电压降变阻器将减小压降。 顺时针方向调整电压降变阻器将增加压降。
一旦两台机组已经并联,机组分摊的千瓦负载是由调速器控制设置来决定的。 如果负载能力和调速器特性均相同的两台机组具有相同的调速器控制设置,那么这两台机组将分担相等的负载。 总负载不得超过单台发动机的最大限度。
为了将负载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。
图 2 | g00630841 |
负载分配模块(典型示例) |
用于并车应用的发电机组负载分摊模块既可以降速负载分摊也可以等速负载分摊 负载分摊模块具有一个同步并联模块 SPM-A的输入端。 该模块提供成比例的负载分摊。 有关更多信息,请参阅 系统操作、测试和调整 , SCNR6565, "发电机组负载传感器和发电机负载共享模块 "。
图 3 | g00637397 |
(1) 降速电位器 |
转速转换器将转速电位器的模拟信号改变为脉宽调制信号。 发动机电子控制装置能够识别该信号。 该转换器安装于位于控制面板内部的子面板上。
这部分介绍了发动机调速器具有的同并联发电机组之间负载分配相关的功能。
了解与并联运行的发电机组之间的负载分配相关的两个基本事实非常重要。
- 向发电机和负载提供动力是发动机的一个功能。 发动机发出的功率大小是由发动机调速器的设置和发动机调速器控制装置的位置决定的。 因此,调速器设置和调速器控制装置的位置决定了发电机承载的kW负载大小。 并联运行的其中任何一台机组的发电机功率变化都将会引起该并联运行的其它每台机组的发动机功率都发生相同的变化。 换句话说,并联运行的机组将会保持并联运行。
- 功率的分配不是由发电机励磁或端子电压确定的。 当发电机与其它发电机并联运行时,励磁可测定发电机的功率因数。
Caterpillar 提供动力的发电机组可以使用两种调速器:
- 具有固定转速降的调速器
- 具有可调转速降的调速器
一般使用的转速降的数值为3%和0%。 可对具有可调转速降的调速器进行调整,使其特性与具有固定转速降的调速器的特性密切相符。 如果将调速器的转速降设定为 0% 转速降或恒速运行,则从空载到满载可获得相同转速。
上面关于调速器运行的讨论可总结如下:
- 每个调速器都应有 3% 的转速降,以获得最简单的并联发电机组调速器组合。 如果需要从空载到满载具有恒定频率,可以调整一个调速器用于恒速运行。 该同步机组被称作"引领机组"。
- 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负载转速。 对于调整进行降速运行的调速器,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,以便利用调速器的整个调速范围。
- 同步调速器与带降速装置调速器的并行操作,需要特殊的技术。
- 任何数量的发电机组都可以并联运行。 但是,只有其中一个调速器可调整用于恒速运行。 某些例外的特殊情况是带有自动负载分配的电子调速器。
为拆除线路中某一台发电机,请执行下列步骤。
- 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。
- 卸掉将要脱离的机组的负载。 参见并联操作 , "负载分配-降速装置 "。 由于有循环电流存在,安培数不可能为零。
- 断开断路器。
- 让发动机冷却 5 分钟。
- 停止发动机。
并联机组时,了解循环电流非常重要。 这些循环电流在并联运行的发电机之间流动。 这些循环电流是由发电机之间的电压差引起的。 循环电流不做有用功。 可以用发电机总安培数减去流向负载的安培数得到循环电流的电流量。
对于冷态发电机组,该循环电流可能高达额定安培数的 25%。 甚至可以认为该电流不是有害电流。 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。