安哥拉共和国Futongo旅游区应急供电中心多台大容量柴油发电机组并机简述

2019-10-21王少华

中国电气工程学报 2019年6期

摘要结根据设计院提供的安哥拉国家Futongo旅游区工程应急供电中心图纸，结合现场实际情况为了达到对市政电源和应急供电设备的程序控制的目的。文章详细介绍了对应急供电中心内部发电机、中低压柜设备以及变压器内部监控设备的安装流程和具体参数设置。

关键词多串口服务器;光端机;物理连接;参数设置

1 工程概况

安哥拉国家旅游区项目是安哥拉为了缓解住房紧张，维护社会稳定，促进经济发展而建设的社会住房项目。

其主要工程量包括：通信井288座，通信管道22.379公里，电力保护管道2.879公里，高压电缆83.373公里，低压电缆31.106公里，照明电缆29.659公里，照明路灯756套，应急供电中心一座，箱式变电站设备18座，低压配电柜设备112座。

2 通讯装置间的物理连接

一、并机原理

机组并机是指当多台发电机组运行时，将每台发电机组提供的电源连接汇合成单一电源给负载的过程。每台机组必须满足以下同相序、同电压、同频率和同相位四个条件才能安全无冲击的并入整个系统。

将多台（可以是不同品牌、不同型号规格）的发电机组并机时注意的重要问题之一是适当的分配负载。负载由两个部分组成：有功功率（千瓦）和无功功率（千伏安），有功功率的分配是通过柴油机调速系统提供，无功功率由发电机的自动调压器来分配。

二、并机优点

柴油发电机组的最佳运行状态在机组带有70%到85%的负荷之间。如果发电机组长期连续运行在这个负荷范围之外，不仅会严重浪费能源，而且机组内部的燃烧废物增加，需要对机组更频繁的维护和保养。当工厂的负载大并且负载变化量较大，采用多台机组单独供电时，有的机组的负荷量很小，有的机组负荷量很大，为了启动电动机将发电机组加大容量但又使机组处于轻负荷状态，或机组出现故障时无法供电给负载。这样就存在能源浪费大、难管理、维护保养次数多，频率高，无法充分利用现有的资源。

采用并机系统，对于单机供电有以下优点：可以提高供电质量和容量，提高系统可靠性，增大直接启动异步电动机能力，系统运行灵活、负载分配合理、简化供电系统接线，使机组运行在经济负荷状态，降低运行费用和维护保养费用。

a、多台机组并联后，可以根据网上负荷大小，投入适当台数的机组，以保证机组运行在最佳状态，这样可以节约燃油和机油的损耗，减少机组故障，给企业带来明显的经济效益。

b、机组并联后，供电质量提高，用电设备的电压、频率稳定，可以承受投入大负荷对发电机的冲击。

c、机组并联后成为一个整体电网，采用集中控制后，全厂电力调度方便。

三、并机系统描述

多台柴油发电机组进行并联运行系统，主要由柴油发电机组、并机模块、及并机控制断路器组成，所选同期并机模块为原装进口专业柴油发电机组并机模块科迈ICNT，具备系统的同期检测、自动负载分配等功能。

四、系统特点

元器件优化选型，安全可靠、维护方便。

并联运行集中控制，操作简单方便。

性能、价格比高。

五、并机控制系统构成

1、主开关控制

通过控制真空断路器，由控制模块控制合闸，作为完成并机操作的执行器件。

2、测量仪表

采用全系列配套仪表，作为机组运行状态的显示和并机过程中的并机参数显示。

3、并机控制模块

原装进口科迈控制屏具备机组操作控制、LCD液晶显示、完善报警保护等功能，具备系统的同期检测、自动负载分配及自动控制合闸。标准RS232/485通信接口，MODBUS通用通信协议，可实现无人值守机房系统。

4、保护装置和报警显示

具有逆功率保护功能，系统的过载和过流保护。

5、控制系统

采用继电器和模块化元器件作为操作控制元件，结构整齐、检修方便。

六、并机功能说明

6.1、并机控制系统可分别完成对应机组的手动合闸、分闸、报警复位、同期自动合闸等功能。

6.2、自动并机，同步模块可根据母排的电源的频率和相位自动调整发电机组的转速，当机组达到同期点时自动给出同期合闸信号，这个过程一般不超过5S。

6.3、自动负载分配，在并机后自动根据机组功率大小比例平均分配负载，采用等无差自动负载分配系统，全电子式，反应灵敏性高，调节精度高，可根据不同功率发电机组，按大小比例平均分配总负载。由空载至满载，自动负载分配偏差率可控制在10%以内。具有PID闭环控制环节，在负载大幅波动时，能在转速发生变化前预先加大油量，而不象一般传统式调整系统需在转速（频率）下降后才加大油量的滞后特性，使电网性能优越。

6.4、调峰功能，系统根据负载的容量自动控制并联运行机组的数量，使机组的整个运行有更好的经济性。如果客户需要，可提供预启动功能，当系统中有备用机组，同时需要启动大容量的电动机负载时，可提供信号使备用机组启动、并机，减少电动机启动对系统的冲击。

6.5软性加/减载和零功率分闸，在调峰功能中，在机组间的负载转移不是瞬时转移，因为瞬时转移会对整个并机系统造成电压波动，给机组和负载造成冲击;采用软性加/减载，使负载按一定的坡度转移，整个系统在转移过程中无冲击，当需要卸载一台机组，会将该机组的负载全部软性转移到其它机组上时，才会自动分闸。同样在一台机组同期并机后也是按设定的坡度加载，使之分配与其它机组同功率百分比的负载。

6.6保护功能，当运行中机组之引擎或控制系统故障时（如引擎燃油阻塞），造成该机组不能正常出力，由其它机组拖动其进入电动機状态，加重了系统负担，此时，控制系统将会自动切断该机组，并发出警报。

当负载出现过流保护时，系统会自动跳闸，断开系统对负载的供电，同时机组自动冷却停机。当故障处理后，当市电还没有恢复，系统能自动运行供电。

6.7故障指示，机组故障时联动跳闸。如机组在运行中因水温过高等问题而保护停机时，其并机开关将联动跳闸，避免逆功率而拖累其它运行机组，也可保护机组自身免于大电流突然分断时产生高尖脉冲烧毁励磁系统。此保护动作时，并机柜上的故障指示灯亮。

参考文献

[1] eComm嵌入式通讯管理机调试维护手册（适用于调试员）;北京紫光测控有限公司;

[2] 安哥拉社会住房K.K.一期工程市政电力工程图纸;

[3] 3000A使用说明书;北京紫光测控有限公司;

[4] 3030使用说明书;北京紫光测控有限公司;

[5] GZG62-5_直流电源柜-MODBUS通讯规约（V2）

[6 温度控制器-通讯规约说明书（MODUBS）B

[7] ABB- EM plus Operational Manual ;EM plus 电力监控装置操作手册

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