高压1500kw发电机组方案.docx
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高压1500kw发电机组方案
技术规范文件
主题:
高压发电机组并机的设计、应
用技术规范说明书
(本期工程2*1500GF,10.5kV,50Hz)
1、公司简介
1.1、发展历程:
山西锦瑞通科贸有限公司是一家发电设备专营公司和专业制造商,集销售、生产、开发、研制为一体,主营各种型号、规格的进口、国产柴油汽油发电机组。
公司经过二十余年的发展,得到了国际一流动力生产厂的大力支持,在进口动力成套机组方面已经踏上了一个新的征程。
㈠产品技术优势
公司专业经营进口柴油发电机组,对品牌的配置高端化。
在发电机组全自动化并机系统、全自动化自切换系统、高含量技术的高压机组以及高压并机的技术力量非常丰富,为大项目的电厂、煤矿、大型钢厂、通讯等提供多台发电机组,最多有七台同时并网的项目工程。
㈡员工优势
公司领导以“人才是发展的最大资源”为理念与全体员工以“创新、开拓、竞争、拼搏、奋进”的企业精神与时俱进,加速实现人员、技术、管理国际化,企业向“更高、更大、更强”的目标发展,公司广纳贤才并为每一个日发人提供创造和展现自我价值的宽阔平台。
目前,公司拥有高级管理人才10名,高级工程师3名,自动专业化人才3名,成套技术人17名,销售精英15名。
㈢服务优势
公司是山西唯一当地最早的发电机组制造企业,至目前已有近20年的光辉历程。
现已在山西省内的大同、忻州、临汾、运城、晋城、长治、离石等地市及山东、河北、西安、内蒙、天津、北京建立了完善的销售及售后服务体系,以保证在最短的时间内为客户提供零配件需求及技术服务。
㈣工厂简介
发电机组总装基地(工厂)位于太原市赵北峰,厂房面积近3000平方米,拥有完善先进的成套检测设备:
行车一部,专用吊车三部,叉车5台,电焊机8台,切割机3台,干式负载设备(1500KW)一套,湿式负载设备一台(1200KW),感性负载设备一台(500KW)。
员工总数逾50人,其中具有高级职称的工程师3名,中级职称的工程师5名,其他技术人员10名。
经过全体员工辛勤努力,工厂现在年生产能力已达到500台(300KW以上机组)以上,并已形成一个团结实干的团队!
㈤业务范围
公司拥有雄厚的技术力量,注重提供优质,可靠、快捷的售前、售中、售后服务。
售后服务队伍由9名经验丰富的工程师组成,经常巡回了解用户机组使用情况并及时处理机组在工作中存在的问题。
我们立足于三晋热土,面向全国,不断开拓,业务范围已涉及银行、通信、交通、建筑、水利、电力、矿山、铁路及行政机关等各个行业,在山西地区发电机组市场占有70%以上。
我公司先后为国家、省级重点工程提供了大型发电机组多台;为电信、网通、铁路等行业每年提供机组多达300余台;近年来,我公司的年销售量达1200台以上,在全国名列前茅。
公司在西安、北京、河北、天津、内蒙、西宁、山东设有分公司或办事处、分销处、特约维修服务站。
㈥经营理念
“诚信立业、互惠双赢”是日发公司的立业之本。
“质量和服务”是我们理念的核心。
“诚信、执着”是日发人做事的准则,“开拓、创新”是日发人不辍的追求,“用户满意”是日发人的心愿。
愿我们携手并进,共创美好未来。
1.2、公司资质:
公司已获得ISO9001国际质量体系认证,国家质量稳定合格产品、全国内燃机产品“消费者首选知名放心品牌”、山西省质量信誉信得过企业、山西省重质量·重合同·信用示范单位等资信证书。
2、方案描述
2.1.1、机组配置方案
根据上述技术要求选配发电机组的三大重要部件(发动机、发电机、控制器):
精选康明斯品牌发动机,无锡星诺发电机(引用德国西门子技术),捷克科迈品牌控制器。
附件系统包括配套的配电柜,日用油箱,排烟管道及附件设施。
机组具有起动快、承受突加负荷能力强、故障率低、运行可靠等特点,节能环保,性价比高。
2.2.2、机组启动、带载方案
启动蓄电池是发电机组能否正常启动的重要条件之一,本项目采用优质品牌电池,容量能连续启动机组六次以上,蓄电池自放电率小。
●为了保证机组启动成功,机组配有浮充电器,补充系统在备用状态时消耗的电
量,浮充功能可保证蓄电池组的电量维持在饱和状态。
●发电机组自带有充电机,保证机组在运行时由发电机组对蓄电池组进行饱和充
电,保证了随时都有足够的电量启动机组。
●为了使机组始终处于应急待命状态,保证启动后在最短的时间可以加载,设计
了机组的水套水预热器,使机组始终处于热机状态。
发电机组在接到启动命令后启动机组,在几秒钟内可以达到额定转速,建立额定电压,此时机组可具备带载基本要求。
2.2.3、机组油路系统方案
●为保证柴油发电机组的正常使用,为机组配备油水分离器,使柴油发电机组免
受杂质干扰,更加可靠运行。
●为机组配套柴油粗过滤器
●为机组配套柴油精过滤器
2.2.4并机控制方案
1)方案简介
此方案适用于2台10.5KV1500KW机组并机或单机运行。
本方案的核心控制件采用捷克科迈IC-NT控制器,IC-NT系列自动并机装置是专为柴油发电机组单机或并联运行设计、制造的专用装置。
最多适用于32台柴油发电机组并联运行,以后增加机组并机方便。
经专业高级工程师优化设计而成,本装置具有功能齐全,运行可靠,维护方便,经济运行等特点。
科迈(COMAP)系列数码智能并机IC-NT控制器,是全自动并机系统的主控制元件,机组的参数都在这里汇总并显示,并通过程序运算得出结果通过相应控制输出端口向各执行机构发出。
IC-NT控制器采用微处理技术,通过适用于发电机组的算法编写软件,完善了对机组输出电压、电压相位、有功功率和无功功率的控制;控制器操作界面简洁,功能齐全,所有发电机组的运行状态、通信状态、故障状态和运行参数的设定都可以通过面板上的按键监测和调整。
2)
系统功能
3)系统
1、一次线路分屏图
4)、并联柜结构介绍:
(1)主开关K为电动、预储能、抽屉式真空开关;操作可手动合闸、手动分励,也可电动合闸;该开关抽屉式,有工作位、测试位、断开位,方便检修及调试,安全可靠;
(2)隔离,高压、低压隔离,封闭,电缆下进线,汇流排双排双层,装在柜体顶部,断路器工作电源110VAC;
(3)柜体KYN28-12:
高度×宽度×深度=2350×800×1600;采用标准敷铝锌板骨架结构,经防锈、电镀、喷塑处理;柜体顶盖、底盖、侧板可拆卸,便于从顶部或底部进/出线;柜体顶部和底部有通风百叶窗,保持空气流动;
(4)柜体落地结构,检修口高度800MM,柜侧板可拆装,进出线方式下进线下出线;
(5)仪表、信号、检测装置采用全屏蔽防护结构,屏内移动部位的连线应采用带阻燃护层的软线;
(6)配备10000VAC/100VAC的PT;
(7)过电流保护:
保护装设在发电机中性点的分相引出线上,动作于发电机出口断路器跳闸并灭磁;保护装置接线为三相三继电器式接线;过电流保护具备速断(主保护)及定时限(后备保护)二种功能;
(8)零相接地漏电保护:
保护动作于发电机出口断路器跳闸;
(9)过电压保护:
过电压保护动作于发电机出口断路器跳闸;
(10)发电机励磁系统装设自动电压调整器故障保护;
(11)发电机励磁系统无功功率故障保护;
(12)显示:
电压、频率、三相电流、功率因素、有功功率、同步;
(13)指示:
发电合闸、发电分闸、逆功率、机组故障、工作位、测试位指示;
(14)启动模式选择(自动、手动、零位/停止);
(15)并联模式选择(手动、停止、自动);
(16)按钮:
发电合闸、发电分闸、复位;
(17)自动均分负荷:
捷克科迈的的控制器,自动均分负荷;
(18)自动并机:
自动同步器采用捷克科迈的专用并联模块;自动调整机组转速及相位,使之发电频率及相位与母排相同,同步器自动发出合闸信号,自动实现自动并机;
(19)软性卸载:
当负荷低过单台机组额定功率下限40%(可调)时,备用机组先转移负荷,减至最小负荷时,并联开关分闸,实现机组软性卸载,机组保养/空载运行5分钟后自动停机;
(20)软性加载:
主用机组运行,当负荷超过单台机组额定功率上限80%(可调)时,备用机组自动启动,自动并机,负荷缓慢增加至两台机组功率相同,实现机组软性加载;
(21)LED功能及故障显示:
合闸、分闸、逆功率、机组故障、工作位、测试位、LED指示;
(22)接地防雷装置100KV20A/3P;
5)、控制器主要功能简介
柴油机控制功能(直接对机组的保护)
✧柴油机预热功能;
✧油门电磁阀控制功能;
✧柴油机起动控制功能;
✧计时器;
✧润滑油压监测功能;
✧冷却水温监测功能;
✧带超速保护功能的速度监测功能;
✧电池电压监测功能;
A、同步功能
1、采用数字信号消除系统中的高次谐波,避免电压波形图多次过零点;
2、最大相角窗口、电压窗口各保持时间可调,相角最小可达2度,各自电压匹配最小可达1%;
3、控制器内部的母线安全闭合的逻辑功能;
4、提供了带有可调时间延时的多次再闭合、自动再同步和同步时间的功能;
5、手动同步时,手动进行电压和转速调节功能(同步检查功能在手动并网时仍然有效);
B、有功负载控制功能
1、快速计算功率的有效值,甚至在有谐波存在的情况下也可以进行精确的负载控制。
2、使用户进入和退出每一种操作模式的选择曲线斜率更平滑。
3、根据负载的百分比对并网机组同步进行负载分配,误差在3%之内。
4、柔和而有效的切换功能。
C、保护特点
1)电压过高/过低;
2)频率过高/过低;
3)逆功率保护(反向时间延时);
4)失磁保护;
5)过电流保护(反向时间延时);
6)转速/频率不匹配;
7)负载突增。
D、PC界面
1、通过上↑,下↓,二个按键可方便查看电流、电压、转速、有功、无功、功率因数、同步角度、调速与调压控制输出等参数。
2、可以使用一台PC对采用RS-232串联口连接,并使用Modbus或者Combus通信协议的操作网络中的任意一台机组,进行控制或监测。
E、并机保护功能
1、并机失败(并机时间过长)
2、逆功率过大
3、电压不平衡或过高/过低保护;
4、频率过高/过低
5、电流不平衡或过大保护
6、同步失败
7、过流,过载保护等
8、机组故障保护等
9、短路保护
F、控制器液晶显示屏显示参数
IC-NT控制器显示三相相电压、三相线电压、电流、频率;各相有功、无功功率;总有功、无功功率,总视在功率,功率因数,同步指示,调压与调速输出指示等。
6)、并机操作说明与控制方式
a.控制器有“关、手动、自动”三个模式
“关”模式:
便于发电机组检修时防止发电机组意外启动对人和设备带来危害。
该模式机组不启动,手动、自动将无法启动柴油发电机组。
“手动”模式:
发电机组的每一步操作必须在控制器上进行手动执行。
自动不起作用。
“自动”模式:
发电机组的每一步操作靠自身(电脑控制器)完成,手动不起作用。
b.模式说明
“手动”模式
发电机组的每一步操作必须在控制器上进行手动执行,自动不起作用。
●市电停电后,人工切断客户市电进线端PC开关。
人工依次手动启动每台发电机组,启动成功后人工依次启动发电机组同期指令按键,每台发电机组自动互相找同期点,同期条件满足后后自动合闸每台发电机组出口断路器GCB开关。
发电机组并列空载运行。
(需配置一台发电汇总柜)依靠人工将汇总柜开关合闸,所有发电机组向负载端送电。
●市电恢复正常后,手动断开发电汇总柜开关,按照上面的可逆步骤,依次将发电机组手动分闸、手动停止发电机组。
“自动”模式
发电机组的每一步操作靠自身(电脑控制器)完成,手动不起作用。
●市电停电后,客户市电进线端PC开关自动断开并自锁。
发电机组控制系统收到客户的启动指令(由客户提供的一对无源保持常开触点,当市电停电故障时闭合)。
每台发电机组的控制器收到系统启动指令后,所有发电机组同时启动。
由预先设置好的1#机先合闸,2#机组经过同期检测后,符合于第一台的同期条件后,自动合上2#机组的断路器。
依次累推机组全部并列运行,最后并入的一台机组发电机组合闸完毕后,经设定向发电汇总柜发一个合闸信号,汇总柜合闸,发电机组开始向负载端供电。
(机组在热备状态下)此时间大约需要20-30秒。
注:
自动并机的好处。
待最后一台机组并机成功合闸后,控制器根据实际负载的情况与预设的负载比较。
如果全部机组过剩的功率大于所设定的值时(例如1300KVA),此时其中的一台(根据设置也可以是另外的一台)发电机组就会停下来。
当过剩的功率小于所设定的值时,另一台发电机组就会从新启动,启动后会自动寻找同期点,同期后合上其对应的断路器。
开始并机向负载供电。
并且由控制器控制每台发电机组的负载分配。
使得每台发电机组承担的负载相同。
在发电机组带载的状态下,如果市电正常后。
需人工先断开汇总柜总开关,断开无源保持触点信号,控制器的系统启动指令就会消失。
在系统启动指令消失后。
发电机组经过设定的冷却时间后自动停机,等待下一次启动指令。
c后备叙述:
●并机系统采用专业发电机组控制器。
同步模块可根据母排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,该过程一般不超过5S。
并机后自动根据机组功率大小比例平均分配负载,采用无等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(包括无功和有功分配)。
●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。
●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机状态,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。
●故障显示,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。
●并联运行集中控制,操作简单方便,性能、价格比高;可以根据的需要编写相应的程序满足实际运行方式及要求。
●柴油发电机组系统监测功能包括:
柴油机发电欠/过电压、超载、发电欠/过频
率、欠/超速、充电失败、急停、低油压、高水温、停机失败、启动失败、欠/过蓄电池电压、低燃油报警、丢失速度信号、市电欠/过电压、市电欠/过频率、机组自启动、ATS转换控制、记录最后15条急停报警,可以显示发电交流相/线电压、发电三相电流、发电频率、发电转速、机油压力、水温、有功率、输出功率、电池电压、功率因数、运行时间、燃油油位(可选)。
●柴油发电机组配套供应日用油箱
●运行方式:
持续运行。
2.5、系统构成
(主要系统)
序号
产品名称
型号规格
单位
数量
备注
1
机组系统
柴油发电机组
1500GF机组
常用功率:
1500kW
额定电压:
10500V
额定频率:
50Hz
功率因数:
0.8
额定转速:
1500rpm
套
2
发动机为康明斯,发电机为星诺电机
微机远程智能控制箱、自动并机控制系统
科迈IG-NT全自动控制屏:
具备手动/自动/三遥控功能、具备有RS232或RS485通信接口,可以直连、电话拨号、INTERNET、用户上位机等多种形式实现监控功能、内置浮充电机器。
套
2
捷克科迈主控制器原装进口
2
配电系统
高压开关柜
KYN28-12
面
2
PT柜
KYN28-12
面
1
高压汇总柜
KYN28-12
面
1
全自动并机柜
IG-NT主控模块
面
2
3
负载测试柜
AC10KV-1500kW
台
1
4
辅助系统、其它
排气系统、蓄电池、工具、资料、加热器、随机附件等
套
2
*具体数量与型号以最终供货范围为准(后附方案供货清单表)
2.6、功能描述
市电停电后,客户市电进线端PC开关自动断开并自锁。
发电机组控制系统收到客户的启动指令(由客户提供的一对无源保持常开触点,当市电停电故障时闭合)。
每台发电机组的控制器收到系统启动指令后,所有发电机组同时启动。
由预先设置好的1#机先合闸,2#机组经过同期检测后,符合于第一台的同期条件后,自动合上2#机组的断路器。
依次累推机组全部并列运行,最后并入的一台机组发电机组合闸完毕后,经设定向发电汇总柜发一个合闸信号,汇总柜合闸,发电机组开始向负载端供电。
(机组在热备状态下)此时间大约需要20-30秒。
原装进口捷克科迈IG-NT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,标准RS232或RS485通信接口,通信协议及MODBUS通用通信协议,可实现无人值守机房系统。
机组配备预热装置,通过对缸套水循环加热,进而保持缸套内温度始终处于合适的着火温度,确保机组在寒冷冬季的正常起动工作。
机组始终处于热机状态,发电机组在接到启动命令后启动机组,在几秒钟内可以迅速达到额定转速,建立额定电压,此时机组就具备了带载的基本要求,机组控制系统自动判断机组并运行并机控制程序,同时开关自动预储能,机组并机成功后系统就具备了带载的能力。
机组配备浮充电装置,补充系统在备用状态时消耗的电量,浮充功能可保证蓄电池组的电量维持在饱和状态,同时发电机组带有充电机,保证机组在运行时由发电机组对蓄电池组进行饱和充电。
3、供货范围
类别
序号
名称
型号
数量
单位
产地
供应商名称
备注
机组配置
1500GF1500KW/10500V/50Hz/2台(共计2台)[可以根据负载的投入比例控制柴油发电机组投入运行的台数]
1
发动机
QSK60-G3
2
台
美国
康明斯
2
发电机
IFC5-10.5-4
2
台
无锡
星诺
3
控制器
IG-NT
2
块
捷克
科迈
4
其他
底座
2
套
5
油箱
2T
1
个
6
蓄电池
12V200AH
16
个
河北
风帆
7
水套预热器
4000W/380VAC
4
个
江苏
方正
电气柜配置
1
高压开关柜
KYN28-12
2
套
山西
2
PT柜
带二次消谐装置
1
套
山西
3
高压汇总柜
KYN28-12
1
套
山西
4
全自动并机柜
IG-NT
2
套
山西
5
高压电缆
---
米
N/A
6
控制电缆
1.5mm2及其它规格
---
米
N/A
4、主要产品介绍
4.1、机组介绍
4.1.1、引用标准
GB/T12786-1991《自动化柴油发电机组通用技术条件》
JB/T8186-1999《工频柴油发电机组额定功率、电压及转速》
GB/T2820-1997《往复式内燃机驱动的交流发电机组》
GB/T4712-1996《自动化柴油发电机组分级要求》
GB/T6072-2000《往复式内燃机组性能》
GB/T14024-1997《内燃机电站无线干扰特性的测量方法及允许传导干扰》
GB/T1859-2000《往复式内燃机复设的空气噪声测量》
GB/T2820-1997《往复式内燃机驱动的交流发电机组》
GB/T4759-1995《内燃机排气消声器测量方法》
GB/T14048-1994《低压开关设备和控制设备》
GB/T14824-1993《发电机短路器通用技术条件》
GB/T15548-1995《往复式内燃机驱动的三相同步发电机通用技术条件》
GBJ32-1982《电气装置安装工程施工及验收规范》
GB755旋转电机基本技术要求
GB1105-87内燃机台架性能试验方法
GB1859内燃机噪声测定方法
GB5320内燃机电站名词术语
GB/T13306标牌
GJB1488军用内燃机电站通用试验方法
JB/T9759-1999内燃机发电机组轴系扭转振动的限值及测量方法
JB/T10303-2001工频柴油发电机组技术条件
GB/T3181漆膜颜色标准
IEC298、GB3906
4.1.2.机组性能指标
满足ISO8528、GB2819、GBT2820-97、GB1105和GB4712-84、ISO3046等标准,具体如下:
1)电压
稳态调整率:
≤±0.5%
瞬态调整率:
≤+20%~-15%
稳定时间:
2.0秒
波形畸变率:
≤3%
波动率:
≤0.5%
2)频率
稳态调整率:
≤±1%
瞬态调整率:
≤+10%~-7%
稳定时间:
<3秒
波动率:
≤0.5%
4.1.3、机组技术参数
柴油发电机组技术参数
机组技术参数
机组型号
1500GF
外形尺寸/长×宽×高mm
6500×2700×2635
重量kg
12000(包含水箱)
额定功率kW
1500
输出频率Hz
50
额定电压V
10500
额定电流A
103.1
电压稳态调整率%
≤±0.5
电压瞬态调整率%
≤+20~-15
电压稳定时间s
2.0
电压波形畸变率%
≤3
电压波动率%
≤0.5
频率稳态调整率%
≤±1
频率瞬态调整率%
≤+10~-7
频率稳定时间s
<3
频率波动率%
≤0.5
控制系统
微电脑控制系统IG-NT
减振系统
高弹性橡胶减震器
发动机
发动机型号
QSK60-G3
功率kW
1780
类型
16缸V式,增压中冷
机油类型
APICG15W-40
燃油类型
0#柴油
燃油消耗率g/kWh
210
机油消耗率g/kWh
燃油的0.5%
启动方式
DC24V电启动
调速方式
电子调速
冷却方式
闭式循环水冷却
压缩比
14.5:
1
燃烧方式
直喷式
缸径/冲程mm
159/190
排量L
60.2
发电机
型号
XN630-1500G/10500
额定功率kW
1500
额定电压V
10500
额定环境温度℃
40(可选50)
外壳防护
IP23
绝缘等级
F
励磁系统
无刷自励
短路电流能力
300%In:
10s
绕组节距
5/6
波形畸变率THD
<2.5%
电话谐波因数THF
<2%
电话干扰因数TIF
<50
控制系统
控制模块
IG-NT(全自动智能并机型)
显示内容
市电交流相/线电压、发电交流相/线电压、发电三相电流、市电频率、发电频率、发电转速、机油压力、水温、有功率、输出功率、电池电压、功率因数、运行时间、
主要功能
发电欠/过电压、超载、发电欠/过频率、欠
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- 高压 1500 kw 发电 机组 方案