小型发电机在供热企业孤网运行技术应用111

1、 国家职业资格全国统一鉴定维修电工论文（国家职业资格一级）论文题目：小型发电机在供热企业孤网运行技术应用 姓 名： 季亚飞 身份证号 ：准考证号： 所在省市： 上海市 所在单位： 上海美亚金桥能源有限公司 8 小型发电机在供热企业孤网运行技术应用 作者：季亚飞单位：上海美亚金桥能有有限公司一概述上海美亚金桥能源有限公司负责金桥出口加工区工业供热，厂内电气配电有专用10KV甲线和乙线负责供电，并自备一台1500KW汽轮发电机组，发电机和10KV甲线并网运行。锅炉的蒸汽经过汽轮机做功后，再通过减温减压器，送给用户，能源得到了充分二次利用。公司配电有1#变电所

2、，2#变电所，3#变电所。1#变电所有二路供电，即甲线和乙线。2#变电所也有甲线和乙线二路供电，3#变电所全部是甲线供电，分为甲线I段和II段，I段和II段并列运行。三个变电所低压侧400V都有桥开关。公司配电上乙线申请容量较小，不能做备用电源，甲线申请容量较大，可以做为备用电源。三个变电所的甲线就是互联的，发电机发出来的电主要供给这三个变电所的甲线。公司配电主接线方式（主接线图）如图-1所示图-1公司配电主接线运行方式（主接线图）二 主接线运行方式A发电机停止运行时，主接线运行方式：电网10V甲线01开关带10KV I段，电网10KV乙线02开关带10KV 运行。10KV I段带400V I

3、段、400V 段、400V 段、400V 段；10KV 段带400V 段、400V 段母线。400V 801开关、802开关、803开关联动备用。B 发电机运行时，主接线运行方式I：电网10V甲线01开关带10KV I段，电网10KV乙线02开关带10KV 运行。10KV I段带400V I段、400V 段、400V 段、400V 段；10KV 段带400V 段、400V 段母线。400V 801开关、802开关、803开关联动备用，发电机与10KV甲线并列运行。C 发电机运行时，主接线运行方式：发电机与10KV甲线并列运行且带第一热源厂全部负荷，乙线备用。10KV I段带400V I段、段、

4、 段、 段、段、 段；开关状态如下：10KV 01开关、02开关、011开关、012开关、013开关、014开关、015开关、016开关、020开关、021开关、022开关合，400V 82开关 84开关断开、 85、86开关合，联络开关801、802，803合。D 根据电网要求，本机组并网但不允许向电网输送有功功率。E 10KV甲线与10KV乙线不能并列运行。三运行当中发现的问题及其技术分析在实际生产运行当中，电网发生了故障或波动等不稳定时候，发电机出口开关保护跳闸，汽轮机无法进行孤岛运行，导致锅炉被迫停运，供热管网压力下降，给公司和用户带了巨大损失。在此基础上，我们设想，如果能保证发电机孤

5、岛运行，这样即使电网发生了故障或波动等不稳定情况，也能保证锅炉能正常运行和正常供汽。出现上述问题的技术分析：1 根据图-2 可知，由于原设计方案是发电机仅可以和10KV甲线00开关并网，不可以和10KV甲线013开关并网。10KV甲线00开关不带任何负荷，而10KV甲线013开关可以带10KV 014开关、10KV 015开关，10KV 016开关。 甲线013开关和00开关之间带的负荷是#4炉，#5炉，#6炉，而发电机发出的电量正好能满足以上负荷要求。2 根据以上设计，当电网故障或不稳定时候，发电机相关保护只能跳甲线10KV的00开关，不跳013开关。这样电网故障或不稳定时候，发电机就不能孤

6、网运行，10KV 014开关、10KV 015开关，10KV016开关都会失电，锅炉被迫停运。经以上述分析，我们可以设想，一旦外线路故障、电网不稳定，或外送电时候，发电机保护即跳013开关，不跳发电机出口00开关，则可以进行孤网运行。同时在电网正常时，也可以和013开关同期并网，实现发电机并网运行。#4炉、5#炉 #6炉 发电机辅机图-2发电机孤岛运行所带的负荷示意图三.实现发电机孤岛运行的技术改造方案1 在013开关上加装逆功率保护，目的充分发挥外线供电中断及外线电能质量不稳定时，让市电进线逆功率保护来跳013开关，而不跳发电机出口00开关，让发电机孤岛运行，确保013开关以下负荷不受影响，

7、同时外网恢复供电可进行同期并网。逆功率保护跳013开关方框图如图3所示、013开关接线原理图如图6所示。 图-3逆功率保护跳013开关方框图2在013开关上加装低频和低电压综合保护，综合保护型号为DMP-3200。一旦线路上频率低或电压低时候，马上就跳013开关。这样发电机就孤岛运行了。如图-4和图-5所示。 图-4是013开关低频保护跳013开关 图-5是013开关低电压保护来跳013开关图-6是013开关原理接线图3保留发电机原有PDS-771数字式微机保护装置不变。（发电机主要保护有：差动动作，频率保护动作，TA断线，匝间动作，频率保护报警，TV断线，定子接地保护动作，逆功率动作，定子接

8、地告警，转子接地告警，过电压动作，热控动作，负序过负荷告警，励磁过负荷动作，失磁保护动作，过负荷告警等）。这样即使发电机有故障时候也能保证发电机安全。如图-7所示：图-7发电机微机保护图4. 孤网稳定运行的可靠性。013开关跳闸汽机孤网运行时，发电机负荷大小是靠汽轮机自动调速器来调节，控制主汽门进汽量的大小，来稳定负荷； 同时变电所大的辅机都是变频器控制，不会产生负荷突变，可以保证孤网稳定运行。四实现发电机通过013开关并网 1 原设计方案是发电机出口00开关是用来正常停运，启机时候来并网用的。一旦电网故障时候跳013开关，使发电机孤网运行。当市电恢复正常时发电机则只能通过013开关并网。在这

9、次孤岛运行改造中，使013开关和00开关共用一台同期装置，用转换开关来切换，实现013开关和00开关同期并网的切换。2并网准同期装置的选型这里可以选用WX-98微机型自动准同期装置，WX-98准同期装置是专用于各种类型发电厂发电机组与电网间并列、变电站母线与线路间并列的微机型自动准同期装置，具有并网安全可靠、快速、稳定、精度高、功能多的优点；配合GR-3C或YAC-2000同期智能控制操作箱，可使多对象同期接线大为简化。同时在并网过程中，对于系统电压过高或过低、系统频率过高或过低、机组电压过高或过低、机组频率过高或过低以及电压回路断线、过励磁等，装置具有保护告警功能。原理框图如图-8所示。图-

10、8发电机和013，00开关并网条件五 孤岛运行在实际生产中的检验1一次接到供电局停电通知书，在停电之前，发电机发的负荷和负载基本一致，按下013跳闸按钮，发电机就孤岛运行，汽轮机自动调速器自动调节负荷的大小，孤岛运行了8个小时，很稳定，实际运用效果比较好。2 一次电网短时间故障，013开关低频跳闸，发电机开始孤岛运行，运行2个小时也比较稳定，保证的锅炉正常运行，等电网正常供电后，用同期装置和013开关顺利并网。六结束语1 本文只是说明了发电机孤网运行中的实际应用，1台发电机能和2台开关并网，正常的时候和第一台开关并网，当外线发生故障时候，和第2台开关并网，打破了传统的做法，避免了外线失电带来的不便，保障了锅炉安全、稳定、经济运行。2利用保护来跳第2台开关，安全可靠，不会造成不良后果，对发电机也不会产生不利的影响。3 孤网运行时候发电机保护功能齐全，发电机本身故障时候也能跳闸，这样也没有失去发电机原来的保护。4在这次改