柴油发电机组在并机调试的时候常见问题

  柴油发电机组两台并机越来越普遍,经常由于需求功率的增加而出现（xiàn）要求柴油发电机组并机的服务,随着现（xiàn）代化建（jiàn）设（shè）的发展,发电机组越来越多地应（yīng）用于国防工（gōng）程、武器（qì）系统（tǒng）、野（yě）外作业等工程中（zhōng）。为了满足大（dà）负荷或不间断供电要（yào）求,往往需要将两台或多台机组并联运行。机组并（bìng）联运行中（zhōng）,常出现功率分配不均匀现象,过度功率分配不均匀将（jiāng）会（huì）严重影响电站（zhàn）系统运行的安全性和可靠性,且会对发电机（jī）组产生严重危害。这种危害性根源于系统（tǒng）的环（huán）流（liú）问题,也是并联电站调试中常见、也是难以解决的问题。我公司技术人员根据调（diào）试并联机组的一些经验,提出了环流产生的原因、影响功率平均分（fèn）配的一些因素及解决方法。

环流产生的静态分析（xī）

  以模块化并（bìng）联控制系统为例,发电机组的并（bìng）联调试一般先把并（bìng）联机组空载并联时的环流调平衡、足够小且（qiě）稳定运行（háng）,再通（tōng）过负荷分配器把有功功率调平衡,其中关键是解决空载并联时的环流问题。以两台（tái）机组并联为例,空载并联常出现的问题:

(1)环流过大,远远超过并联机（jī）组额（é）定电流的10%;

(2)并（bìng）联后,环（huán）流随运行时间逐渐变大,直至逆功（gōng）率报警;

(3)环流不稳定,随机性（xìng）忽大忽小。

如（rú）何解决这些问题?我们以两台等功率机组并联为例,先分析一下环流（liú）产生的（de）原因（yīn）。

  环流U1:1#机组（zǔ）端电压,U2:2#机组端电压,R3:两台机组并（bìng）联（lián）运行所带负荷,I0:环流,I1:1#机组的输出电流（liú）,I2:2#机组的输出电流（liú）. 海锋（fēng）柴油发电机（jī）组提供技术支持。若使两台机组并联运行,在任何负荷下环流I0都为0,则必（bì）须U1=U2,即两台机组在任何负荷下运（yùn）行其端电（diàn）压都相等。空（kōng）载并联相当于负荷无穷大,其空载端电压U01、U02也应相等。即（jí）U01=U02(1-2)我们知道,有功功率的平（píng）均分配取决于柴油机及其（qí）调速系统的特性,而无功功率的分配则取决于发电机及其（qí）励磁系统（tǒng）的特性,也就是发电机组本身（shēn）的调压特（tè）性（xìng）。调（diào）压特性是一条U=f(I)曲线,U为（wéi）发电机组端电压,I为电流（liú）。为方便分析问题,通常用一条直线近似取代该曲线。假设有两台并联康明斯400KW柴油发电机组,分别具有如图2所示的调压特性,设定:δ1=tgβ1、δ2=tgβ2,δ1:1#机组的调（diào）压特性,δ2:2#机组的调压特性。

由以上分析（xī）可知:

(1)将两台机组并联,首先要将两台机组的空载（zǎi）电压、调压特性调整到完全相同,这是保证两台（tái）机组无功功率完全平均分配的前提（tí）条件,也（yě）是后（hòu）续调整两（liǎng）台机组功率平均分（fèn）配的基础。当上述两（liǎng）项调整（zhěng）平衡后,才能保证并联运行的（de）两台机组输出端电压在任意负荷下都（dōu）相等（děng）,同时保证（zhèng）功率平均（jun1）分配,才能保证环流为0(理想状态)。表明（míng）:环流产生的根本原因是两台（tái）机组空（kōng）载（zǎi）电压不是完全相等或调压特性有差异,造成输出端电压不相等而产生了环流。

(2)两台机组的空载电压、调压特性都相等,而两台机组的输出电流不相等,也就是两台机组的功率分配不均匀,也会造成U1和U2不相等,而产生环流。

(3)影响无功功率分配（pèi）的因素还有很多,像自动电压（yā）调节（jiē）器特（tè）性（xìng）、用均压线环节的稳定作用等,在此不再分析。

功率分配的动态平衡分析以两台等功率发电机组并联（lián）为例。GB/T12786 -2006自动化内燃机（jī）电站通用技术条（tiáo）件规定:在20～80%标定定额之间（jiān）有功功率分配差度≤±10%,而两台并联机组之间的有功功率平均分配主要是靠两台机组负荷分（fèn）配器之间的平衡链来完成的。平（píng）衡链工（gōng）作原理图。

  通过调整负荷分配器的“负荷分配”电位器,可（kě）以将两台负（fù）荷分配器的功（gōng）率（lǜ）分配参数调整相等,即η1=η2。假设两台机组所带负（fù）荷（hé）绝（jué）对相（xiàng）等,即（jí）P1=P2,那么u1=u2,I0=0。这是完全平衡的理想状态。实际上这是一个动态的平衡过程（chéng）:假设两台机（jī）组分别带P1、P2的负荷正在平稳的并联运行,其中P1=P2。

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