柴油发电机组在并机调试的时候常见问题

  柴油发电机组（zǔ）两台并机越来越普（pǔ）遍,经常由于需求功率的增加而出现要求（qiú）柴油发电机（jī）组并机的服务,随着现代化建设的发展（zhǎn）,发电机组越来越多（duō）地（dì）应用于国防工程、武（wǔ）器系统、野外作业等工程中（zhōng）。为了满足大负（fù）荷或不间（jiān）断供电要求,往往（wǎng）需要将两台或多台机组并联运（yùn）行。机组并联（lián）运行中,常出现功率分（fèn）配不均匀现象,过度功率（lǜ）分配不均匀将会严重影响电站系统运行的安全性和可靠性（xìng）,且会对发电机组产生严重危害。这种危害性根源于系统的环流问题,也是（shì）并联电站调试（shì）中（zhōng）常见、也（yě）是难以解决的问题。我（wǒ）公司技术人员根据调试并联机组的一些经验,提出了环流产生的原（yuán）因、影响功率平均分配的（de）一些因素及解决方法。

环流产生的（de）静（jìng）态分析

  以模块化并联控制系统为例,发电机组的并联调试一般先把并联机组空载并联时的环流调平衡、足（zú）够小且稳定运行,再通过负荷分配器把有功功率调平衡,其中关（guān）键是解决空载并联时的环流（liú）问题。以两台机组并联为例,空载并联（lián）常出（chū）现的问题:

(1)环流过大,远远超过并联机组额（é）定电流的10%;

(2)并联后,环流随运行时间逐渐变大,直至逆功率报警;

(3)环流不稳定,随机性忽大忽（hū）小。

如何解决（jué）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）产生的原因。

  环流U1:1#机组端电压,U2:2#机组端电（diàn）压,R3:两台机组并联运行所带负荷（hé）,I0:环流,I1:1#机组的输出电流,I2:2#机组的输出（chū）电流. 海锋柴油发电（diàn）机组提供技（jì）术支持（chí）。若使两台机组并联运行,在任何负荷下环流I0都为0,则必须U1=U2,即两台机组在任何负荷下运行其端电压都（dōu）相等。空载并联相当于负荷无（wú）穷大,其空载端电压U01、U02也应（yīng）相等。即U01=U02(1-2)我们知道,有功功率的平（píng）均分（fèn）配取决于柴油（yóu）机及其调速系统的特性,而无功功（gōng）率的分配则取决于发电机及其励磁系统的特性,也就是发电机组本身的调压特性。调压特性是一条U=f(I)曲线（xiàn）,U为发电机组端电压,I为电流。为方便分析问题,通常用（yòng）一条（tiáo）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（jī）组的调压特性（xìng）,δ2:2#机组的（de）调压特性。

由以上分析可知:

(1)将两台机组并联,首（shǒu）先要将两台机组的空载电压、调压特性调整到完（wán）全相同,这是保证两台机组无功功率完（wán）全平均分配（pèi）的前提条件,也是后续调整两台机组功率平均分配的基础。当上述两项调整平衡后,才能保证并联运行的两台机（jī）组输出端（duān）电压在任意负荷下都相等,同时保证功率平均分配（pèi）,才（cái）能（néng）保证环流（liú）为0(理想状态)。表明:环流产生的根本原因（yīn）是两台机组空载电压不是完全相等或调压特性（xìng）有（yǒu）差异,造成输出端电压不相等而产生（shēng）了环流。

(2)两台（tái）机组的空载电（diàn）压、调压特性都相等,而两台机组的输出电流不相（xiàng）等,也就是两台机组的功率分配不均（jun1）匀,也会造成（chéng）U1和U2不相等,而产（chǎn）生环流。

(3)影响无功功率分配的因素还（hái）有很多,像自动电压调节器特性、用均压线环节的稳定（dìng）作用等,在此不再分析。

功率分配的动态平衡分析以两台（tái）等功率发电机（jī）组并联为例。GB/T12786 -2006自（zì）动化内燃机电站通用技术条件规定（dìng）:在20～80%标定定额之间有功功率分配差度（dù）≤±10%,而两台并联机组之间的有功功率平均（jun1）分（fèn）配（pèi）主要是靠（kào）两台机组负荷分配器之间的平衡链来完成的。平衡链工作原理图。

  通过调整负荷分配器的“负（fù）荷分配”电位器,可以将两台负荷分配器的功率分配参数调整相等,即η1=η2。假设两台机组所带负荷绝对相等（děng）,即P1=P2,那么（me）u1=u2,I0=0。这是完全平衡（héng）的理（lǐ）想状态。实际（jì）上这是一个动态的平衡过程: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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