新型高壓柴油發(fā)電機組介紹

高壓柴油發(fā)電機組介紹8/13/2024第1

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高壓柴油發(fā)電機組概述伴隨著機房的擴容，作為備用電源的柴油發(fā)電機組容量要求越來越大，需多臺大功率柴油發(fā)電機組并網(wǎng)才能滿足負荷的要求，而且機房與實際使用負載間距離也越來越遠，采用傳統(tǒng)的多臺低壓柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行暴露出多項運行和傳輸?shù)娜毕?為了能夠更加安全、可靠地運行，采用高壓機組是一種更好的選擇。高壓機組應(yīng)用于冶金企業(yè)、機場、數(shù)據(jù)中心等應(yīng)急備用電源系統(tǒng),因機組的輸出電壓10kV與原供電系統(tǒng)電壓一致,可直接接入供電系統(tǒng),省去了大筆供配電系統(tǒng)的設(shè)備投資。同時由于機組的輸出電壓高，輸出電流小，在動力傳輸過程功率損失最小,適合遠距離輸送。8/13/2024第2

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高壓柴油發(fā)電機組與低壓柴油發(fā)電機組分析比較

序特點低壓機組高壓機組1容量可多臺機組并聯(lián)運行?？啥嗯_機組并聯(lián)運行，機房可集中建設(shè)。2輸送距離可短距離輸電可長距離輸電，3損耗在輸配電中線路損耗較大在輸配電中線路損耗較小，不存在輸送發(fā)熱問題。4成本設(shè)備初期投資較少，維護成本較低，低容量、短距離具有較大優(yōu)勢，高容量、長距離使用時成本將遠遠高于高壓機組設(shè)備初期投資較大，維護成本較低，對于大容量、長距離輸配電具有明顯優(yōu)勢，配套投資費用較低8/13/2024第3

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高壓柴油發(fā)電機組與低壓柴油發(fā)電機組分析比較

序特點低壓機組高壓機組5操作維護操作使用較為簡單，對操作使用人員要求較低。操作使用較為復(fù)雜，操作使用人員要求較高，必須具有相應(yīng)高壓操作證才能操作。6配置配置較為簡單。配置較為復(fù)雜，尤其在發(fā)電機及輸出配電柜方面。7安全安全性能較高，技術(shù)較為成熟，技術(shù)門檻較低。安全性能較高，技術(shù)較為成熟，技術(shù)門檻較高。8發(fā)展趨勢小功率段保持傳統(tǒng)市場，大功率段有被高壓系統(tǒng)替代的勢。采用高壓系統(tǒng)為現(xiàn)時世界趨勢，需求逐漸增大。8/13/2024第4

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低壓柴油發(fā)電機組的負載分配模式8/13/2024第5

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使用高壓發(fā)電機組的條件8/13/2024第6

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功率、電壓、電流關(guān)系P=1.732×U×I×COSΦ現(xiàn)以2000kW機組為例，功率因素0.8，頻率50Hz低壓（400V）電流為：I=P/(1.732×U×COSΦ)=2000×103/（1.732×400×0.8）=3609A高壓（10.5KV）電流為：I=P/(1.732×U×COSΦ)=2000×103/（1.732×10.5×103×0.8）=137A高壓輸電電流相當于低壓輸電電流的1/268/13/2024第7

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高壓柴油發(fā)電機組應(yīng)用

根據(jù)上述高低壓柴油發(fā)電機組的應(yīng)用特點，在容量要求較大和送電距離較遠的應(yīng)用場合，高壓柴油發(fā)電機組具有大容量、遠距離供電，機房集中建設(shè)、可靠性強、配套配電系統(tǒng)簡單等明顯優(yōu)點，是大容量機組選型應(yīng)用的必然趨勢，高壓柴油發(fā)電機組已經(jīng)在銀行、數(shù)據(jù)中心、冶金、民航等領(lǐng)域進行了大量的應(yīng)用。

50Hz高壓柴油發(fā)電機組主要電壓等級有：6kV、6.3kV、6.6kV、10kV、10.5kV、11kV等，單臺機組功率一般在1000kW以上,多臺機組并聯(lián)使用。8/13/2024第8

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部分應(yīng)用實例序號單位電壓等級應(yīng)用模式總?cè)萘?廣州白云國際機場10.5kV2×（1800kW×2）7200kW2上海寶鋼10.5kV2×1020kW2040kW3北京電子商務(wù)中心10.5kV4×1650kW6600kW4武廣鐵路6.3kV4×1000kW4×1200kW8800kW5中金數(shù)據(jù)二期10.5kV5×2000kW10000kW6江西銅業(yè)10kV2×1600kW3200kW7華為研發(fā)中心10.5kV4×1800kW7200kW8上海文廣中心10.5kV2×2000kW4000kW9上海環(huán)球金融中心10.5kV4×2000kW8000kW10中芯國際上海工廠10.5kV4×1600kW6400kW11天津泰達足球場10.5kV2×1200kW2400kW8/13/2024第9

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新白云機場機場航站樓機房8/13/2024第10

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寶鋼浦鋼COREX項目機房

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華為軟件園機房8/13/2024第12

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高壓柴油發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)特點序設(shè)備名稱使用要求說明備注1發(fā)動機一般要求單臺機組功率在1000KW以上，可選用三菱、卡特、康明斯、MTU等發(fā)動機與低壓機組沒區(qū)別2發(fā)電機按不同電壓等級選用，可選用德國AVK、法國LSA、英國STAMFORD等品牌發(fā)電機與低壓發(fā)電機有較大區(qū)別3連接方式雙軸承發(fā)電機聯(lián)軸器聯(lián)接，工作可靠、安全性更高。減震墊安裝在底座下面4并機控制系統(tǒng)一般包括主控制器、同期裝置等，可選用COMAP主控制系統(tǒng)、CUMMINS、CAT、MTU并機控制系統(tǒng)、差動保護與低壓并機控制系統(tǒng)沒明顯區(qū)別，增加差動保護5高壓開關(guān)柜一般并機輸出開關(guān)采用抽出式電動真空斷路器、綜保系統(tǒng)、直流操作。6PT柜含PT,CT8/13/2024第13

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高壓機組外形圖（三菱）

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高壓發(fā)電機組（三菱）8/13/2024第15

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高壓發(fā)電機8/13/2024第16

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聯(lián)軸器8/13/2024第17

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高壓開關(guān)柜8/13/2024第18

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ABB高壓斷路器8/13/2024第19

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三菱高壓斷路器8/13/2024第20

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高壓電纜頭制作8/13/2024第21

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電纜頭耐壓試驗8/13/2024第22

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控制系統(tǒng)和綜保系統(tǒng)簡述高壓機組控制系統(tǒng)主要由高壓開關(guān)柜和集中控制臺兩大部分組成。高壓開關(guān)柜可設(shè)于專門的配電室集中管理，集中控制臺可以安裝于中央控制室。安裝于高壓開關(guān)柜上的綜合保護器及集中控制臺上的8808控制屏都帶有通用RS232、MODBUS通訊協(xié)議接口，用戶可以根據(jù)需要對整個控制系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)進行采集，進行集中監(jiān)控、歸檔管理。高壓8808智能控制系統(tǒng)主要由發(fā)電機進線柜（并機柜）及PT柜、出線柜組成。8808智能主控制器本身已經(jīng)集成了全面的發(fā)電機組保護功能，已經(jīng)滿足了機組本身及其附屬設(shè)備的基本保護需求。作為后備冗余保護，用戶可根據(jù)項目實際需要及操作習(xí)慣，在并機柜上可選裝綜合保護裝置(可選項)及差動保護裝置(可選項)，在出線柜上可選裝綜合保護裝置(可選項)，有效的保護機組及設(shè)備安裝穩(wěn)定運行。8/13/2024第23

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系統(tǒng)一次原理圖8/13/2024第24

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開關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖A母線室B斷路器手車室C電纜室D繼電器儀表室1.1泄壓裝置1.2控制小線槽1外殼2分支小母線3母線套管4主母線5靜觸頭裝置6靜觸頭盒7電流互感器8接地開關(guān)9電纜10避雷器11接地主母線12裝卸式隔板13隔板（活門）14二次插頭15斷路器手車16加熱裝置17可抽出式水平隔板18接地開關(guān)操作機構(gòu)19底板8/13/2024第25

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高壓配電開關(guān)示例8/13/2024第26

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差動保護差動保護是根據(jù)“電路中流入節(jié)點電流的總和等于零”原理制成的。差動保護把被保護的電氣設(shè)備看成是一個接點，那么正常時流進被保護設(shè)備的電流和流出的電流相等，差動電流等于零。當設(shè)備出現(xiàn)故障時，流進被保護設(shè)備的電流和流出的電流不相等，差動電流大于零。當差動電流大于差動保護裝置的整定值時，保護動作，將被保護設(shè)備的各側(cè)斷路器跳開，使故障設(shè)備斷開電源。8/13/2024第27

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發(fā)電機差動保護裝置T2900（丹麥SELCO公司）P922＆P12X(法國ALSTOM)8/13/2024第28

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發(fā)電機差動原理圖（C相）8/13/2024第29

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接地保護系統(tǒng)當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(例如電網(wǎng)部分短路或開路等)，配電系統(tǒng)中性點將產(chǎn)生偏移，此時中性點接地電阻將輸出配電系統(tǒng)中性點強制接地，并限制其故障電流，使電力系統(tǒng)有時間進行檢測、診斷、保護和切換，從而避免了線路或設(shè)備可能遭受的損壞。由于中性點電阻能吸附大量的諧振能量，在有電阻器的接地方式中，從根本上抑制了系統(tǒng)諧振過電壓。中性點接地電阻在電力輸配電系統(tǒng)正常工作時電流很小，而當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，流過中性點接地電阻的電流很大，時間很短，它通常用于短時工作制。8/13/2024第30

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接地保護系統(tǒng)中性點接地電阻設(shè)計依照ANSI/IEEE32.1972和IEC625以及相關(guān)標準。當多臺機組并機時，所有機組的中性點電阻都必須經(jīng)高壓真空接觸器自動控制其投入及退出，并與市電開關(guān)和其余機組開關(guān)之間進行聯(lián)鎖。當市電帶載時，所有機組的中性點電阻經(jīng)高壓真空接觸器閉合；當市電故障，機組啟動帶載時，運行機組中，只能有一臺的零線中性點電阻經(jīng)高壓真空接觸器閉合到接地點，其余運行機組及未運行機組的中性點電阻均必須經(jīng)高壓真空接觸器與接地點斷開。8/13/2024第31

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市電開關(guān)與機組開關(guān)聯(lián)鎖8/13/2024第32

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接地保護系統(tǒng)圖8/13/2024第33

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0線地線電阻配接觸器8/13/2024第34

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市電正常，發(fā)電機組停止狀態(tài)8/13/2024第35

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市電失壓，發(fā)電機組啟動狀態(tài)8/13/2024第36

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機組并機狀態(tài)8/13/2024第37

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機組和市電并網(wǎng)狀態(tài)8/13/2024第38

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發(fā)電機組卸載備用狀態(tài)8/13/2024第39

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高壓機組的出廠試驗8/13/2024第40

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外觀檢查8/13/2024第41

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絕緣試驗8/13/2024第42

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耐壓試驗8/13/2024第43

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耐壓試驗8/13/2024第44

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連續(xù)負載運行試驗8/13/2024第45

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試驗室負載8/13/2024第46

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高壓機組定期負載試驗的干式變壓器8/13/2024第47

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假負載8/13/2024第48

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安全操作注意事項一.嚴格按照柴油發(fā)電機組操作及維護保養(yǎng)規(guī)范進行操作維護保養(yǎng)，定期開機10~15分鐘空載試驗；二.嚴格按照高壓操作使用規(guī)范進行操作，操作人員有相應(yīng)的高壓操作資質(zhì)；三.并機開關(guān)柜機房有相應(yīng)的高壓保護措施，必須嚴格按照操作程序進行操作。1.為了保證開關(guān)柜和手車正確操作的程序性，開關(guān)柜設(shè)置有可靠的機械、電氣聯(lián)鎖機構(gòu)，符合“五防”功能的要求。1.1.儀表室門上裝有提示性的按鈕或者KK型轉(zhuǎn)換開關(guān)，以防止誤合、誤分斷路器。8/13/2024第49

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1.2.斷路器手車在試驗或工作位置時才能進行分合操作，而且在斷路器合閘后，手車無法移動，防止了帶負荷誤推拉斷路器。1.3.僅當接地開關(guān)處于分閘位置時，斷路器手車才能從試驗/斷開位置移至工作位置，僅當斷路器手車處于試驗/斷開位置時，接地開關(guān)才能進行合閘操作。這樣實現(xiàn)了防止帶電誤合接地開關(guān)及防止了接地開關(guān)處于閉合位置時關(guān)合斷路器；1.4.接地開關(guān)處于分閘位置時，下門及后門都無法打開，防止了誤入帶電間隔；1.5.斷路器手車確實在試驗