1、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 ： 342623196908042716 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 2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
2、#变电所，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）3二 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 0
3、2 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。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
4、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、 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
5、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#
6、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，发电机就不能孤网运行，10KV 4014 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
7、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，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
8、示。5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63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
9、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
10、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。7图-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，
11、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 在这次改造中如果有什么不妥当之处，请老师们多提宝贵意见，谢谢老师们在百忙中来抽空看我的文章。8九参考文献1火电施工质量检验及评定标准电气篇。2电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150 的规定。3火电电气运行规程 （火力发电厂部分） 。4 满足中华人民共和国电力工业部火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996 年版）及相关规定 。
