中山高電壓發(fā)電機組的選型
高電壓發(fā)電機組的選型通常根據(jù)后端增負載的整體容量進行排列組合,功率段基本集中在1800~2400KW主用(PRP)功率,進行排列組合。
高電壓發(fā)電機組因其并機的數(shù)量可擴展性強,目前的并機技術(shù)可連續(xù)33臺機組井機,通過BTB(BUSBAR TOBUSBAR,母線與母線)的型式可擴展至256臺機組并機,給大容量數(shù)據(jù)中心、Power Plant等提供了滿足容量的剛性需求。目前,并機均采用分布式并機,每臺機組本身的控制系統(tǒng)除了具各種參數(shù)顯示,故障報警、自身的啟動-停機及各種保護外,其本身自尊負載分配、功率管理、CAN通信、負載分級管理等,為分布式并機提供了優(yōu)勢的條件。
1.發(fā)動機的選型
1)根據(jù)功率選型,根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇不同類型的發(fā)動機,主要考慮發(fā)動機的關(guān)鍵特性一帶載E力。
2)根據(jù)環(huán)保要求選型,集中在該功率段區(qū)域調(diào)速方式分為兩種,種為電子調(diào)速,二種為電噴(高壓共軌電噴),區(qū)別主要是排放等級的區(qū)別。
3)根據(jù)燃料需求選型柴油、燃氣和重油等,不同的地區(qū)其燃料的儲備優(yōu)勢不一 樣。
2.發(fā)電機的選型
1)根據(jù)電壓、頻率等級的選型,在應(yīng)急備用柴油發(fā)電機組電壓等級般分為低壓 (108-690V)、中壓(3.3-4. 16kV)、高壓(6-15kV),目前行業(yè)內(nèi)發(fā)電機的最高電壓等級為15kV, 高出此電壓等級的只能采用升壓變壓器升壓后并機的方式進行選型。
2)選用斯坦?;蚶R森瑪?shù)韧綗o刷發(fā)電機,維護簡單,采用DVR數(shù)字式自動電壓調(diào)節(jié)器,電壓穩(wěn)定,抗干抗性能強,可選水磁勵磁發(fā)電機,提高非線性負載的承載能力;按照F級絕緣D級溫升進行選型;同時發(fā)電機帶載能力的大小與發(fā)電機本身的性能有關(guān)外,還與其自身幾個關(guān)鍵參數(shù)相關(guān),其參數(shù)值的大小直接影響帶不同負載的帶載能力;主要包括直軸瞬態(tài)電抗值、直軸超瞬態(tài)電抗值、功率因數(shù)對外部的諧波(例如3次、5次,7次諧波等)。
①Xd直軸同步電抗,Xd是代表發(fā)電機磁飽和值,決定發(fā)電機運行曲線上的安全區(qū)域,當(dāng)發(fā)電機運行在最高的磁通值時,Xd電抗是最低的,其值的大小也反映了發(fā)電機性能的優(yōu)劣。
②Xd直軸瞬態(tài)電抗,Xd是代表發(fā)電機運行中三相突然短路瞬變的過渡電抗。直軸瞬空電抗是發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速運行時,定子繞組直軸總磁鏈產(chǎn)生電壓中的交流基波分量在突變時的初始值與同時變化的直軸交流基波電流之比。它也是發(fā)電機和整個電力系統(tǒng)的重要參數(shù),對發(fā)電機的動態(tài)穩(wěn)定極限及突然加負載時的瞬態(tài)電壓變化率有很大影響。Xd越小,動態(tài)穩(wěn)定極限越大、顧態(tài)電壓變化率越??;但Xd越小,定子鐵心要增大,從而使發(fā)電機體積增大、成本增加。Xd的值主要由定子繞組和勵磁繞組的漏抗值決定。
備注:直軸瞬態(tài)電抗的值主要體現(xiàn)發(fā)電機帶突加大電流的負載能力,值越低其帶類似電動機負載的能力越強,主要是帶畸變負載。
③X"d直軸超瞬態(tài)電抗X"d是代表發(fā)電機運行中三相突然短路最初一瞬間的過渡電抗。發(fā)電機突然短路時,轉(zhuǎn)子勵磁繞組和阻尼繞組為保持磁鏈不變,感應(yīng)出對電樞反應(yīng)磁通起去磁作用的電流,將電樞反應(yīng)磁通擠到勵磁繞組和阻尼繞組的漏磁通的路徑上,這個路徑的磁阻很大即磁導(dǎo)很小,故其相對應(yīng)的直軸電抗也很小,這個等效電抗稱為直軸超瞬變電抗X"g,也即有 阻尼繞組的發(fā)電機突然短路時,定子電流的周期分量由X"來限制。結(jié)構(gòu)上,X"d主要由發(fā)電機定子繞組和阻尼繞組的漏抗值決定。對于無阻尼繞組的發(fā)電機,則X"d= X'd。
由于X"d的大小影響電力系統(tǒng)突然短路時短路電流的大小,故X"d值的大小也影響到系統(tǒng)中高壓輸變電設(shè)備特別是高壓斷路器的選擇,如動穩(wěn)定電流等參數(shù)。從電氣設(shè)備選擇來說,希望X"d大些,這樣短路電流小一些。此值存在矛盾,其值越小,帶非線性負載能力越強,但是值越小短路電流又比較大:此值主要反映是帶非線性負載。
高電壓發(fā)電機組因其并機的數(shù)量可擴展性強,目前的并機技術(shù)可連續(xù)33臺機組井機,通過BTB(BUSBAR TOBUSBAR,母線與母線)的型式可擴展至256臺機組并機,給大容量數(shù)據(jù)中心、Power Plant等提供了滿足容量的剛性需求。目前,并機均采用分布式并機,每臺機組本身的控制系統(tǒng)除了具各種參數(shù)顯示,故障報警、自身的啟動-停機及各種保護外,其本身自尊負載分配、功率管理、CAN通信、負載分級管理等,為分布式并機提供了優(yōu)勢的條件。
1.發(fā)動機的選型
1)根據(jù)功率選型,根據(jù)不同的應(yīng)用場合選擇不同類型的發(fā)動機,主要考慮發(fā)動機的關(guān)鍵特性一帶載E力。
2)根據(jù)環(huán)保要求選型,集中在該功率段區(qū)域調(diào)速方式分為兩種,種為電子調(diào)速,二種為電噴(高壓共軌電噴),區(qū)別主要是排放等級的區(qū)別。
3)根據(jù)燃料需求選型柴油、燃氣和重油等,不同的地區(qū)其燃料的儲備優(yōu)勢不一 樣。
2.發(fā)電機的選型
1)根據(jù)電壓、頻率等級的選型,在應(yīng)急備用柴油發(fā)電機組電壓等級般分為低壓 (108-690V)、中壓(3.3-4. 16kV)、高壓(6-15kV),目前行業(yè)內(nèi)發(fā)電機的最高電壓等級為15kV, 高出此電壓等級的只能采用升壓變壓器升壓后并機的方式進行選型。
2)選用斯坦?;蚶R森瑪?shù)韧綗o刷發(fā)電機,維護簡單,采用DVR數(shù)字式自動電壓調(diào)節(jié)器,電壓穩(wěn)定,抗干抗性能強,可選水磁勵磁發(fā)電機,提高非線性負載的承載能力;按照F級絕緣D級溫升進行選型;同時發(fā)電機帶載能力的大小與發(fā)電機本身的性能有關(guān)外,還與其自身幾個關(guān)鍵參數(shù)相關(guān),其參數(shù)值的大小直接影響帶不同負載的帶載能力;主要包括直軸瞬態(tài)電抗值、直軸超瞬態(tài)電抗值、功率因數(shù)對外部的諧波(例如3次、5次,7次諧波等)。
①Xd直軸同步電抗,Xd是代表發(fā)電機磁飽和值,決定發(fā)電機運行曲線上的安全區(qū)域,當(dāng)發(fā)電機運行在最高的磁通值時,Xd電抗是最低的,其值的大小也反映了發(fā)電機性能的優(yōu)劣。
②Xd直軸瞬態(tài)電抗,Xd是代表發(fā)電機運行中三相突然短路瞬變的過渡電抗。直軸瞬空電抗是發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速運行時,定子繞組直軸總磁鏈產(chǎn)生電壓中的交流基波分量在突變時的初始值與同時變化的直軸交流基波電流之比。它也是發(fā)電機和整個電力系統(tǒng)的重要參數(shù),對發(fā)電機的動態(tài)穩(wěn)定極限及突然加負載時的瞬態(tài)電壓變化率有很大影響。Xd越小,動態(tài)穩(wěn)定極限越大、顧態(tài)電壓變化率越??;但Xd越小,定子鐵心要增大,從而使發(fā)電機體積增大、成本增加。Xd的值主要由定子繞組和勵磁繞組的漏抗值決定。
備注:直軸瞬態(tài)電抗的值主要體現(xiàn)發(fā)電機帶突加大電流的負載能力,值越低其帶類似電動機負載的能力越強,主要是帶畸變負載。
③X"d直軸超瞬態(tài)電抗X"d是代表發(fā)電機運行中三相突然短路最初一瞬間的過渡電抗。發(fā)電機突然短路時,轉(zhuǎn)子勵磁繞組和阻尼繞組為保持磁鏈不變,感應(yīng)出對電樞反應(yīng)磁通起去磁作用的電流,將電樞反應(yīng)磁通擠到勵磁繞組和阻尼繞組的漏磁通的路徑上,這個路徑的磁阻很大即磁導(dǎo)很小,故其相對應(yīng)的直軸電抗也很小,這個等效電抗稱為直軸超瞬變電抗X"g,也即有 阻尼繞組的發(fā)電機突然短路時,定子電流的周期分量由X"來限制。結(jié)構(gòu)上,X"d主要由發(fā)電機定子繞組和阻尼繞組的漏抗值決定。對于無阻尼繞組的發(fā)電機,則X"d= X'd。
由于X"d的大小影響電力系統(tǒng)突然短路時短路電流的大小,故X"d值的大小也影響到系統(tǒng)中高壓輸變電設(shè)備特別是高壓斷路器的選擇,如動穩(wěn)定電流等參數(shù)。從電氣設(shè)備選擇來說,希望X"d大些,這樣短路電流小一些。此值存在矛盾,其值越小,帶非線性負載能力越強,但是值越小短路電流又比較大:此值主要反映是帶非線性負載。

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