配網供電中備用發(fā)電機的應用

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摘要：深入研究了配網供電中備用發(fā)電機的作用以及備用發(fā)電機并聯(lián)入網結構，綜合分析了備用發(fā)電機選擇的技術、經濟、環(huán)境指標，并從發(fā)電機容量、發(fā)電機類型、發(fā)電機臺數和發(fā)電機控制等方面研究了備用發(fā)電機的應用，以期為供電企業(yè)電網規(guī)劃提供有益的參考。

關鍵詞：供電企業(yè)；配網供電；備用發(fā)電機；自動化控制

引言

根據《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50052—2009），配電網除雙重電源供電外，還應當增設應急電源，并嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。其中，應急電源是指維持電氣設備、電氣裝置運行的供電系統(tǒng)，其設置目的是降低非正常停電對環(huán)境、設備造成的損失和傷害。

1備用發(fā)電機在配網供電中的并網方式

在配網供電系統(tǒng)中，備用發(fā)電機可通過并聯(lián)方式并網，如圖1所示，且每個發(fā)電機都具備能夠調節(jié)子電壓和頻率的控制器。當配網供電中斷時，控制器會自動啟動備用發(fā)電機，經總線并聯(lián)兩臺及以上的備用發(fā)電機，實現(xiàn)備用發(fā)電機荷載負載均衡，保障各發(fā)電機均衡提供負載需要的總電量。通過多臺子備用發(fā)電機均衡負載，可滿足特殊情況的供配電需求。

2備用發(fā)電機組選擇依據

在選擇備用發(fā)電機時，應根據供電配網內供電保障類型合理選擇備用發(fā)電機組。當備用發(fā)電機組作為通信保障供電時，必須符合《通信用柴油發(fā)電機組的進網質量認證檢測實施細則》24項性能指標要求和GB2820—1997中G3、G4級發(fā)電機規(guī)定要求，并通過行業(yè)主管部門設立的通信電源設備質量檢驗監(jiān)督。當備用發(fā)電機組作為軍事通信供電用柴油發(fā)電機組時，應滿足《通信電源設備的質量檢測標準》相關規(guī)定和GB2820—1997中相關要求，并經相關組織部門檢驗。在選擇備用發(fā)電機組時，應重點考慮發(fā)電機組機械性能、電氣性能、負荷容量、變化范圍和自動化功能等。結合發(fā)電機組用途，確定備用發(fā)電機容量、變化范圍，并根據供電保障需求合理選擇發(fā)電機組自動化功能。

3備用發(fā)電機組選擇要求

根據供電配網相關政策要求，選擇備用發(fā)電機時應重點關注以下性能指標：

3.1外觀要求

在選擇備用發(fā)電機時，應根據供配電要求合理選擇發(fā)電機界限尺寸、安裝尺寸、連接尺寸等，并檢查機組焊接質量、焊縫質量，確保焊縫均勻，無虛焊、空焊、漏焊、夾渣、氣孔等問題，確保發(fā)電機外觀無明顯裂縫、脫落、銹蝕等現(xiàn)象，鍍層應光滑，機組緊固件應緊固到位，無松動、脫落等問題。備用發(fā)電機電氣安裝應符合電氣電路圖要求，機組各導線連接處不應出現(xiàn)易脫落的明顯標志，柴油發(fā)電機端子接觸應良好、可靠。此外，在備用發(fā)電機進場時，應重點檢查發(fā)電機標牌內容，確保發(fā)電機型號、參數與標牌相符。

3.2絕緣電阻與絕緣強度

備用發(fā)電機選擇應符合配電網絕緣電阻和絕緣強度要求，備用發(fā)電機獨立電氣回路接地及回路間絕緣電阻應不小于2MΩ，回路接地及回路間承載的交流試驗電壓應確保1min內無擊穿或閃絡問題?；芈冯妷汉驮囼炿妷簯刂圃?00～1440V。

3.3相序要求

發(fā)電機控制屏幕接線端子相序排布應遵循自左至右或由上而下的順序。

3.4運行溫度要求

備用發(fā)電機運行應具備加熱裝置，滿足特殊情況下應急啟動及快速加載時機油溫度要求。備用發(fā)電機冷卻介質溫度應大于15℃。

3.5備用發(fā)電機可靠性檢查

在供電配網中，為滿足應急情況下備用發(fā)電機快速啟動、切換要求，供電企業(yè)應定期對備用發(fā)電機進行可靠性檢查，重點檢查備用發(fā)電機接到自控或遙控啟動指令后是否自動啟動；機組自動啟動3次失敗后是否自動發(fā)出啟動失敗信號，控制程序是否將啟動指令發(fā)送給另一臺備用機組；啟動命令發(fā)出至供電荷載時間應控制在3min以內；備用發(fā)電機加載后不應低于標定負載的50%；當發(fā)出停機指令或供配電供電恢復后，備用發(fā)電機控制是否能夠實現(xiàn)自動切換或自動停機，且其停機延遲應符合發(fā)電機參數要求。

3.6電力參數

在備用發(fā)電機容量滿足應急供電要求的前提下，備用發(fā)電機空載電壓整定范圍應控制在標定電壓的95%～105%。同時，備用發(fā)電機應具備相應的自動保護功能，當發(fā)電機組、線路出現(xiàn)250kW以內短路、過電流、溫度過高、油壓過低時，備用發(fā)電機應自動報警。同時，在空載額定標壓下，備用發(fā)電機線電壓波形正弦畸變率應控制在5以內，電壓穩(wěn)態(tài)調整率應控制在32%以內，電壓穩(wěn)定時間應小于1.5～2s，電壓波動率應小于0.5%。

3.7噪聲控制

根據相關技術要求和城市噪聲控制要求，備用發(fā)電機1m處噪聲聲壓平均值應低于102dB，其運行時外部噪聲中，白天噪聲應低于50dB，夜間噪聲應低于45dB。經研究表明，當噪聲低于40dB時，工作人員能夠保持注意力集中；當噪聲高于50dB時，工作人員易出現(xiàn)情緒暴躁、聽力下降、神經衰弱等問題。因此，供電企業(yè)在選擇發(fā)電機組時應加強對噪聲控制的衡量，保障供電企業(yè)工作人員身心健康。

3.8運行工況

除備用發(fā)電機電力參數要求外，還需綜合考慮發(fā)電機負荷和能耗，在標定工況下連續(xù)運行12h（包括過載10h，運行1h）情況下，測算發(fā)電機組能耗情況，并與技術說明書進行核對，確保發(fā)電機能耗滿足經濟指標控制要求。在運行工況監(jiān)測工程中，供電企業(yè)應對發(fā)電機組運行狀態(tài)進行檢查，重點檢查有無漏水、漏氣等情況。

3.9備用發(fā)電機組自動化控制要求

根據關鍵供電保障區(qū)域用電負荷、容量、切換保障時間等要求，供電企業(yè)應合理選擇智能型機組和非智能型機組。一般而言，發(fā)電容量200kW以上時應選擇智能型發(fā)電機組，其自動化控制水平應能實現(xiàn)遙控開關、緊急停車、主備切換、工作狀態(tài)切換、自動和手動工作方式切換、異常保護、輸出功率遙測等功能，并具備通用型通信接口，包括R5-232和RS-485/422接口，并支持完整的通信協(xié)議。

4備用發(fā)電機組選擇

在配網供電系統(tǒng)中，備用發(fā)電機組主要用于應急供電迅速恢復、切換、應急保障等。一般而言，備用發(fā)電機通常長期處于停機備用狀態(tài)，只有當供配電網絡全部出現(xiàn)故障斷電時才會啟動備用發(fā)電機組，當主用電源恢復正常后，通過自動切換或手動切換方式切斷備用發(fā)電機組的供電。在選擇備用發(fā)電機組時，應重點考慮發(fā)電機組容量、機組臺數、發(fā)電機類型和控制技術。（1）發(fā)電機容量選擇。作為備用發(fā)電機，其時間間隔一般小于12h，可按用戶功率計算12h內用電容量，并以此選擇相應容量的備用發(fā)電機。備用發(fā)電機組容量應滿足一級負荷中單臺最大負荷要求，并對發(fā)電機輸出功率進行校驗，防止因輸出功率不足而影響用戶供電可靠性。（2）備用發(fā)電機臺數確定。為滿足備用發(fā)電機的可靠性要求，避免因單臺發(fā)電機故障影響應急情況下供電需求，至少選擇兩臺備用發(fā)電機組成發(fā)電機組，必要時可選擇兩臺以上發(fā)電機組成并聯(lián)供電系統(tǒng)。應選擇相同型號、功率、容量、調壓、調速特性的發(fā)電機，并按比例分配功率荷載，避免出現(xiàn)一臺備用發(fā)電機故障情況下，單臺發(fā)電機長時間過載導致設備故障、供電中斷等問題。（3）發(fā)電機類型選擇。綜合發(fā)電機技術指標和經濟指標，供電企業(yè)應選擇低油耗、高速、增壓發(fā)電機。相較于其他類型的發(fā)電機，高速發(fā)電機單機容量大，占據空間小，調速性能良好，可滿足應急情況下快速切換、恢復供電的技術要求。發(fā)電機類型應選配無刷勵磁或復勵裝置的同步電機，該類型電機故障率低，維護維修簡單方便，能夠降低供電企業(yè)設備維護成本，提高供電企業(yè)經濟效益。（4）備用機組控制。為保障供電系統(tǒng)故障時備用發(fā)電機能夠快速投入、啟用，供電企業(yè)應加強備用發(fā)電機組控制邏輯、控制方式，并進行合理設計和選擇。當主電源故障時，備用機組應能快速啟動并恢復供電，一級負荷切換時間要求一般為幾秒至十幾秒，應根據用戶供電需求合理確定。當重要用戶供電中斷后，備用發(fā)電機應經3～5s延時確定，以此避開瞬時電壓降低及供電電網合閘或其他備用發(fā)電機投入時間，經確定后，發(fā)電機組控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令，發(fā)電機組啟動。

5結語

新時期背景下，供電企業(yè)作為國民經濟生產、生活的主要動力來源，其重要性不言而喻。受自然、設備、突發(fā)情況等影響，供電企業(yè)主電源故障、中斷供電等風險客觀存在，將對生產、活動、軍事、醫(yī)療等方面產生重要影響。在此背景下，供電企業(yè)應結合用戶用電需求和供電保障要求，深入研究備用發(fā)電機技術方案，從技術性、經濟性等方面合理選擇備用發(fā)電機，保障供電企業(yè)供電連續(xù)性、可靠性，降低非正常斷電對用戶生產、生活的影響，提高用戶滿意度。

[參考文獻]

[1]李玉昇，劉馳，張瑜，等.中壓一體化ATS在數據中心10kV備用發(fā)電機與市電轉換系統(tǒng)中的應用探討[C]//2015年中國通信能源會議論文集，2015：62-67.

[2]黃志杰，楊思望.現(xiàn)代數據中心的建設與節(jié)能———備用發(fā)電機組功率定義和節(jié)能選型[J].智能建筑，2013（4）：47-49.

[3]高堅，高書歧.備用發(fā)電機與熱電聯(lián)產[J].上海節(jié)能，2012（8）：37-41.

作者：趙松雷 趙炳旭 單位：國網吉林白山市江源區(qū)供電公司