发电机技术方案Word格式.docx

资源描述

发电机技术方案Word格式.docx

《发电机技术方案Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《发电机技术方案Word格式.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

发电机技术方案Word格式.docx

电喷发动机排放可达到欧II排放标准。

6）机组均具备较好的低温启动性能。

7）配套件及配套技术资料齐全，使得用户安装、使用更加简单方便。

8）机组的使用方式灵活。

控制系统采用模块化设计，为机组配置不同的控制系统，可实现不同功能等。

2、柴油发动机特点

1.三菱重工简介

三菱重工发展历史及其产品

三菱重工业株式会社，作为近代日本产业的先驱，已有一个世纪以上的历史。

现在，她正以长期发展中培育、积累的综合技术力量为基础，提供船舶、钢铁构件、原动机、成套设备、产业用及一般机械、航空、宇宙机器、空调器等满足人们生活、奠定产业活动基础的各类产品，通过在广泛领域中的“创造”，为社会做出贡献。

三菱重工的创设可追溯到1884年。

当年，三菱创立长崎造船厂，正式开始经营造船事业。

1934年，除了船舶之外，还增加了大型机械、航空机和铁路车辆等事业，公司名称更改为三菱重工业株式会社，开始迈出新的步伐。

在1970年汽车部门独立，作为三菱自动车工业株式会社开始从事汽车的制造和销售。

从陆、海、空到宇宙。

三菱重工大显身手的舞台在无限地扩展。

其产品多达七百种以上，不仅在国内而且在世界各地支援着所有的产业和城市活动。

“船舶、钢结构、原动机、各种成套设备、产业用及一般用机械、电子、航空及宇宙机器、空调”等领域丰富多彩的产品犹如交响乐中的乐器互相协调，创造出丰裕面舒适的生活环境。

然而奏出这种和谐乐曲的，不外是三菱重工在逾一个世纪的历史中培育的综合技术，以及对“制造产品”表现的热情。

支援人们的生活，作为经济活动基础的产品必须在适应时代需求的同时，还要以降低成本为社会做出应有的贡献。

通过不懈的技术开发提供既高质量，又低成本的产品，三菱重工赢得全世界高度的评价。

此外，三菱重工面对21世纪的各种问题，积极主动地开发适应人类未来必不可少的新能源，努力去解决迫不及待的全球范围的环境问题以及积聚各种尖端技术进行宇宙开发事业等。

为实现人与技术和谐的社会贡献不懈的努力。

三菱重工业株式会社公司概况

截止2002年3月31日，三菱重工业株氏会社的资本为2,656亿日元，职工数达到36,559名。

拥有10个国内分公司及营业所，6个研究所，9个工厂，11个海外办事处、驻外办事处，53个海外相关公司。

从2001年月月至2002年3月31日，三菱重工的订货额为19,704亿日元，销售额为23,886亿日元。

三菱重工在中国

随着三菱重工在中国业务的飞速拓展，目前已在中国香港、北京、上海设立了三个直属办事上，并在香港、北京、上海、深圳、青岛、广州设立了海外分公司。

在中国近二十个城市设立了销售和服务机构，全部从业人员超过二百余名。

三菱重工发动机及柴油发电机组产品

三菱重工的柴油发动机及柴油发电机产品由通用机械及特种车辆事业部生产。

该事业部员工数达2000人。

2001年产值1670亿日元，其中发动机及发电机组产品占有28%，产品功率范围从1kW至3789kW几十个品种规格。

三菱重工从1917年起研制和发展柴油发动机和发电机组产品，至今已有80多年历史，凭借三菱重工的强大技术开发能力和市场服务能力，三菱重工产品一直占据市场同类产品的领先水平。

三菱重工的品牌即是世界顶级技术和产品有象征。

三菱重工发动机采用以特殊材料制成的耐久的零件，能经受苛刻的温度条件和长期的连续运转。

它们在特别潮湿或海拔很高的条件下也运行良好。

此外，维修也很方便。

2、技术性能概述

三菱重工的技术所开发的在特殊运行条件下的保护设施

柴油发电机设备上也能配备各种保护运行环境的设施，如：

橡胶减震器和机械与排气噪音隔音装置。

这样，即使将发电机安装在房顶上也能防止对旅馆的客房有任何影响。

对使用脱硝装置处理废气也有丰富的经验，它使三菱重工能够提供最适合客户不同需要的设备。

多种起动方法和冷却方法的可供选择

三菱重工发动机有三种起动方式：

压缩空气直接起动、气动马达起动和电动起动。

还有各种冷却系统供选择。

这多种选择给客户在安装场所和运行环境方面提供了更大的方便。

降低发动机燃油消耗率和提高运行可靠性的技术措施

高压喷射燃油的雾化良好实现短时间燃烧

高压燃油的良好雾化状态促进了与空气的充分混合，达到短时间和高效率燃烧。

短时间的充分燃烧可以减少冷却媒介的热损失，相对于活塞的有效热能提高。

具体有容易得到最佳的点火状态和燃油空气比，提高火焰的伟播速度的特点。

三菱发动机的措施是：

（1）开发使用独特的大容量高压喷射泵（1000kg/cm2）

（2）根据试验结果采用最合适形状的燃油喷油嘴。

燃油与空气的最佳混合比实现完全燃烧

进气口形状和活塞燃烧室的最佳配合，促使燃油和空气的混合在燃烧室全体规模上展开，提高空气的利用率实现完全燃烧。

三菱发动机的措施是：

采用三菱独特的二段形式的进气通口，使进气形成旋涡流。

通过各种试验选用最佳的燃烧室形状与燃油喷雾的配合，实现最佳燃烧。

采用高效率的增压器

三菱增压器的特点：

（1）高效率增压：

a）最佳的入口，出口角度和形状。

b）三次元机械精密加工的高效率最佳形状的叶片。

c）高强度的叶片实现高转速和高压力比。

（2）透平旋涡形式（双旋涡型）。

（3）减少摩擦力的高效率浮式轴承。

减少机械损失马力

三菱发动机的具体措施：

1）根据材料的最佳模拟计算选定零件的形状尺寸。

2）顶杆套筒的接触处采用超硬材料减少摩擦损失。

3）减少活塞环的周向摩擦损失（活塞油环的表面低压化设计）]

4）润滑油泵的油压控制减少传动损失。

5）齿轮系统的最佳配合实现圆滑的旋转。

3、三菱重工柴油发动机特点

轻量小型

马力重量比低，具备高速发动机的特点。

马力重量比------------2.58kg/PS

比中速机体积小,减少发动机空间,对各种用途均带来利益.

例如发电设备的安装面积减少使发电机室更有效利用,安装费用节俭,安装工程简单.

安装面积-------------3.91m2

低燃费

（1）采用本公司制造的高压喷油泵,高效率增压器及独特的高热效率直接喷射方式,燃油消耗少燃烧性能优越。

燃油消耗率减少--------------约12%

（2）除使用柴油外，也可使用重油，大幅度节约燃油费用。

维修简单

（1）燃油喷油泵，调速器，冷却水泵，散热器风机等付机类全部为齿轮传动和自动供油，不需要人工补充润滑油和传动皮带的调整。

（2）润滑油滤器，燃油滤器的更换简单方便。

（3）操作调整和检查集中在机器的左侧，便于操作和维护。

结构可靠

（1）设计合理结构简单

—内装型润滑油冷却器

—内装型空气冷却器

—无管路结构（尽量减少管路）

—高凸轮轴简单气阀系统

（2）采用减少热负载的结构

—采用减少热负载的结构

—2级冷却汽缸头和汽缸套

—高效率空气冷却器

（3）充分的付机容量和足够的各部分强度

多选用性

（1）6缸至16缸实行系列化，主要部件通用化，减少部件数简化部件的供应。

（2）可选用电动起动，空气马达起动和空气直接起动。

（3）可选用散热器冷却，海水间接冷却和清水直接冷却。

（4）可选用4极发电机提供50Hz，60Hz的电力。

（5）配备各种特别付属装置和部件，适用于各种用途。

3、发电机特点

1）、斯坦福公司介绍

康明斯发电机技术公司是康明斯公司的一部分，康明斯公司是全球电力行业的龙头，集发动机设计、制造、销售和维修等业务于一身，形成了各部门业务互补的结构，涉及的技术包括：

燃油系统、控制系统、空气处理、滤清、排放解决方案、发电系统等。

康明斯公司总部设在美国印第安那州哥伦布，公司通过遍布全球的服务网络（550家康明斯下属经销公司、独立经销商和5000多个销售网点）为160多个国家的客户提供服务。

2009年，康明斯报告的销售净收入达到了亿美元

斯坦福公司拥有全球销售和服务网络，并在英国、美国、中国、设有生产工厂。

产品设计、材料、生产、试验均由英方人员直接管理控制。

体积小，重量轻，技术先进，性能可靠是斯坦福发电机的重要特性。

斯坦福发电机能适应各种不同用户的不同要求，用户可在不同功率，单相或三相，二极或四极，单支点或双支点，陆用或船用等不同规格中选择合适的发电机，用户还可根据不同的发动机选择过渡接套或联轴器联接方式。

斯坦福发电机所生产的发电机系列为低压BC16、BC18、UC224、UC274、HC4、HC5、LV6和HC7系列、高压P80系列。

功率范围为:

－－2700kW。

斯坦福发电机可广泛应用于工业、矿业、余热发电、建筑、远洋作业等各种领域。

甚至在最恶略的环境下，斯坦福发电机都能作为主电源或备用电源提供极可靠的电力。

斯坦福全球的分布情况

斯坦福承诺

2发电机具有下列特性：

主要参量

品牌：

斯坦福（STAMFORD）

类型：

封闭、防滴自通风保护、自调节、无刷PMG励磁式发电机

冷却方式：

IC01

额定种类：

连续（负载类型）

电压：

400/230V

频率：

50Hz

转速：

1500rpm

功率因数：

（滞后）

励磁方式：

无刷PMG励磁式

电压恢复时间：

＜1s

电压调整范围：

≥±

5％

绝缘等级:

防护等级:

IP23

特性及性能

（1）渐变电压调节

在无负载与全负载之间渐变时，电压调整率为额定电压的±

%。

或者功率因数在到之间时，发动机的速度调节器的速成度下降随负载而线性变化的变化率为5%。

（2）响应

发电机在额定频率无负载运行中，瞬时投入相当于额外负担定电流的100%（100%阻抗）负载（功率因数以下）时，瞬时电压变动率在25%以内，1秒以内恢复到设定电压的97%以内。

（3）电压波形失真率

在发电机端子测定时，相间电压的波形失真率在无负载额外电压时低于3%。

（4）非均衡负载

连续操作时可以承受约25%的非均衡负载。

（5）温度上升限度

符合IECF级标准

（6）绝缘强度

将通过电压耐受试验来检查线圈绝缘强度。

指定试验电压（商业电线频率）将实施1分钟。

定子线圈：

22,00V

励磁线圈：

1,500V

（7）过电流耐受能力

在额定电压、额定转速状态时，发电机能承受额定电流的150%约120秒钟。

在额定电压、额定转速状态时，发电机能承受额定电流的300%约15秒钟。

（8）过速度耐力

在无负载时，可以耐受相当于额定转速120%的速度2分钟而不产生有害的机械变形。

（9）电压调整范围

为额定电压的±

5%.

3.永磁机励磁示意图

4、发电机组并机控制方案及说明

本项目采用,主用1800kW柴油发电机组进行电力备份保证，共4台柴油发电机组。

机组型号KM2500EH,单机主用功率1800kW,采用三菱发动机,配套国际知名品牌斯坦福发电机，主要部件配置如下表：

机组类型

主用功率（kW）

投标机组

发动机部分

发电机部分

主控制器

品牌/型号

标准型

1800

三菱/S16R2-PTAW

斯坦福/PI734H

丹控/AGC200

以下就机组的并机系统详细阐述如下：

、并机系统构成

我司针对技术规范要求采用的并机系统为我司智能并机系统，其主控制器采用进口丹麦丹控主控制器。

其在大部分大型IDC数据中心及海外电站群项目应用广泛，性能、外观、可靠性均有非常好的反馈，操作简便、人性化。

该智能并机系统主控制器为AGC200系列，可实现最多16台机组并机（所有并机机组为一组），并可以实现组与组之间进行BTB并机模式，扩展至256台套机组并机，扩展性非常强。

、并机系统的介绍如下：

智能并机控制方案及并机系统连线图：

每台机组配置一套智能控制屏。

AGC200主控制器接到起机命令，延时可调，所有机组同时起动，竞争上岗，最先满足电压和频率的机组率先合闸，其余机组将自动准同期合闸。

机组控制器之间通过工业级CAN总线实现通信。

CAN总线既有功率管理，又有负载分配功能。

高速的CAN总线通信，使得负载分配迅速均衡，CAN总线通信使得各模块之间的电气联锁更加安全和可靠。

若多台并机机组内的任意一台机组离线，AGC200主控制器独有的组态技术可以使其它组员均能监测到。

所有机组并机成功或达到用户规定的台数，智能并机屏发出总出口开关允许合闸信号，这不需要外部PLC来完成。

机组并机运行，合闸输出成功，在可设定的时间内，转为功率管理功能，根据负载大小，自动增减机。

停机操作：

市电恢复后，停机操作有两种方式供用户选择。

A、不间断恢复（无人值守管理模式）

这需要业主方征得当地供电局认可，允许反同期并网。

就是电站模块设一与电网并联的模块，它将CAN总线命令所有机组控制模块，跟踪市电电压，频率，调整机组电压和频率，发出市电准同期合闸指令，市电开关合上后，机组负载将平滑转移到市电，机组各开关解列，分闸，冷却停机。

B、间断恢复

市电恢复时，业主人工干预逐级缷分路负载后，机组控制屏可自动控制（也可手动控制）如下过程：

油机总输出开关分闸，再将市电开关合闸，再投入分路负载，再发出市电恢复信号，机组将自动解列并冷却停机，再次进入准备状态。

如市电恢复，直接手动分机组总输出开关，这属于突缷负载，会引起机组频率瞬间上冲；

这种情况下，只要频率保护设定范围够宽，并机控制器将迅速自动调整控制，整个并机系统保持稳定运行。

接地电阻柜的控制：

高压并机所有运行机组中性点仅一点接地。

这需要控制高压中心点接地电阻的真空接触器投入顺序。

AGC200并机控制器集成了PLC控制功能，可直接控制并机投入机组中性点接地电阻投入的顺序和数量。

、控制屏主要功能

系列控制屏除具有基本的发电机组控制保护功能外，还具有智能远程“三遥”监控功能及良好的通用性，交流回路与直流回路分开，且分别采用标准航空接插件与柴油机及发电机连接。

该屏采用世界先进技术，在结构上十分简单紧凑，功能十分强大，操作非常方便，性价比极高，是各行各业，尤其是通讯机房无人值守后备电站的理想解决方案。

随屏提供标准的RS232/485计算机通讯接口，具有友好人机界面的上位机软件，用户可以用PC机直接就近连接或通过公用电话网远程拔号上网监控多台机组。

并可通过RS232/485接口和硬连接两种方式接至BAS系统。

发电机组控制保护功能

1.手动和自动控制单台机组的启停及自动转换控制功能；

2.参数显示：

油压、水温、电池电压、运行时间等油机参数，三相相电压、线电流、频

率、功率因数、有功功率、无功功率、电度等发电机电参数，市电三相线电压、三相相电压、频率等市电参数；

3.发电机组润滑油压低、润滑油温度高、冷却水温高、冷却水断水、燃油量过低、超速、

超频、低频、速度信号丢失、自起动失败、过流、电压过高或过低、厂用电相序错误、发电机相序错误保护停机功能；

4.发电机组润滑油压低、油压水温传感器故障、冷却水温过高或过低、冷却水断水、燃油量过低、超速、超频、过流、电池电压过高或过低、厂用电相序错误、发电机相序错误等故障报警；

由于机组允许采用集中供电方式,集中控制。

在控制室可设置控制屏（用户配备）,引入机组控制信号,开关控制信号,测量信号等,以实现远方控制和监视.为了实现对全部机组进行监控,机组配丹控AGC200并机系列控制器。

、功率管理系统说明

可以根据机组有功功率、视在功率起停机，这里又分根据百分比起停机和储备功率起停机。

1、储备功率起机：

8001：

200KW.

比如机组功率是1000KW,现在机组带载820KW,1000-820=180KW,也就是说机组储备功率为180KW，小于设定值200KW，机组将起下台机组。

储备功率停机：

8011：

300KW.

比如两台机组并机，每台机组额定功率为1000KW.现在外部负载在减载，当两台机组带的负载总功率为650KW，每台机组分担325KW.如果2#机组停机，将把325转移给

1#机组，1#机组将带650KW,1000-650=350KW,大于300KW停机设定，2#机组将停机

2、百分比起机：

8003：

80%

比如机组功率是1000KW,现在机组带载820KW，超过80%，机组将起下台机组。

百分比停机：

8013：

60%，是指停掉一台机后，单机功率的60%

1#机组，1#机组将带650KW,大于60%停机设定，2#机组将不停机。

负载再减，当两台机组总负载为590KW,如2#停，1#机带载率为59%，小于60%，2#将停机

3、在8882处选择储备功率或百分比。

储备功率-Value百分比：

Percentage

4、正确设定好参数，比如：

8011不可以比8001小，两者必须要有差距。

8012不可以比8002小，两者必须要有差距。

8013不可以比8003大，两者必须要有差距。

5、8922，8923为多机起/停控制1.

8922：

可以选“Autocalculation”、“Start1DG”、“Start2DG”、“Start3DG”、“Start4DG”、“Start5DG”、“Start6DG”、“Start7DG”、“Start8DG”、“Start9DG”、“Start10DG”、“Start11DG”、“Start12DG”、“Start13DG”、“Start14DG”、“Start15DG”、“Start16DG”，我们一般选“Autocalculation”—叫自动计算

8923：

为最小运行台数设定。

就是除了8922选定以外，8923可以突破8922的限制，设定按优先级确定最小运行台数。

6、8925，8926为多机起/停控制2.

8925：

Start1DG是指起1台机组，以此类推。

8926：

就是除了8925选定以外，8926可以突破8925的限制，设定按优先级确定最小运行台数。

7、8924为两组“8922，8923”/“8925，8926”之间的选择的设定

Multistartset1是指“8922，8923”这一组。

Multistartset2是指“8925，8926”这一组

两组如何切换看下面编程。

、并机原理及运行模式

1、我司机组并机工作原理

⏹发电机组并机系统采用控制与并机一体进行设计，。

⏹真正的分布式控制方式

传统的方式为通过设置优先级来控制优先级别较高的机组进行并机，这种方式并机的时间受优先级高的机组影响，甚至会造成优先级别较低的机组无法进行并机。

而分布式控制方式，为竞争上岗模式，最先稳定的机组合闸后其余机组均能够在达到同步并机设定后完成合闸并机，这样速度更快，也不会因单台机组的控制系统问题而造成整个并机系统的瘫痪。

并机控制屏可安装于发电机组旁，或集中布置。

分布式的优点在于，一台机组的故障不影响整个系统，并可方便的运行中处理故障。

且控制系统单台均采用冗余控制器，使并机系统的可靠性更强。

⏹系统采用频率和电压同步方式并联，并联控制系统通过CAN通信将整个系统的控制屏进行通信，自动调整发电机组的频率和电压，使之不受负载增加和减少的影响，保持在设定值。

⏹发电机使用DVR数字调压器，带有Droop功能和无功分配功能，此功能允许手动机械并机，在并机系统完全损坏的情况下，利用发电机的带载特性进行手动无功率分配。

2、并机系统操作方式

a）自动方式；

发电机组和系统设定在自动模式，并机系统检查市电状态，当市电故障时，经延时确认，启动所有（或者设计启动贮备，可以根据负载的状况进行投入机组）自动状态的发电机组，发电机组启动后自动将电压和频率调整至设定值，系统中最先到达设定值的发电机组，最先投入到并联母线，余下的机组检测各自并机开关上下口电压、频率、相位，自动控制发动机的频率和电压进行追踪，达到一定的窗口设定值和同步时间后，命令开关闭合，自动同步过程结束，系统将自动分配功率给所有在线机组。

自动功率控制功能，自动状态下可以开启功率控制功能，并机系统检测总的输出负载，自动增减机组台数，功率控制的百分比可在一定范围内设定（并机完成后送电何时进行负载分配可以设定）。

自动停机过程，当控制系统接收到市电可用信号，经延时确认后，此时已将负载由发电机组转移到市电，整个发电机组将进行停机过程，控制系统确认机组功率低于设定值时，控制系统才自动断开断路器，发电机组解列。

发电机组控制系统自动进行冷却停机程序，停机后进行下一循环。

手动解列过程，所有在线运行的发电机组允许手动解列，在并联系统中触发对应的发电机组停机按钮，控制系统将首先进行负载转移过程，被解列的发电机组功率逐步降低，达到设定值后，并联开关自动断开，发电机组解列。

。

紧急停机过程，当运行中的发

展开阅读全文