柴油發(fā)電機(jī)組作為電源一般應(yīng)用于武器系統(tǒng)、國(guó)防工事或船舶中等。為了滿足大負(fù)荷或不間斷供電要求,需要啟動(dòng)兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)組同時(shí)供電。為了保證柴油發(fā)電機(jī)組供電的可靠性,提高供電質(zhì)量(電壓和頻率),增加運(yùn)行的靈活性,做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,往往需要將柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行。
然而多臺(tái)機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行也不是一件簡(jiǎn)單的事,那么,究竟柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的條件是什么?柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的方法有哪些?以及并聯(lián)運(yùn)行后如何進(jìn)行負(fù)載調(diào)節(jié)呢?下面將一一探討這些問題。
并聯(lián)運(yùn)行的條件
在并聯(lián)運(yùn)行時(shí)必須避免產(chǎn)生巨大的沖擊電流,以防止同步發(fā)電機(jī)組受到損壞、電網(wǎng)遭受干擾。此時(shí),發(fā)電機(jī)組在電氣上要滿足4個(gè)基本條件:
。1)相序待并發(fā)電機(jī)組輸出電壓的相序必須和已運(yùn)行發(fā)電機(jī)組的相序一致;
。2)頻率待并發(fā)電機(jī)組輸出電壓的頻率和已運(yùn)行發(fā)電機(jī)組的頻率相等;
(3)電壓待并發(fā)電機(jī)組的電壓和已運(yùn)行發(fā)電機(jī)組的電壓相等;
。4)相位待并發(fā)電機(jī)組輸出電壓的相位和已運(yùn)行發(fā)電機(jī)組電壓的相位相同。
上述條件不滿足任何一條,都會(huì)因瞬時(shí)值不等而出現(xiàn)環(huán)流。其中相序相同必須嚴(yán)格遵守,其它三個(gè)條件允許稍有出入。一般說來,相序可由設(shè)計(jì)制造及安裝自動(dòng)滿足,對(duì)于沒有標(biāo)明轉(zhuǎn)向和相序的電機(jī),可以利用相序指示器來確定,并聯(lián)時(shí)將主要檢查頻率及電壓的大小和相位。
投入并聯(lián)的方法電力系統(tǒng)中,為了投入并聯(lián)所進(jìn)行的調(diào)節(jié)和操作過程,稱為同步過程。同步又可分為自同步和準(zhǔn)同步兩種方式。
?自同步方式
自同步并聯(lián)運(yùn)行的操作是將未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速升到接近額定轉(zhuǎn)速;然后,把發(fā)電機(jī)組投入并聯(lián),再立即加上直流勵(lì)磁,此時(shí),依靠定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)間所形成的電磁轉(zhuǎn)矩,即可把轉(zhuǎn)子自動(dòng)牽入同步。自同步法的優(yōu)點(diǎn)是,投入迅速,不需要增添復(fù)雜的裝置,缺點(diǎn)是投入時(shí)定子電流沖擊稍大。
?準(zhǔn)同步方式
準(zhǔn)同步方式是將待并發(fā)電機(jī)組在投入系統(tǒng)前通過調(diào)速器調(diào)節(jié)原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速;通過勵(lì)磁調(diào)整裝置調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁電流,使發(fā)電機(jī)組端電壓接近系統(tǒng)電壓;在同步條件中的頻差及壓差滿足給定值時(shí),選擇在零相角差到來前的合適時(shí)刻合上開關(guān),發(fā)電機(jī)組迅速被拉入同步運(yùn)行。
準(zhǔn)同步并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)是,投入瞬間電網(wǎng)和電機(jī)基本沒有沖擊。根據(jù)自動(dòng)化程度的高低,準(zhǔn)同步方式又可分為手動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行和自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行。其中,手動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行包括燈光熄滅法(直接接法)、燈光旋轉(zhuǎn)法(交叉接法)、粗同步法等;自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行有晶體管自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行、繼電器自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行和單片機(jī)控制自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行等。隨著微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,單片機(jī)自動(dòng)控制的并聯(lián)運(yùn)行技術(shù)得到了很大的應(yīng)用。由單片機(jī)控制的自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行裝置具有體積小、成本低、控制靈活等顯著的優(yōu)越性,
因此,自動(dòng)并聯(lián)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制已是一種趨勢(shì)。其原理是,根據(jù)前面發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)的條件,利用單片機(jī)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組的電壓差、頻率差和相位差,并根據(jù)該差率的大小自動(dòng)對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)差值非常小,認(rèn)為已滿足條件時(shí),發(fā)出合閘脈沖,實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。從上述分析可看出,只要掌握了柴油發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的條件,充分熟悉各種并聯(lián)的方法,就可根據(jù)工程的具體情況,適當(dāng)?shù)剡x用某種并聯(lián)方式。既可做到操作簡(jiǎn)便、迅速,可靠性高,又可防止并聯(lián)瞬間出現(xiàn)的沖擊電流和電壓波動(dòng)。但是,發(fā)電機(jī)組同步運(yùn)行后,還有一個(gè)重要的環(huán)節(jié),就是對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行功率分配。