文章通過對礦山大型降噪型發(fā)電機多機組并聯(lián)運轉設計，主要闡明了撬裝發(fā)電機組的構成、工作原理、機組容量計算、機組選定時的基礎考慮要素等；對多機組室外型靜音發(fā)電機并車運行的并聯(lián)要素、并聯(lián)控制、并列運轉保護及優(yōu)點等分別進行了具體的詳解論述與評價。通過案例證明，采用多機并機運轉的集裝箱發(fā)電機組作為備用電源，具有高可靠性、穩(wěn)定性、抗沖擊能力強及快速自啟動等功用，值得推廣應用。

　　近十年來，伴隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，國家市電的建設也達到了空前的規(guī)模。但在一些特殊地區(qū)，例如偏遠山區(qū)、林區(qū)、高原地區(qū)，大電供電能力還相對比較薄弱，高壓大容量輸電線路短時還難以覆蓋整個地區(qū)，制約著當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。處于此類地區(qū)的企業(yè)，往往設置后備電源來滿足企業(yè)的供電。

　　

　　靜音發(fā)電機組具有它獨特的優(yōu)越性，仍作為目前主用的備用電源。正常情形下，移動式發(fā)電機組處于后備狀態(tài)，當電網(wǎng)故障或大電檢修時，發(fā)電機組自動啟動，向部分負荷供電。它具有可靠穩(wěn)定性能、高熱效率、污染排放量少、機動靈活、占地面積小、建設周期短等優(yōu)點，得到了廣泛應用。

　　銅山銅礦位于黑河市嫩江縣多寶山鎮(zhèn)，地處黑龍江省西北部，為紫金礦業(yè)集團全資子公司多寶山銅業(yè)公司的下屬礦山。礦山采用地下開采，采礦規(guī)模為10000t/d，采礦場西回風井主通氣機（～10kV、2×400kW）、東回風井主通風機（～10kV、2×560kW）、井下排水泵（～10kV、4×1250kW、3用1備）、井下照明負荷（～0.4kV、120kW）為一級電力負載。一級負載裝配功率7040kW，作業(yè)容量5790kW。

　　礦山地處大興安嶺林業(yè)保護區(qū)范圍內，從礦區(qū)地區(qū)變電所只能取得兩回路35kV電源，不能取得雙重電源。為了增加供電可靠性，滿足一級負荷需采用雙重電源供電要求，結合礦區(qū)目前市電的實際供電狀況，設置預制艙式靜音發(fā)電機組作為備用電源。

　　單臺靜音發(fā)電機組詳細由低噪音柴油發(fā)電機組、三相交流同步發(fā)電機及電壓調節(jié)裝置、機組控制面板等部件結構。它是以柴油等為燃料，以降噪型發(fā)電機為柴油發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。

　　式中：SG為按穩(wěn)定負荷計算的發(fā)電機視在功率（kVA）；P∑為發(fā)電機總負荷計算容量（kW）；η∑為所帶負載的綜合效率，通常取0.82～0.88；cosφ為發(fā)電機的額定容量因數(shù)，一般取0.80。

　　發(fā)電機的使用容量應考慮海拔、氣壓、濕度、溫度等環(huán)境的影響，根據(jù)環(huán)境溫度、海拔高度進行修正。礦山所在地海拔在500～600m，按大氣溫度25℃、相對濕度60%進行修正，修正系數(shù)取0.92，故發(fā)電機最終計算視在容量SG=8515/0.92=9255kVA。

　　集裝箱發(fā)電機組計算容量較大，考慮將多臺機組并列運行輸出備用電源，設計選用4套降噪型發(fā)電機組（3用1備），單機組輸出有功容量2500kW，視在功率3125kVA。

　　隔音箱發(fā)電機組運行負載率P%=5790/2500/3=77%，符合規(guī)范不應低于15%且不宜高于85%規(guī)定。

　　負荷的特點及大小是選擇發(fā)電機組最關鍵的要素，本設計靜音發(fā)電機組供電負載具體為一般性負載，為10kV大型馬達負載，水泵、風機等均采用高壓變頻器恒轉矩控制，起動電流較小，為不頻繁啟動負載。低噪音發(fā)電機的性能等級為G2類，電壓特性與電網(wǎng)類似，當負載發(fā)生變化時，允許暫時的允許范圍內的電壓和頻率的偏差。隔音箱發(fā)電機組詳細為高壓負載供電且多機并聯(lián)運轉，機組選擇輸出電壓～10kV。高壓靜音發(fā)電機組設差動保護系統(tǒng)。

　　機組選定高速方艙式靜音發(fā)電機組作動力源，配無刷勵磁三相交流同步發(fā)電機。機組安裝快速自啟動系統(tǒng)、電源自動轉換系統(tǒng)及自動電壓調節(jié)裝置，機組自啟動信號可取自高壓進線端。機組采用電力起動，適合于遙控和自動。選取的靜音發(fā)電機組具體技術參數(shù)如表1所示。

　　購買外形尺寸較小、構造緊湊、凈重較輕且輔助裝備較少的產(chǎn)品，以減小機房的面積和高度，響應節(jié)能、節(jié)材等綠色設計理念。

　　多機組并聯(lián)，要求各機組電壓、頻率、相序、相位角、轉速等一致。機組并聯(lián)采用全自動裝置，具有全自動同步、并聯(lián)合閘控制、全自動均衡負載、負荷軟性轉移及各種保護功能。它會對并聯(lián)機組的電壓、電流、相位等數(shù)據(jù)作出比較，然后將負載平均分配到各臺機組。

　　運行方式：正常運轉時，變電所由電網(wǎng)電源供電，當市電電源故障斷電后，靜音發(fā)電機自啟動，并車成功后向變電所兩段10kV母線）軟性加、減載和零功率分閘。調峰過程采用軟性加、減載，負載在機組間的轉移按一定的設定坡度軟性轉移，靜音式發(fā)電機組而非瞬時轉移，負載在轉移過程中對整個并車系統(tǒng)無沖擊，整個裝置電壓平穩(wěn)無波動。靜音發(fā)電機當一臺機組同期并機后，該機組按設定的坡度軟性加載，并使其分配到與其他機組同功率百分比的負載；當整個裝置負載率減少到需要卸載一臺機組時，在待卸載機組自動分閘前，先將該機組的負載全部軟性轉移到其他機組，采用零功率分閘。

　　當運轉中的某臺發(fā)電機組發(fā)電機發(fā)生故障時（如發(fā)電機燃油阻塞），造成該機組不能正常發(fā)電，此時控制裝置會快速自動切斷該機組，并發(fā)出警報，防止其他機組拖動該損壞機組進入發(fā)電機狀態(tài)，加重裝置負擔。當負荷產(chǎn)生過電流保護時，負荷供電回路將會跳閘斷電，同時對故障負載供電的發(fā)電機組自動冷卻停機，在負荷故障解決后且市電恢復前，裝置能自起動發(fā)電機組對負荷供電

　　機組故障聯(lián)動跳閘。當機組在運轉中因輸出無力帶載熄火、水溫偏高、電壓不穩(wěn)等問題而需保護停機時，其并車開關將聯(lián)動跳閘，并車柜上故障指示燈點亮。此保護動作后，可防止并機母線大電流突然分斷時高尖脈沖的發(fā)生，保護機組勵磁系統(tǒng)不被燒毀，預防待停機組因逆功率運轉而拖累其他運行機組、拖垮整個并列裝置。

　　負荷大小與機組投切始終保持同步，并車系統(tǒng)自動調整機組投切，機組始終保持在最佳經(jīng)濟狀態(tài)下運轉。減少機組損耗、減小機組故障、節(jié)約燃料消耗、降低企業(yè)成本、增加企業(yè)效益。多機組并列后形成一個相對獨立大電，供電容量與質量顯著提升，輸出電源電壓、頻率穩(wěn)定可靠，可承受大功率負荷起動時對發(fā)電機組的沖擊。發(fā)電機組集中部署，整體緊湊、機動靈活；發(fā)電機組集中控制，電力調度周期短，企業(yè)管理方便。靜音發(fā)電機組使用要注重平時的維保與維保，使其能在關鍵時刻順利啟動、平穩(wěn)運行并發(fā)揮最大效能。

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