高壓柴油發電機組技術方案
一、概述
伴隨著機房的擴容，作為備用電源的柴油發電機組容量要求越來越大，需多台大功率柴油發電機組併網才能滿足負荷的要求，而且機房與實際使用負載間距離也越來越遠，採用傳統的多台低壓柴油發電機組併聯執行暴露出多項執行和傳輸的缺陷，為了能夠更加安全、可靠地執行，採用高壓機組是一種更好的選擇。
高壓機組應用於冶金企業、機場、資料中心等應急備用電源系統，因機組的輸出電壓10kv與原供電系統電壓一致，可直接接入供電系統，省去了大筆供配電系統的裝置投資。同時由於機組的輸出電壓高，輸出電流小，在動力傳輸過程功率損失最小，適合遠距離輸送。高壓輸電電流相當於低壓輸電電流的1/26。
50hz高壓柴油發電機組主要電壓等級有：6kv、6.3kv、6.6kv、10kv、10.5kv、11kv等，單台機組功率一般在1000kw以上，多台機組併聯使用。
高壓柴油發電機組與低壓柴油發電機組分析比較
二、高壓柴油發電機組應用
根據上述高低壓柴油發電機組的應用特點，在容量要求較大和送電距離較遠的應用場合，高壓柴油發電機組具有大容量、遠距離供電，機房集中建設、可靠性強、配套配電系統簡單等明顯優點，是大容量機組選型應用的必然趨勢，高壓柴油發電機組已經在銀行、資料中心、冶金、民航等領域進行了大量的應用。
三、高壓柴油發電機組的結構特點
高壓柴油發電機組的結構分為：柴油發動機、交流發電機、高壓開關櫃、接地電阻櫃、pt櫃、並機櫃及出線櫃和集中控制台等部分。
3.1交流發電機
1、無刷自勵式，h級絕緣，可耐溫180℃，為發電機在惡劣環境中執行提供保障；
2、機座為鋼製焊接結構，端蓋為鑄件，安裝結構型式有單軸承和雙軸承兩種；
3、定子是2/3節距繞制，能有效抑制輸出電壓的波形畸變，及減少磁場發熱；
4、轉子裝配前經過動平衡，完善的阻尼繞組幫助減少非恆定負荷下的電壓偏差和熱量；
5、勵磁機轉子的輸出功率通過三相全波式整流器輸給主機轉子，該整流器由一浪湧抑制器保護，以免由諸如短路或者併聯時相位失步而引起的衝擊造成損壞；
3.2高壓開關櫃
高壓併機開關櫃由一組高壓開關櫃組成，主要組成部分為發電機進線櫃及pt櫃、出線櫃。並機櫃及出線櫃裝設綜合保護裝置及差動保護裝置有效的保護機組及裝置安裝穩定執行。安裝於高壓櫃上的綜合保護器帶有通用rs232、modbus通訊協議介面，使用者可以根據需要對整個並機系統的電能實時引數進行採集，進行集中監控、歸檔管理。
高壓開關櫃斷路器：abb高壓斷路器、三菱高壓斷路器
3.3接地電阻櫃
接地電阻櫃系列中性點接地電阻採用的是電阻專用的原裝進口不鏽鋼合金材料，其材料具有接地電阻要求的熱力及電氣效能，做到耐受高溫、電阻率高及電阻溫度係數小等效能，同時又具有抗拉強度高，機械效能穩定及高韌性的特點，從而保證了系統發生單相接地故障時系統接地故障的靈敏度和可靠性，進而提高了系統的可靠執行水平和系統穩定性。
櫃內接地變壓器採用乾式變壓器。
3.4控制系統和綜保系統簡述
高壓機組控制系統主要由高壓開關櫃和集中控制台兩大部分組成。高壓開關櫃可設於專門的配電室集中管理，集中控制台可以安裝於**控制室。安裝於高壓開關櫃上的綜合保護器及集中控制台上的8808控制屏都帶有通用rs232、modbus通訊協議介面，使用者可以根據需要對整個控制系統的實時資料進行採集，進行集中監控、歸檔管理。
高壓8808智慧型控制系統主要由發電機進線櫃（並機櫃）及pt櫃、出線櫃組成。8808智慧型主控制器本身已經整合了全面的發電機組保護功能，已經滿足了機組本身及其附屬裝置的基本保護需求。
作為後備冗餘保護，使用者可根據專案實際需要及操作習慣，在並機櫃上可選裝綜合保護裝置(可選項)及差動保護裝置(可選項)，在出線櫃上可選裝綜合保護裝置(可選項)，有效的保護機組及裝置安裝穩定執行。
3.5差動保護
差動保護是根據「電路中流入節點電流的總和等於零」原理製成的。
差動保護把被保護的電氣裝置看成是乙個接點，那麼正常時流進被保護裝置的電流和流出的電流相等，差動電流等於零。當裝置出現故障時，流進被保護裝置的電流和流出的電流不相等，差動電流大於零。當差動電流大於差動保護裝置的整定值時，保護動作，將被保護裝置的各側斷路器跳開，使故障裝置斷開電源。
發電機差動保護裝置：t2900（丹麥selco公司）、p922＆p12x(法國alstom)
3.6接地保護系統
當電力系統出現故障時(例如電網部分短路或開路等)，配電系統中性點將產生偏移，此時中性點接地電阻將輸出配電系統中性點強制接地，並限制其故障電流，使電力系統有時間進行檢測、診斷、保護和切換，從而避免了線路或裝置可能遭受的損壞。由於中性點電阻能吸附大量的諧振能量，在有電阻器的接地方式中，從根本上抑制了系統諧振過電壓。中性點接地電阻在電力輸配電系統正常工作時電流很小，而當電力系統發生故障時，流過中性點接地電阻的電流很大，時間很短，它通常用於短時工作制。
中性點接地電阻設計依照ansi/ieee32.1972 和iec625 以及相關標準。
當多台機組並機時，所有機組的中性點電阻都必須經高壓真空接觸器自動控制其投入及退出，並與市電開關和其餘機組開關之間進行聯鎖。當市電帶載時，所有機組的中性點電阻經高壓真空接觸器閉合；當市電故障，機組啟動帶載時，執行機組中，只能有一台的零線中性點電阻經高壓真空接觸器閉合到接地點，其餘執行機組及未執行機組的中性點電阻均必須經高壓真空接觸器與接地點斷開。
6.3kv、10kv變壓器中性點接地電阻引數
四、高壓機組特性及試驗專案：
4.1高壓機組特性
--額定電壓從400v－13800v
--啟動效能穩定、波動小、承受衝擊能力強
--可以承受超大功率負載的一次性投入
--一次性載入時電壓降小
--可承受突加感性負載
--一次性大功率解除安裝時不飛車
--電子調速、轉速穩定、反應時間短，動作準確性能高
--永磁無刷交流高發電機
--自動電壓調節、瞬間強勵磁功能
--輸出波形完美無諧波
--抗電磁干擾能力強
--允許瞬時過載大電流
--f級絕緣，f級溫公升，安全等級高
4.2主要試驗專案：
1.繞阻的絕緣電阻和直流電阻
2.定子繞阻的的洩漏電流、直流耐壓和交流耐壓
3.轉子繞阻的交流耐壓
4.極性與連線
5.定子鐵芯檢查試驗（3kv或500kw以上電機）
6.空載電流及空載損耗
五、專案實施分析：
5.1高壓電纜頭製作
高壓電纜頭製作應按規範進行，連線的電纜頭需要進行電纜頭耐壓試驗。
5.2高壓開關櫃製作
高壓開關櫃的製作需要配備裝置、人員和場地等，按照規範進行加工，目前公司尚不具備生產高壓開關櫃的能力。委託外協單位完成是較佳的選擇。
5.3高壓機組的檢驗
除了按標準檢驗高壓機組的絕緣、耐壓等專案外，檢驗專案還包括：外觀檢查、絕緣試驗、耐壓試驗和連續負載執行試驗等，需要完善檢驗裝置和檢驗方法，檢驗裝置：高壓機組定期負載試驗的乾式變壓器、假負載等；仍需要按照標準檢驗專案對機組的效能進行檢驗、除錯。
發電機差動保護裝置：t2900（丹麥selco公司）、p922＆p12x(法國alstom)
t2900（丹麥selco公司）
p922＆p12x(法國alstom)
市電開關與機組開關聯鎖
接地保護系統圖
開關裝置結構示意圖
a 母線室
b 斷路器手車室
c 電纜室
d 繼電器儀表室
1.1 洩壓裝置
1.2 控制小線槽
1 外殼
2 分支小母線
3 母線套管
4 主母線
5 靜觸頭裝置
6 靜觸頭盒
7 電流互感器
8 接地開關
9 電纜
10 避雷器
11 接地主母線
12 裝卸式隔板
13 隔板（活門）
14 二次插頭
15 斷路器手車
16 加熱裝置
17 可抽出式水平隔板
18 接地開關操作機構
19 底板
安全操作注意事項
一.嚴格按照柴油發電機組操作及維護保養規範進行操作維護保養，定期開機10~15分鐘空載試驗；
二.嚴格按照高壓操作使用規範進行操作，操作人員有相應的高壓操作資質；
三.併機開關櫃機房有相應的高壓保護措施，必須嚴格按照操作程式進行操作。
1.為了保證開關櫃和手車正確操作的程式性，開關櫃設定有可靠的機械、電氣聯鎖機構，符合「五防」功能的要求。
1.1.儀表室門上裝有提示性的按鈕或者kk型轉換開關，以防止誤合、誤分斷路器。
1.2.斷路器手車在試驗或工作位置時才能進行分合操作，而且在斷路器合閘後，手車無法移動，防止了帶負荷誤推拉斷路器。
1.3.僅當接地開關處於分閘位置時，斷路器手車才能從試驗/斷開位置移至工作位置，僅當斷路器手車處於試驗/斷開位置時，接地開關才能進行合閘操作。
這樣實現了防止帶電誤合接地開關及防止了接地開關處於閉合位置時關合斷路器；
1.4.接地開關處於分閘位置時，下門及後門都無法開啟，防止了誤入帶電間隔；
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