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        柴油發電機"

        康明斯柴油發電機廠家根據凈水廠需求設計應急電源方案

        作者:柴油發電機廠家 來源:http://www.mindbodysa.com 發表時間:2020-06-24【 瀏覽次數:

         

        凈水廠在市電停電后需通過柴油發電機供電,使其在較短時間內恢復對外低水壓供水能力。以工程案例的方式,從現場應急負荷需求、柴油發電機輸出電壓選擇、輸出容量估算、接入現有系統方案及機房選址與布置五方面全面分析康明斯柴油發電機組作為凈水廠應急電源的方案設計根據該水廠工況要求:在凈水廠已有的兩路市電停電后,凈水廠需通過康明斯柴油發電機供電在較短時間內恢復對外低水壓供水能力。根據凈水廠工藝情況,應急供水時工業水輸水系統需起動2臺10 kV、630 kW電動機(現狀為2臺電動機軟起動,起動電流倍數為3倍),生活水輸水系統需起動4臺0.4 kV、22 kW電動機(現狀為4臺電動機均為直接起動,起動電流倍數均為6倍),制水及輔助系統低壓負荷估算需求容量為300 kW,故應急負荷需求總容量為1648KW。
        因工業水輸水系統電動機電壓等級為10 kV,所以接入原有配電系統電壓等級應采用10 kV,存在兩種方案:①由柴油發電機直接輸出10 kV。②由柴油發電機輸出0.4 kV,經升壓變壓器后輸出10 kV。因第二種方案中對升壓變壓器要求較高,同時升壓變壓器在運行時可能成為系統的一個故障點,增大運行維護的難度,故考慮采用第一種方案,由柴油發電機直接輸出10 kV為原有廠區的母線供電。
        本方案中凈水廠工藝工況要求應急情況下所有電動機起動完成后即投入運行,直至市電恢復前不再對電動機進行起停操作,且所有電動機均可以逐一起動,并無起動順序要求。采用規范條文解釋上的計算公式是否合適呢?此時可根據《工業與民用配電設計手冊》對有限電源容量系統供電的電動機起動時的電壓計算進行驗證。
        當康明斯柴油發電機空載時所有負載電動機同時起動,且柴油發電機與應急負荷中心距離很近時, 即 Qfh = 0、Xl = 0 時,可以推導得出所以規范條文解釋所介紹的計算方法為柴油發電機空載時所有負載電動機同時起動,且康明斯柴油發電機與應急負荷中心距離很近的工況下的發電機額定容量估算方法,并不適用于本工程。因本工程中所有電動機均可以逐一起動,并無起動順序要求,所以可根據有限電源容量系統供電的電動機起動時電壓計算,對所有電動機逐步起動時滿足發電機母線電壓降要求的康明斯柴油發電機的容量進行計算,選其最大者作為選擇的康明斯柴油發電機容量。從電壓計算公式中可以看出,起動容量越大的電動機越先起動,對應最終確定的所需的柴油發電機容量越小,所以按電動機起動容量從大到小的順序逐一進行計算,同時因 22 kW電動機容量相對很小,所有電動機距離康明斯柴油發電機距離很短,所以計算時忽略所有電動機供電電纜阻抗,在 22 kW 電動機與制水及輔助系統低壓負荷不起動的情況下,對發電機母線電壓降進行計算,母線上的初始瞬態電壓相對值取 0.85,計算表格如下表所示。
        80kw東風康明斯發電機組1.jpg
        因所有電動機距離柴油發電機距離很短,母線電壓可近似認為是電動機端子電壓,且水泵電動機為輕載起動,所以滿足發電機母線上電壓時已滿足了電動機起動轉矩的要求。 2) 通過按穩定負荷、最大的單臺電動機或成組電動機起動的需要,電動機起動時母線允許電壓降的柴油發電機最大容量需求為 2 585 kV·A,選用兩臺容量為 1 350 kV·A 的康明斯柴油發電機并機,總容量為 2 700 kV·A 的康明斯柴油發電機組。 3) 系統正常運行時負荷為 2 060 kV·A,柴油發電機組額定功率 ( 常載) 為 2 700 kV·A,即負荷量為 2 060 kV·A/2 700kV·A = 76. 3% ,柴油機處于最佳工作狀況。柴油發電機接入現有系統方案該水廠現有廠區供電系統為 35 kV 變電所,采用 35 kV 側線路變壓器組,10 kV 側單母線分段,兩段 10 kV 母線分別引出一路 10 kV 電源至廠區 10 kV 配電間內,10 kV 配電間內的 10 kV 系統為單母線分段接線供全廠負荷用電,其中有一臺出線柜為備用柜。
         (1)康明斯柴油發電機一次接入已有系統方案柴油發電機10 kV 電源考慮采用10 kV 電纜引至原有備用柜后,向廠區供電。柴油發電機供電時需斷開兩路10 kV 進線,合上分段柜后向廠區供電。閉鎖方案: 10 kV 備用柜與兩路 10 kV 進線柜設置電氣雙向聯鎖: 即 1#、2#進線柜合閘條件為原有備用柜分閘,原有備用柜合閘條件為 1#、 2#進線柜均分閘。使柴油發電機組電源與市電電源不能并列運行。
         (2)康明斯柴油發電機自起動及投入方案柴油發電機自起動信號引至廠區 35 kV 變電所內 35 kV PT 柜,自起動信號采用干接點的形式通過二次電纜引至柴油發電機控制箱,當 35 kV電源Ⅰ路或Ⅱ路任意一路失電時,由相應 PT 柜送出自起動信號,延時 10 s 后起動柴油發電機組,機組由冷備用狀態變為熱備用狀態。若 10 s 內第二路電源同時失電,則立即起動柴油發電機組。熱備用的康明斯柴油發電機由人工操作按要求分步分批切入帶負荷。當一路電源恢復后,柴油發電機經延時進行人工卸載后進行冷卻空載,由恢復的市電采用人工投入帶負荷方式對全廠供電,此時柴油機仍處于熱備用狀態,當兩路電源均恢復時,由運行人員現場手動操柴油發電機組停機操作。柴油發電機組控制箱送相關信號至現有監控后臺。
        (3)康明斯柴油發電機保護方案柴油發電機應有過載、短路、速度過快、冷卻水溫度過高及機油壓力過低等保護裝置。10 kV原有備用柜僅作為 10 kV 進線保護。
        (4)康明斯柴油發電機電源投入方案當兩路 35 kV 電源均失電后,柴油發電機已完成自起動,由運行人員手動操作柴油發電機送電。
             柴油發電機考慮設獨立柴油發電機房,設置位置須靠近廠區 10 kV 配電間且滿足相關消防及環保要求,機房布置可根據實際情況進行設計。

        康明斯產品性能特點:
        結構緊湊的柴油發電機組
        皮帶傳動系統:帶有自動張緊機構,使皮帶免于保護
        連桿:鍛造連桿具有最大的結構強度
        曲軸:經感應淬火鍛造而成的鋼制曲軸具有最大的強度和多次重磨能力
        缸體:新型高強度設計使缸體的剛度提高32%,具有極高的耐久性
        缸套:榮獲專利的中止口設計使缸套具有最大的剛度,提高了活塞環的壽命
        燃油系統:采用Bosch優質直列柱塞或轉子高壓油泵和噴油器,具有更高的燃油經濟性
        渦輪增壓器:全部采用Holset增壓器,HX40型帶整體式廢氣旁通閥,進一步改善低速反應及動力性
        活塞:鋁合金活塞鑲有兩道耐蝕高鎳鑄鐵環槽,提高了活塞和活塞環使用壽命,陽極化處理的活塞頂也有助于提高其耐久性
        機油濾清器:組合式全流和旁通弗列加品牌,濾清效果近乎完美,提高了總機耐久性

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