柴油發(fā)電機(jī)組兩臺(tái)并機(jī)越來(lái)越普遍，經(jīng)常由于需求功率的增加而出現(xiàn)要求對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組合并機(jī)器的服務(wù)，發(fā)電機(jī)組越來(lái)越多地應(yīng)用于國(guó)防工程、武器系統(tǒng)、野外作業(yè)等工程中。
為了滿足大負(fù)荷或不間斷供電要求，往往需要將兩臺(tái)或多臺(tái)機(jī)組合并運(yùn)行。機(jī)組合并運(yùn)行中，常會(huì)出現(xiàn)功率分配不均勻的現(xiàn)象，過(guò)度功率分配不均勻?qū)?huì)影響到電站系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，而且會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。
這種危害性根源于系統(tǒng)的環(huán)流問(wèn)題，也是合并電站調(diào)試中最常見(jiàn)、也是最難以解決現(xiàn)象。技術(shù)人員可根據(jù)調(diào)試合并機(jī)組一些經(jīng)驗(yàn)，提出環(huán)流產(chǎn)生的原因、影響功率平均分配的一些因素及解決方法。
環(huán)流產(chǎn)生的靜態(tài)分析
以模塊化合并控制系統(tǒng)為準(zhǔn)，發(fā)電機(jī)組的合并調(diào)試一般先把合并機(jī)組空載合并時(shí)的環(huán)流調(diào)平衡、足夠小且穩(wěn)定運(yùn)行，再通過(guò)負(fù)荷分配器把有功功率調(diào)到平衡，其中關(guān)鍵是解決空載合并時(shí)的環(huán)流問(wèn)題。以兩臺(tái)機(jī)組合并為準(zhǔn)，空載合并常出現(xiàn)的問(wèn)題:
(1)環(huán)流過(guò)大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)合并機(jī)組額定電流的10%；
(2)合并后，環(huán)流隨運(yùn)行時(shí)間逐漸變大，直至逆功率報(bào)警；
(3)環(huán)流不穩(wěn)定，隨機(jī)性忽大忽小。如何解決這些問(wèn)題？我們以兩臺(tái)等功率機(jī)組合并為例，先分析一下環(huán)流產(chǎn)生的原因。環(huán)流U1:1#機(jī)組端電壓，U2:2#機(jī)組端電壓，R3:兩臺(tái)機(jī)組合并運(yùn)行所帶負(fù)荷，I0:環(huán)流，I1:1#機(jī)組的輸出電流，I2:2#機(jī)組的輸出電流.中威柴油發(fā)電機(jī)組提供技術(shù)支持。
若使兩臺(tái)機(jī)組合并運(yùn)行，在任何負(fù)荷下環(huán)流I0都為0，則必須U1=U2，即兩臺(tái)機(jī)組在任何負(fù)荷下運(yùn)行其端電壓都相等?？蛰d合并相當(dāng)于負(fù)荷無(wú)窮大，其空載端電壓U01、U02也應(yīng)相等。即U01=U02(1-2)我們都知道，有功功率的平均分配取決于柴油機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)特性，而無(wú)功功率分配則取決于發(fā)電機(jī)及其勵(lì)磁系統(tǒng)特性，也就是發(fā)電機(jī)組本身的調(diào)壓特性。
調(diào)壓特性是一條U=f(I)曲線，U為發(fā)電機(jī)組端電壓，I為電流。為方便分析問(wèn)題，通常用一條直線近似取代該曲線。假設(shè)有兩臺(tái)合并發(fā)電機(jī)組，分別具有的調(diào)壓特性，設(shè)定:δ1=tgβ1、δ2=tgβ2，δ1:1#機(jī)組的調(diào)壓特性，δ2:2#機(jī)組的調(diào)壓特性。

由以上分析可知:

(1)將兩臺(tái)機(jī)組合并，首先要將兩臺(tái)機(jī)組空載電壓、調(diào)壓特性調(diào)整到完全的相同，這是保證兩臺(tái)機(jī)組無(wú)功功率完全平均分配的前提條件，也是后續(xù)調(diào)整兩臺(tái)機(jī)組功率平均分配的基礎(chǔ)。
當(dāng)上述兩項(xiàng)調(diào)整平衡后，才能保證合并運(yùn)行的兩臺(tái)機(jī)組輸出端電壓在任意負(fù)荷下都相等，同時(shí)要保證功率平均分配，才能保證環(huán)流為0(理想狀態(tài))。表明:環(huán)流產(chǎn)生根本原因兩臺(tái)機(jī)組空載電壓不是完全的相等或者調(diào)壓特性有差異，而導(dǎo)致造成輸出端電壓不相等而產(chǎn)生了環(huán)流。
(2)兩臺(tái)機(jī)組的空載電壓、調(diào)壓特性都相等了，而兩臺(tái)機(jī)組的輸出電流不平等，也就是兩臺(tái)機(jī)組的功率分配不均勻，也會(huì)造成U1和U2不相等，而產(chǎn)生環(huán)流。
(3)影響無(wú)功功率分配的因素還有很多，像自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器特性、用均壓線環(huán)節(jié)的穩(wěn)定作用等，在此不再分析。功率分配的動(dòng)態(tài)平衡分析以兩臺(tái)等功率發(fā)電機(jī)組合并為例。GB/T12786-2006自動(dòng)化內(nèi)燃機(jī)電站通用技術(shù)條件規(guī)定:在20～80%標(biāo)定定額之間有功功率分配差度≤±10%，而兩臺(tái)合并機(jī)組之間有功功率平均分配主要靠?jī)膳_(tái)機(jī)組負(fù)荷分配器之間平衡鏈來(lái)完成。平衡鏈工作原理圖。-通過(guò)調(diào)整負(fù)荷分配器的“負(fù)荷分配”電位器，可以將兩臺(tái)負(fù)荷分配器的功率分配參數(shù)調(diào)整相等，即η1=η2。假設(shè)兩臺(tái)機(jī)組所帶負(fù)荷絕對(duì)相等，即P1=P2，那么u1=u2，I0=0。這是完全平衡的理想狀態(tài)。實(shí)際上這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡過(guò)程:假設(shè)兩臺(tái)機(jī)組分別帶P1、P2的負(fù)荷正在平穩(wěn)的合并運(yùn)行，其中P1=P2。

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