中油2X1600KW高压机组技术方案.doc
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1、中油21600KW高压机组技术方案介绍泰豪科技股份有限公司 2010年10月目录系统方案介绍31、 概述32、适用规范和标准43、高压机组整体特点53.1 THHM系列发电机组特点53.2发电机组电气性能64、奔驰MTU发动机简介75、泰豪高压发电机简介96、控制、监控系统介绍106.1并机控制系统106.2 监控系统137、KYN28系列户内金属铠装移开式开关柜介绍158、综合保护系统介绍179、接地电阻柜介绍1810、技术规格1910.1 THHM1600PT发电机组技术参数1911、柴油发电机组电站供货范围2212、其它技术说明23系统方案介绍1、 概述根据要求我司提供以下方案:采用2台
2、泰豪THHM1600PT柴油发电机组,单台机组输出功率1600KW/2000KVA,机组由德国MTU 4000系列16V4000G23发动机、泰豪TH-GW4-1600-6.3KV发电机、捷克科迈 IG-NT控制系统、高压开关柜、馈电柜、PT柜及接地电阻柜等组成。系统可以设定为自动运行方式和手动运行方式:自动运行方式:在这种方式下系统只需外部给出一个起动控制信号,系统将自动的控制机组启停。当得到启动控制信号时,系统将自动启动机组,机组启动完成后,可自动控制投入负载;当得到停机信号时,机组将在自动控制系统的控制下,按停机程序停机。手动运行方式:在这种方式下系统由操作人员手动操作,机组的启动停机和
3、负载的转换都由操作人员来完成。柴油发电机组自正常电源失电到机组自动向负荷供电的时间不超过10秒,15秒内可稳定带额定负荷。2、适用规范和标准提供的设备和配套件符合以下标准,但不限于此: IEC34-1 旋转电机定额和性能GB755 旋转电机基本技术要求GB1105 内燃机台架性能试验方法GB1859 内燃机噪声测定方法GB2820 往复式内燃机驱动的交流发电机技术条件GB2423.4 电工电子产品基本环境试验规程 试验Db:交变湿热试验方法GB2423.16 电工电子产品基本环境试验规程 试验J:长霉试验方法GB3907 工业无线电干扰基本测量方法GB5320 内燃机电站名词术语GB12699
4、 工频柴油发电机组额定功率,电压及转速ZB J91 005 内燃发电机组轴系扭转振动的限值及测量方法3、高压机组整体特点3.1 THHM系列发电机组特点由德国MTU公司的柴油机和泰豪高压发电机组成的泰豪发电机组具有如下特点:节能环保:4000系列MTU发动机采用高压共轨燃油技术和双CPU数字化电子管理系统,采集多路发动机运行参数(包括环境参数),通过优化计算后准确的控制发动机的喷油时间和喷油量,供油精确,雾化好,燃烧完全。排放达到德国TALuft标准。机组平均油耗低于195g/kwh。大修周期长:使用寿命是目前世界最长的发动机之一,即2000系列的第一次大修时间为24000小时;4000系列的
5、第一次大修时间为30000小时。人性化的设计使得保护功能完善:发动机保护系统和数字化电子管理系统具有多达320项的保护功能,全面保证机组的正常运行.响应迅速:适合负载经常突变的场合使用双CPU数字化电子管理系统直接控制喷油器,无中间机械环节,可在0.05秒内做出反映。特殊的励磁系统设计:适合非线性负载场合使用电压建立时间短,抗非线性负载能力强,输出平稳,支持300%额定电流的短路电流达10秒。智能化:可以实现人机对话 控制系统选用多功能模块设计与电子管理系统结合,具备自动启动、自动保护、市电/发电自动转换、多机并联及远程通信的功能,可实现产品全面化、智能化、网络化管理和控制,产品运行可达到最佳
6、状态避免突发伤害。中英文界面,可手动编辑,具有开放的通讯协议和通讯接口。环境适应性强:可全天候使用 先进的燃油过滤系统,降低了劣质燃油对发动机的损害;低温启动能力强,能在寒冷、热带、风沙、潮湿等恶劣条件下正常运行。3.2发电机组电气性能电压整定范围:95-105%稳态电压调整率:2.5%瞬态电压偏差(100%突减功率):+20%瞬态电压偏差(突加功率):-15%电压稳定时间(100%突减功率):3S电压稳定时间(突加功率):3S电压波动率:1%稳态频率调整率:0.5%瞬态频率偏差(100%突减功率):+10%瞬态频率偏差(突加功率):-7%频率恢复时间(100%突减功率):3S频率恢复时间(突
7、加功率):3S电话影响系统TIF50电话谐波系数THF2%4、奔驰MTU发动机简介该方案采用德国原装进口MTU4000发动机,具有以下特点:* 省油 采用ADEC燃油共轨电喷技术使得发动机具有低油耗、低排放和低维护成本的优良特性。大修周期长 德国MTU柴油发动机采用先进的燃油系统以及优质的材料,因此第一次大修时间达到30000小时,成为世界上第一次大修时间最长的发动机,相当于国产机的10倍,相当于其它进口发动机的25倍。环保 采用最新的电子控制(细到喷油嘴)的燃油共轨技术。燃油共轨技术被誉为第三代发动机调速器(电子-电子调速),目前只有MTU应用到实际产品中。MTU发动机平稳的输出特性、极低的
8、燃油损耗以及符合欧洲二号环保标准的排放指标来源于其对供油压力及供油时间的精确控制。发动机符合德国TA Luft,对于固定式发动机的排放要求,其典型的排气标准要求烟度小于1个Bosch单位。工作平稳噪音低,从每一台发动机制造、生产起,始终将降噪设计置于开发、研制的首位。专门开发的发动机机体,优化设计的减震系统,精确匹配的增压器和低速冷却风扇都很大程度地减少了噪音;服务 为了向MTU的客户提供全面而迅速的售后服务,MTU一直致力于提高其服务水平。MTU的客户将受益于一个紧密联系的、遍及全球的销售和售后服务网络,客户得到的将远远不止于发动机的专有技术。特殊材料的使用 MTU采用特质整体灰色合金铸铁制
9、造曲柄、曲轴和连杆机构,极大地增强机构运行强度,在降低噪声和震动的同时,减少维护成本,延长机组大修周期。且使得整机的体积以及重量较其他品牌发动机有很强的优势。此外,MTU设计独立的活塞头,并使其具备两个进气阀和两个出气阀,不仅可承受极高的活塞压力,同时确保发动机具有低油耗、低排放和低维护成本的优良特性。电子管理系统 (ADEC)电子管理系统包括电子控制装置(ECU),传感器及故障显示器等部件通过分布在发动机各部位的传感器收集各发动机运转参数信号.信号传送至ECU,经其内部设定的程序处理后,控制燃油系统的喷油,保证发动机有最佳的性能(最低油耗或最低排放)ADEC功能包括了数字电子调速器的功能,保
10、证发电机组动态、静态电气性能达最佳水平ADEC具有多种发动机运行参数超限保护功能:报警、停机发机水温过高 油压过低冷却水位过低 增压空气温度过高超速 曲轴箱压力过高报警、不停机中冷器水温过高机油温度过高抑制起动发动机冷却水温过低 规定次数起动失败故障显示故障指示器指导维护保养工作 故障显示器上的4个发光数码管显示不同发生时间的故障代号,查表可知故障内容。5、泰豪高压发电机简介 主要结构特点:1) 电气性能 高稳压性能:稳态调压率0.5%。 非线性负载能力强:非线性负载能力是其他发电机能力的两倍,可直接启动发电机容量50%的异步电动机。 宽电压范围:电压调节范围按需要可10%VH或任意设定。 干
11、净正弦波:电压波形正弦性畸变率3IH,持续时间3S;突然短路电流峰值。 并联运行稳:并联运行方便、快捷,中线电流被抑制,安全、稳定、无振荡。 2) 独特创新的设计技术 绕组设计:发电机绕组采用2/3 节距绕组及独创技术的新型正弦绕组设计,确保发电机不对称负载、非线性负载、并联时等的按常规绕组设计过大中线电流的有效抑制。 全阻尼设计:转子完全连续可靠的强阻尼结构设计,强化了发电机的抗干扰能力,确保电机在不同工况下稳定运行,无振荡。 特殊的励磁系统设计:电压建立时间短,抗非线性负载能力强,输出平稳,支持300%额定电流的短路电流达10秒。6、控制、监控系统介绍6.1并机控制系统柴油发电机组控制系统
12、采用捷克ComAp公司IG-NT智能控制模块,每台机组各有一个IG-NT IG-AVRI控制器组件,该控制器除实现机组本身工作的自动控制外,同时能够实现与其他机组的并机控制,完成机组的自动启动、自动并机、自动功率分配、自动加载、自动卸载、自动冷却停机、自动保护等功能。l 同传统并机系统相比具有如下特点:(1) 每台机组都有自己的检测系统,能够自动对机组输出和母线的电压、频率、相位、 功率等参数进行检测,每台机组都可以独立完成同母线的同步和并网发电;(2) 机组间通过并机总线通讯相互联系,保证机组的同步,具有响应迅速、运行稳定;(3) 具有功率管理系统,可以根据预先设定好的功率管理方案决定系统工
13、作机组的台数,提高机组的负载率和系统的使用效率,延长系统寿命。(4) 备用机组和主用机组可以互换,提高机组利用率,延长系统寿命。整个系统需要其中一台IG-NT控制器作为主控制器(MASTER),其余IG-NT控制器作为从控制器(SLAVER),所有IG-NT控制器均可作为主控制器,当系统进入启动待机状态时(作为备用电源用),系统按照预先设定好的优先顺序(如:1,2,3)自动选择主控制器,当优先级高的控制器不能够正常工作时(如处于维修状态或故障状态时),系统自动按照设定优先级选择主控制器。l 自动功率分配和自动功率管理: l 当机组并机成功,负载切换后,控制系统根据设定,将负载按各台机组功率的大
14、小,有比例的把有功功率、无功功率均衡分配到各台机组,并根据负载变化情况,调节各台机组,保证功率的平衡;l 功率管理公式 P B0m P Akt+ Reservel P B0m :在母排上的所有发电机组额定功率总和。 l P Akt:系统负载。l Reserve:储备功率(分停机储备功率和启机储备功率,可根据用户现场情况进行设定)l 当所有发电机组额定功率总和大于系统功率+停机储备功率时,其中一台机组开始停机。l 当所有发电机组额定功率总和小于系统功率+启机储备功率时,其中一台机组开始启动。l 系统的手动功能:l 以上所有功能既可以通过自动实现,也可以通过手动操作实现。l 系统的报警和保护系统:
15、为保证系统的正常运行,控制系统对发动机系统、发电机系统、并机母线及控制系统本身的各项参数进行监控,对不同的故障级别设有紧急停机、自动停机保护及故障报警。l 系统的远程监控功能:系统可以通过RS485与计算机连接实现远程监控(RS485/232转换、1200米)或通过调制解调器经过市话网连接计算机实现远程监控。l IG-NT控制模块具体功能介绍:l 三相市电故障时发电机自动起动功能包括:l 频率过高、过低l 电压过高、过低l 电压不平衡和缺相l 三相相序测量及保护l 无需电脑编程便可选择两种不同的操作语言l 特大的中文LCD显示器128X64点解析度l 可用单一命令全组替换50HZ或60HZ机组
16、所需参数l 多台并机只需CAN通信线l 更完善及更广泛与各ECU电喷发动机配合使用l 500条历史记录及可设定需记录项目l 速度测量是由磁力感应器检测l 发动机的超速保护l 油压测量、警报及停机l 水温测量、警报及停机l 电池测量及电压高、低警报l 燃料量测量及低燃料量警报l 负载前运行及卸载后冷却运行功能l 可调启动次数l 自动怠速/额定转速选择l 测量发电机之无功、千瓦、三相电压、频率、三相电流、千瓦小时、千伏安小时测量l 发电机的电压过高、过低的警报及关机功能。l 发电机的频率过高、过低时警报及停机功能l 电流短路及IDMT特性过流保护l 并机、并网浪涌保护l 具备空气断路器的控制逻辑l
17、 参数可经电脑或InteliGen键盘调校l 四个发光二极管显示(市电正常,发电机断路器合闸,市断路器合闸,发动机运行中及警报)l 容易操作的按钮l 具备部分PLC功能l 12对可编程二进制输出l 3个可编程模拟量输入l 发动机运行小时计及维修期提示l RS232接口、Modbus通信协议、调节器、因特网、内联网、GSM通信l 测试灯及实时钟l 内置同步器、负载分配器l 模块面是密封膜提供IP65的防水标准l 全能控制器IG-NTl 捷克ComAp的IG-NT控制器可以通过用不同的软件来实现单机(SPM)、单机带市电(SSB)、多机并联(MINT)的功能。6.2 监控系统系统的整体构架是由人机
18、界面(触摸屏)、PLC组成。通过MODBUS总线同发电机控制系统,中压开关柜操作系统通讯,读取所有装置的操作、运行情况。以供PLC的扫描采集,并在触摸屏上显示和记录。监控系统预留了通讯接口以便于用户同其他的监控系统相互连接。机组控制系统通过MODBUS总线接入PLC控制系统,以达到将机组运行状态上传给监控系统,监控系统经处理后在人机界面中显示各机组的运行状态。人机界面采用多页面设计,通过点击画面上的活动图标进行翻页。6.2.1通信状态可以实时检测硬件通信的状态,通讯灯在上述两个图之间交替闪烁,通讯正常时指示灯显示绿色。在非正常状态时,指示灯会显示红色。6.2.2运行参数“一次系统图”窗口中,可
19、设置对发电机组和输出柜的电压、电流、有功功率及柴油机的油压、水温等数据进行检测,使操作人员可以随时了解机给的运行和供电的情况。在此窗口中还可以看到各发电机组和开关柜的工作状态,在供电系统图中,机组和开关在不同的供电状态下有不同的颜色显示,以便于区分工作的不同状态。通过点击 “一次系统图”的活动图标,可以进入下一个相应的介面,在这个介面上将会显示该设备的更为详细的参数。6.2.3操作权限为了保证监控系统的安全和防止操作人员进行误操作,在主页上设置登录框和在一次系统图上设置权限登录框,没有进行登录时,操作按键显示失效。 每次操作后需使用操作密码确认,才会执行实际操作。中央信号屏集中了整个系统的主要
20、保护装置,监控着各个元件的运行情况,并且可根据实际情况更改其保护整定值的大小。改变整定值需进行权限认证。6.2.4实时监控实时模拟屏的作用是可以直观的监视各条线路和各个元件的工况,对于异常状况首先可以在这里作初步判断。 实时趋势是对当前运行的变量的状况进行实时的监视,以显示特定时间内多个标记名的图形。 6.2.5历史数据历史趋势可以提供一个历史时间和日期的数据“快照”。它们不是动态的。与实时趋势不同,历史趋势仅在接到指示时才会更新,一次最多可以给八个标记名(笔)绘制历史趋势。事件记录查询可以按照时间的方式,提供两种查询方式:查询一段时间范围之内的历史记录;查询一定时间的历史记录,这样更加直观的
21、反映了用户的操作,各机组的运行和系统其他器件的工作状态。7、KYN28系列户内金属铠装移开式开关柜介绍产品概述:KYN系列户内金属铠装移开式开关柜是在广泛吸收国内外同类产品的优点基础上开发的新型中置开关柜。柜内配装真空断路器。可用于电厂、变电所、工矿企业、高层建筑的6-10KV配电装置作为单母线系统接受和分配电能之用。 使用环境条件:1、环境温度:最高温度40,最低温度-10。 环境湿度:日平均相对湿度95%,月平均相对湿度90%。2、海拔高度:2000m以下。3、抗震度:地震烈度不超过8度。4、周围空气应该不受腐蚀性、可燃气体、水蒸汽等明显污染,无剧烈震动的场所。 结构特点:1、开关柜按设计
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