柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行時,往往會出現(xiàn)功率分配不均衡的現(xiàn)象,較大的功率不均衡,在電網(wǎng)負載接近發(fā)電機總容量時,會引起其中一臺發(fā)電機組過載,而在電網(wǎng)處于輕載時又會在并聯(lián)運行的發(fā)電機之間產(chǎn)生環(huán)流,甚至會引起逆功率跳閘。功率分配的嚴重不均衡還會導致各機組勵磁電流的不均衡,這樣的狀況長期運行下去會對發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)帶來一定的危害。如果功率較大,功率因數(shù)較低,這種現(xiàn)象尤應注意。所以功率分配不均衡,不但對均勻利用各機組的容量及提高電站運行的經(jīng)濟性不利,而且更重要的是直接影響到整個用電系統(tǒng)的。
因此,國家有關的規(guī)范標準,都對并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組作了規(guī)定。如GB 799-74船用柴油機調(diào)速系統(tǒng)性能一般技術條件中就規(guī)定了并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組的負載分配差度Θ。在電網(wǎng)總負載在20%~的范圍內(nèi)變化的情況下,機組所承擔負載的變化范圍,當發(fā)電機的功率相同時,其負載分配差度Θ應小于或者等于10%。
式中 Par——在某一工況下,第r臺機組在并聯(lián)運行中實際承擔的有功負載;
Phar——在某一工況下,第r臺機組在并聯(lián)運行中按比例分配時,應該承擔的有功負載;
PHr——第r臺柴油機發(fā)電機的標定功率。
并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組的有功功率分配取決于各機組的柴油機調(diào)速特性(圖9.8)。
任意一臺機組的調(diào)速特性為Pi=fi(n),式中i=1,2,3,...,m;P是柴油機發(fā)電機組的功率;n是轉(zhuǎn)速。整個電 網(wǎng)的調(diào)速特性為∑Pi =f1(n)+f2(n)+…,式中∑Pi為整個電網(wǎng)的總負載功率(圖9.8)。當電網(wǎng)負載∑Pi為一定時,整個電網(wǎng)的頻率和每臺發(fā)電機組的功率也就確定了。其功率分配是不均勻度δ大的那臺柴油發(fā)電機所承擔的負載大,不均勻度δ小的那臺柴油發(fā)電機所承擔的負載小。
圖9.8中,1代表臺柴油發(fā)電機組的調(diào)速特性;2代表第二臺柴油發(fā)電機的調(diào)速特性;縱坐標為功率P;Pe為標定功率;ne為機組的標定轉(zhuǎn)速;n為實際的機組運行轉(zhuǎn)速。圖中,1、2兩臺機組并聯(lián)運行在n1的轉(zhuǎn)速下(即相應的f1電頻下),臺機組的調(diào)速率δ1大于第二臺的調(diào)速率δ2,顯然,臺機組所承擔的負載功率比第二臺機組所承擔的功率要大,即P1 >P2。總的電網(wǎng)功率為PΣ=P1 +P2。因此,這里得出重要結論:為了使并聯(lián)運行的柴油發(fā)電機組的有功功率分配均勻,各臺機組的調(diào)速特性的變化應當大體一致。
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