高壓發(fā)電機組及控制系統(tǒng)
一、高壓柴油發(fā)電機組概述
伴隨著機房的擴容，作為備用電源的柴油發(fā)電機組容量要求越來越大，需多臺大功率柴油發(fā)電機組并網(wǎng)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，采用傳統(tǒng)的多臺低壓柴油發(fā)電機組并聯(lián)運行暴露出多項運行和傳輸?shù)娜毕?。為了能夠更加安全、可靠地運行，采用高壓機組是一種更好的選擇。
高壓機組應用于冶金企業(yè)、機場、數(shù)據(jù)中心等應急備用電源系統(tǒng),因機組的輸出電壓10kV與原供電系統(tǒng)電壓一致,可直接接入供電系統(tǒng),省去了大筆供配電系統(tǒng)的設備投資。同時由于機組的輸出電壓高，輸出電流小，在動力傳輸過程功率損失更小, 適合遠距離輸送。
二、高壓柴油發(fā)電機組與低壓柴油發(fā)電機組分析比較
| 序號 | 機組優(yōu)點 | 低壓機組 | 高壓機組 |
| 1 | 容量 | 可多臺機組并聯(lián)運行。 | 可多臺機組并聯(lián)運行，機房可集中建設。 |
| 2 | 輸送距離 | 可短距離輸電 | 可長距離輸電 |
| 3 | 損耗 | 在輸配電中線路損耗較大 | 在輸配電中線路損耗較小，不存在輸送發(fā)熱問題 |
| 4 | 成本 | 設備初期投資較少，維護成本較低，低容量、短距離具有較大優(yōu)勢，高容量、長距離使用時成本將遠遠高于高壓機組 | 設備初期投資較大，維護成本較低，對于大容量、長距離輸配電具有明顯優(yōu)勢，配套投資費用較低 |
| 5 | 操作維護 | 操作使用較為簡單，對操作使用人員要求較低。 | 操作使用較為復雜，操作使用人員要求較高，必須具有相應高壓操作證才能操作。 |
| 6 | 配置 | 配置較為簡單 | 配置較為復雜，尤其在發(fā)電機及輸出配電柜方面。 |
| 7 | 安全 | 安全性能較高，技術較為成熟，技術門檻較低 | 安全性能較高，技術較為成熟，技術門檻較高。 |
| 8 | 發(fā)展趨勢 | 小功率段保持傳統(tǒng)市場，大功率段有被高壓系統(tǒng)替代的勢 | 采用高壓系統(tǒng)為現(xiàn)時世界趨勢，需求逐漸增大。 |
三、功率、電壓、電流關系
P=1.732×U×I×COSΦ
現(xiàn)以2000kW機組為例，功率因素0.8，頻率50Hz
低壓（400V）電流為：I=P/(1.732×U×COSΦ)=2000×10³/（1.732×400×0.8）=3609A
高壓（10.5KV）電流為：I=P/(1.732×U×COSΦ)=2000×10³/（1.732×10.5×10³×0.8）=137A
高壓輸電電流相當于低壓輸電電流的1/26
四、高壓柴油發(fā)電機組應用
根據(jù)上述高低壓柴油發(fā)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(fā)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(tǒng)簡單等明顯優(yōu)點，是大容量機組選型應用的必然趨勢，高壓柴油發(fā)電機組已經(jīng)在銀行、數(shù)據(jù)中心、冶金、等領域進行了大量的應用。
50Hz高壓柴油發(fā)電機組主要電壓等級有：6kV、6.3kV、6.6kV、10kV、10.5kV、11kV等，單臺機組功率一般在1000kW以上,多臺機組并聯(lián)使用。
五、高壓柴油發(fā)電機組的結構特點
| 序號 | 機組設備名稱 | 機組使用要求說明 | 備注 |
| 1 | 發(fā)動機 | 一般要求單臺機組功率在1000KW以上，可選用康明斯、MTU等發(fā)動機 | 與低壓機組沒區(qū)別 |
| 2 | 發(fā)電機 | 可短距離輸電 | 與低壓發(fā)電機有較大區(qū)別， |
| 3 | 連接方式 | 按不同電壓等級選用，可選用STAMFORD、康富等品牌發(fā)電機 | 減震墊安裝在底座下面 |
| 4 | 并機控制系統(tǒng) | 雙軸承發(fā)電機聯(lián)軸器聯(lián)接，工作可靠、安全性更高。 | 與低壓并機控制系統(tǒng)沒明顯區(qū) 別，增加差動保護 |
| 5 | 高壓開關柜 | 一般包括主控制器、同期裝置等，可選用COMAP主控制系統(tǒng)、CUMMINS、CAT、MTU并機控制系統(tǒng)、差動保護 | |
| 6 | PT柜 | 一般并機輸出開關采用抽出式電動真空斷路器、綜保系統(tǒng)、直流操作。 |
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