一種sfc自啟動燃汽輪機(jī)組的黑啟動柴油機(jī)的選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于發(fā)電機(jī)的控制與調(diào)節(jié)領(lǐng)域，具體涉及一種SFC自啟動燃汽輪機(jī)組的黑 啟動柴油機(jī)的選擇方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 黑啟動是指整個電網(wǎng)因故障停運(yùn)后，不依賴其它電網(wǎng)幫助，通過系統(tǒng)中具有自啟 動能力機(jī)組（黑啟動柴油發(fā)電機(jī)組）啟動，帶動無自啟動能力機(jī)組（燃汽輪機(jī)組），逐漸擴(kuò) 大系統(tǒng)恢復(fù)范圍，最終實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的恢復(fù)。
[0003] 黑啟動電源對電廠非常重要，須保證其能夠可靠穩(wěn)定運(yùn)行，要求黑啟動系統(tǒng)越簡 單越好；黑啟動系統(tǒng)中一般有較大功率的電機(jī)型負(fù)荷需要啟動，短時沖擊電流很大，要求黑 啟動機(jī)組短時抗沖擊能力強(qiáng)；黑啟動機(jī)組運(yùn)行時間短，運(yùn)行次數(shù)少，故不要求黑啟動機(jī)組可 連續(xù)運(yùn)行，但需要適應(yīng)短時間高負(fù)載運(yùn)行。
[0004] 燃汽輪機(jī)組在啟動初期，機(jī)組無法提供強(qiáng)大的啟動力矩自行啟動，靜止變頻啟動 裝置（SFC:StaticFrequencyConverter)是利用晶閘管變頻器產(chǎn)生頻率可變的交流電源 對機(jī)組進(jìn)行啟動，是燃汽輪機(jī)組的主要啟動方式。SFC-般由輸入變壓器、諧波濾波器、控 制器、整流器、逆變器和直流電抗器組成。SFC裝置的作用是向發(fā)電機(jī)提供電力，使其變?yōu)?電動機(jī)運(yùn)行，并通過調(diào)整加在發(fā)電機(jī)電源的頻率，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)。一般情 況下，SFC系統(tǒng)由連接在廠用高壓母線上的工作電源供電（在黑啟動狀態(tài)下，由黑啟動柴油 發(fā)電機(jī)組供電），SFC裝置將輸入基本不變的電壓和頻率轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺兊碾妷汉皖l率，并將這 個電能提供給發(fā)電機(jī)的定子繞組，使發(fā)電機(jī)在啟動階段變成為同步電動機(jī)。其結(jié)果就是通 過SFC使發(fā)電機(jī)加速，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，燃?xì)廨啓C(jī)開始點(diǎn)火工作，與SFC驅(qū)動的發(fā)電機(jī)一 起使燃?xì)廨啓C(jī)加速，當(dāng)達(dá)到發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速后，SFC系統(tǒng)斷電，使其加在發(fā)電機(jī)上的電壓 為0,此時發(fā)電機(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，再接入勵磁，正常發(fā)電。
[0005] 可見，在電網(wǎng)故障停運(yùn)時，黑啟動柴油機(jī)對于燃汽輪機(jī)組的啟動來說就是至關(guān)重 要，而容量是黑啟動柴油機(jī)的一個關(guān)鍵參數(shù)。容量選擇過小，在燃汽輪機(jī)啟動時會導(dǎo)致黑啟 動柴油機(jī)熄火或發(fā)電電壓過低導(dǎo)致燃汽輪機(jī)根本無法啟動；容量選擇過大，會造成運(yùn)輸、 安裝的困難和不必要的浪費(fèi)，增加維護(hù)工作量。
[0006] 目前，國內(nèi)沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對黑啟動柴油機(jī)容量選擇做出明確規(guī)定，工程設(shè) 計(jì)中柴油發(fā)電機(jī)容量選擇主要參考《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》DL/T5153-2002附錄 D"柴油發(fā)電機(jī)組的選擇"。但這個規(guī)定是一個適用于所有柴油機(jī)的較為籠統(tǒng)的原則，并非 專門針對SFC自啟動燃汽輪機(jī)組的黑啟動柴油機(jī)容量選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種SFC自啟動燃汽 輪機(jī)組的黑啟動柴油機(jī)的選擇方法，該方法通過計(jì)算得到所需黑啟動柴油機(jī)的容量和功率 的范圍，并在此范圍內(nèi)按照黑啟動柴油機(jī)的規(guī)格序列進(jìn)行選型，能夠達(dá)到準(zhǔn)確選型的目的。
[0008] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] -種SFC自啟動燃汽輪機(jī)組的黑啟動柴油機(jī)的選擇方法，包括以下步驟：
[0010] 1)通過計(jì)算得到黑啟動柴油機(jī)的容量和功率的范圍值，計(jì)算公式如下所示：其 中，容量的單位是kVA，功率的單位是kw;
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SFC自啟動燃汽輪機(jī)組的黑啟動柴油機(jī)的選擇方法，其特征在于，包括W下步 驟： 1) 通過計(jì)算得到黑啟動柴油機(jī)的容量和功率的范圍值，計(jì)算公式如下所示：其中，容 量的單位是kVA，功率的單位是kW ; S ^ maxjSsteady，Stransitory}; P ^ m過xjPsteady，Ptransitory}; 其中，^transitory - ^ steady F~*~Smax start? P = P +P ， s ;黑啟動柴油機(jī)容量范圍值； p;黑啟動柴油機(jī)功率范圍值； SsteWy;黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷穩(wěn)態(tài)容量值之和； PsteWy ;黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷穩(wěn)態(tài)功率值之和； P;黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷中的最大負(fù)荷啟動前曰運(yùn)行的負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)容量值之和； PsteWy P;黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷中的最大負(fù)荷啟動前曰運(yùn)行的負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)功率值之和； Sm" St。,,;黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷中的最大負(fù)荷的啟動容量值； Pm? St。,,;黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷中的最大負(fù)荷的啟動功率值； 2) 在步驟1)得到的黑啟動柴油機(jī)的容量和功率的范圍值中取滿足黑啟動柴油機(jī)規(guī)格 序列的容量最小值和功率最小值，當(dāng)滿足黑啟動柴油機(jī)規(guī)格序列的容量最小值和功率最小 值屬于同一黑啟動柴油機(jī)規(guī)格時，則選擇此規(guī)格黑啟動柴油機(jī)；當(dāng)滿足黑啟動柴油機(jī)規(guī)格 序列的容量最小值和功率最小值不屬于同一黑啟動柴油機(jī)規(guī)格時，則選擇其中較高規(guī)格的 黑啟動柴油機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過計(jì)算容量選擇黑啟動柴油機(jī)的方法，其特征在于， 黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷包括電阻性負(fù)荷和電動機(jī)負(fù)荷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過計(jì)算容量選擇黑啟動柴油機(jī)的方法，其特征在于， 黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷包括SFC、燃機(jī)MCC、空壓機(jī)、供油累、水浴爐、旁路電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、姪累、電 動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、UPS電源、柜體用電和冷卻水累。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過計(jì)算容量選擇黑啟動柴油機(jī)的方法，其特征在于， 黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷的啟動順序?yàn)?；燃機(jī)MCC，水浴爐，供油累，旁路電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，姪累，電動 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，UPS電源，柜體用電，冷卻水累，空壓機(jī)，SFC。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過計(jì)算容量選擇黑啟動柴油機(jī)的方法，其特征在于， 黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷的啟動順序?yàn)?；燃機(jī)MCC，水浴爐，供油累，旁路電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，姪累，電動 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，UPS電源，柜體用電，冷卻水累，SFC，空壓機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SFC自啟動燃汽輪機(jī)組的黑啟動柴油機(jī)的選擇方法，屬于發(fā)電機(jī)的控制與調(diào)節(jié)領(lǐng)域。SFC是燃汽輪機(jī)組的主要啟動方式，由于SFC負(fù)載在黑啟動系統(tǒng)總負(fù)載中的比例一般都超過了50％，是確定黑啟動柴油機(jī)容量的關(guān)鍵因素。在啟動過程中，黑啟動柴油機(jī)的功率應(yīng)不小于負(fù)荷的啟動功率與負(fù)荷啟動前已運(yùn)行的所有負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)功率之和，黑啟動柴油機(jī)的容量應(yīng)不小于負(fù)荷的啟動容量與負(fù)荷啟動前已運(yùn)行的所有負(fù)荷的穩(wěn)態(tài)容量之和。對于同樣的黑啟動系統(tǒng)負(fù)荷，SFC燃機(jī)啟動負(fù)荷的順序不同，黑啟動柴油機(jī)的容量選擇相應(yīng)不同。采用此方法，可以準(zhǔn)確計(jì)算黑啟動柴油機(jī)的容量，達(dá)到準(zhǔn)確選型的目的。
【IPC分類】H02J3-00
【公開號】CN104578060
【申請?zhí)枴緾N201510032881
【發(fā)明人】康博, 沈堅(jiān), 孫進(jìn), 朱蕊莉, 張歡暢, 魏燕, 趙?，|
【申請人】中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月22日