沼气发电机并网方案

天水项目发电机并网方案及基本配置（发电机房标配两套400KW沼气发电机组）一、沼气发电机组的保护介绍（一）400KW沼气发电机组具有完善的安全控制系统。符合标准JB/T9583.1-1999，NYT1223-2006沼气发电机组的要求，并具备以下安全保护装置（以济柴同规格为例）：1、发动机油压低报警、停车2、发动机超速报警、停车3、发动机中冷水温度高报警4、机房甲烷浓度高报警5、发动机冷却水温度高报警6、发动机机油温度高报警7、点火系统失火报警8、发电机逆功率保护9、发电机欠电压保护10、发电机过电流保护11、所有旋转部分均采用了钢丝网罩作为防护装置进行防护。（二）控制屏功能简介：1、沼气机组控制屏为落地柜式结构。选用智能自动空气断路器（AH），具有过电流自动保护和逆功率保护，发生过流或逆功率时可自动分断主开关并发出声光报警信号。控制屏内装有控制器、各种显示仪表、调整按钮、机组保护指示灯、紧急停车按钮等，用于控制及监测发电机组的工作状况。发电机组的启动由人工在机旁操作，停机可在机组旁控制，也可由控制屏面板上紧急停车按钮控制。2、控制系统装备进口自动并车控制模块（用户选配），可自动监测同步，满足手动并车及自动并车，多台机组并联运行时可实现负荷自动分配功能，满足并网、并联运行工况。机组转速采用电子调速控制系统自动调节，也可通过控制屏面板上转速微调旋钮进行微量调整；机组电压为自动调整，通过控制屏面板上电压整定电位器进行电压整定。控制屏内装备浮充电装置，为蓄电池提供充电电源。二、以济柴机组相关并网保护阐述1、短路保护：利用主回路低压断路器电磁式脱扣器做短路保护，动作电流整定8-10倍额定电流。2、过电流保护：利用主回路低压断路器的延时脱扣器，按照发电机额定电流的1.25倍整定。3、欠压保护：在主回路低压短路器装设失压脱扣器，当发电机电压低于50%-60%额定电压时，使主断路器分闸。4、逆功率保护：并联运行时发生5%-15%额定功率的逆功率时，10s内逆功率保护装置使主断路器分闸。5、发电机热保护：定子温度超过145℃，发出声光预告报警信号，超过155℃使主断路器分闸。三、沼气发电机并网方案（一）发电机并网应满足三个的条件：1、待并发电机的电压与系统的电压相等。2、待并发电机的周率与系统的周率相等。3、待并发电机的相位角与系统的相位角一致。（二）并网方案1、一次系统方案（具体以发电机厂家配置及电业部门一次系统设计要求为准）方案1：发电机——发电机控制柜——并网保护柜——计量及出线断路器柜——并入低压400V电网；方案2：发电机——发电机控制柜——计量及出线断路器柜——升压变压器（10KV/35KV）——计量及PT柜——并网保护柜——高压隔离开关——电网；2、继电保护配置方案（具体以发电机厂家配置及电业部门继电保护设计要求为准）在每台发电机出口处除了配置厂家的标准配置外，装设继电保护柜一面，内装设独立的过电流保护装置、低电压方向过电流保护装置、装设低周波保护；为了保证发电机安全运行，防止系统向发电机倒送功率，还需在发电机出口处装设逆功率保护装置。（优选电力系统普遍采用的并网综合保护装置）（发电机的并网柜就是内装断路器的一个“普通”高压开关柜，由于其连接发电机系统和电网系统，安装有完备的并网保护装置，起到发电机并网作用，而被称为“并网柜”；该柜的特殊点就是装设的保护和其他出线开关柜不同，一般会装有方向过流保护、电流时限速断保护、低压低周振荡解列保护等。）结论：优选方案一。四、外电网线路的设计外电网线路的截面积按厂区最大负荷、发电机组装机容量两者的最大值考虑。并网地点为厂区变电站低压侧或高压进线侧。例如：项目发电机组容量为2X400KW，沼气站内最大负荷为120KW，站区变压器选型为400KVA，则外电网的线路按2X400KVA为基数，按设计规范计算选型即可。五、发电机的配置要求1、发电机配置：沼气发动机、斯坦福/西门子发电机、公用底盘、控制屏、散热器、点火系统、混合器、蓄电池组、控制启动信号电缆、发电机启动机、蓄电池充电单元、风扇冷却系统的控制单元（含50米以内的电缆）、余热锅炉一台、循环水泵2台、发电机沼气缓冲罐及室内管道系统一套、发电机配件备件及资料；2、提供两台发电机控制屏联络柜1台，并网出线专用隔离开关柜一台；3、400GF机组控制箱屏各一台并带全自动并网装置一套。六．“济柴”沼气发电机组介绍6.1设备遵循的主要标准及规范GB2820-1997往复式内燃机驱动的交流发电机组JB/T9583.1-1999气体燃料发电机组通用技术条件GB1105.1-87内燃机台架试验性能试验方法GB14048.1-5低压开关设备和控制设备GB/T4942.2低压电器外壳防护等级GB755旋转电机定额和性能GB48260电机功率等级GB4942.1电机外壳防护等级GB997电机结构安装形式代号GB/T147113中小型旋转电机安全通用要求6.2环境条件沼气发电机组在环境温度-40℃～+40℃，相对湿度＜90%（20℃时），海拔高度≤1000m的环境条件下能稳定、可靠运行。在标准环境状况下（大气压力100kPa，环境温度：25℃，空气相对适度30％）能输出额定功率。6.3沼气净化要求沼气净化要求：燃气应经过稳压过滤装置，无液态水、油；杂质颗粒不应大于50μm，灰尘含量应小于10mg/m3，硫化氢含量应小于80mg/m3。沼气压力：济柴沼气机组最佳供气压力为3－20kPa，又可根据用户实际供气压力进行调整。沼气温度：≤60℃6.4沼气发电机组技术规格沼气发电机组型号400GF-NK沼气发动机型号12V190Z1-2发电机型号1FC6控制屏型号GPL400额定功率（kW）400额定转速（r/min）1000额定电压（V）400额定电流（A）721.6额定频率（Hz）50额定因数（COSΦ）0．8（滞后）燃气热耗率（MJ/kWh）≤10稳定调速率(%)≤5相数与接法三相四线制发动机热效率（%）≥33排气温度（℃）≤550机油消耗率(g/kW·h)≤1启动方式直流24V电启动操纵方式远距离电控机组大修期（h）≥35000外形尺寸5120×2040×2780机组质量（kg）125006.5济柴沼气发电机组结构特点及先进性综述为满足和适应企业沼气发电利用的需要，济柴在原天然气机组开发的基础上进行重新开发设计，直接引进世界上最先进的燃气空燃比控制技术、电子点火技术和精细调速技术，迅速提高沼气发电机组的技术含量，使“济柴”牌沼气发电机组的可靠性和针对沼气特点的适应性得到了有效保证。并通过现场的运行，充分验证了“济柴”牌沼气发电机组的优良性能。概括来讲，“济柴”牌沼气发电机组的结构特点及专有技术有如下几点：6.5.1先进的加工设备，先进的加工工艺保证沼气发动机各零部件加工精密精良的产品依靠精良的制造设备，济柴注重打造产品的制造优势。引进了德国、美国、日本、意大利等国家的先进发动机专用数控加工中心数十台，上述设备与卡特皮勒、道依茨等世界先进的发动机制造厂专用设备相同。实现精密加工，保证了产品的高质量和高可靠性。①机体加工线——配备有德国KLOB公司三台大型龙门五面体加工中心3台、意大利PAMA公司AT130落地式加工中心1台、可保证发动机机体关键工序如机体主轴孔、凸轮轴孔、缸孔等重要孔系和底面、缸孔面、轴承盖结合面等主要平面加工工序均放在加工中心上加工，减少了人为因素，加工灵活性、设备配置和加工精度均达到了国际一流水平。上述加工中心保证发动机运行的关键因素——各座孔同轴度偏差小于Φ0.03mm，使轴瓦因不同轴而损坏几率接近为0。而国内同类发动机生产厂家因设备精度较低，导致关键座孔同轴度只能保证在Φ0.05～Φ0.10mm，轴瓦损坏几率增高。德国KLOB大型龙门五面体加工中心正在加工机体②气缸盖加工线——济柴缸盖加工线配备有美国辛辛那提公司4台CNC卧式加工中心、及国内优秀厂家生产的加工设备，保证了缸盖各孔的位置度，保证了不会出现拨叉、横桥磨损、气门座圈偏磨等现象发生，保证了缸盖的使用寿命在20000h以上。③曲轴加工线——配备有日本小松公司2台NC大型曲轴外铣床、1台德国大型车铣复合加工中心、美国辛辛那提公司1台CNC卧式加工中心、国产CNC加工中心6台，上述设备保证了曲轴的加工精度，轴颈表面精度、形位公差等。诸多精良的设备保证了发动机的高精密度的制造、使加工精度均达到了国际一流水平。6.5.2先进的控制技术产品主要技术性能指标，如稳态调速率、排气温度、振动、噪声等，均已经达到国内先进水平。机组以“济柴”牌燃气发动机为原动机。发动机的配置先进，沼气机的专用零部件及系统（如火花塞、混合器、电子调速系统、数字点火系统等）全部采用国内外优质名牌产品，保证了沼气发动机的优良品质和可靠性。为保证系统安全性，发动机设计有曲轴呼吸器，上罩壳呼吸器及进气管回火防爆装置。该发动机的燃气消耗率低、热效率高、动力性能和经济性能优良。该机组适用于沼气等气源较丰富的地区作为常用电源或备用电源，是连续、稳定、安全、环保的供电设备。燃气空气混合器、高性能点火系统及智能点火模块、自动并网及负荷分配模块、调速系统及仪表等采用国际知名品牌产品；机组配套西门子系列无刷励磁自动调压型发电机。发电机的调压精度高，供电品质优良。发电机和发动机之间的连接采用止口式定位和高弹性柱销式联轴器，使传动稳定、可靠。发电机组配套具有监控功能的机组控制屏，可以对发电机组电压、频率、电流等参数和发动机运行的冷却水温、机油压力和温度、排气温度、转速等参数进行实时的监测和显示，并可以实现主要参数声光越限报警和自动停机。发电机组还设计有闭式循环的水冷却系统、压力和飞溅润滑方式相结合的润滑系统，隔振性、刚度优良的机组公共底盘，排气及消音系统等等。机组可以直接向负载送电，也可由两台或两台以上机组组成电站作为常用或备用电站。济柴燃气发电机组既拥有高速机组的高效率和经济性，又具备中速机组的可靠性和耐久性，无论作为主用电力、调峰供电、热电联产或备载应用，都是您最为理想的选择。6.5.3排气系统有效防护，防止热量向机房释放排气汇总管的外部都敷有绝热层，排气出口装有波纹管等弹性排气膨胀节，减少了故障率，并防止热量向机房内释放。6.5.4计算机监控系统，实现近、远距离监控（可选）该项技术已大量成功应用于西气东输的远程控制中。为确保证监控系统的高可靠性和数据在网络上的传输速度，系统还应用了基于双机热备份结构。全面实现了自动检测、控制、记录等功能。6.5.5智能控制屏，方便操作沼气机组控制屏为落地柜式结构。选用智能自动空气断路器（AH），具有过电流自动保护和逆功率保护，发生过流或逆功率时可自动分断主开关并发出声光报警信号。控制屏内装有控制器、各种显示仪表、调整按钮、机组保护指示灯、紧急停车按钮等，用于控制及监测发电机组的工作状况。发电机组的启动由人工在机旁操作，停机可在机组旁控制，也可由控制屏面板上紧急停车按钮控制。控制系统装备进口自动并车控制模块（用户选配），可自动监测同步，满足手动并车及自动并车，多台机组并联运行时可实现负荷自动分配功能，满足并网、并联运行工况。机组转速采用电子调速控制系统自动调节，也可通过控制屏面板上转速微调旋钮进行微量调整；机组电压为自动调整，通过控制屏面板上电压整定电位器进行电压整定。控制屏内装备浮充电装置，为蓄电池提供充电电源。6.6沼气发电机组先进性体现6.6.1“济柴”沼气发电机组具有良好的操作性“济柴”牌沼气发电机组关键零部件均直接引进国外最先进系统，技术成熟、安全可靠、操作简单，易于掌握。6.6.2机组起动快捷，一次起动成功由于控制系统实现运行过程的闭环控制，保证在起动的瞬间控制系统就可以通过系统的调整迅速控制到合适的空燃比状态，迅速起动，通过一名操作人员就可以实现机组的起动，且不需要反复调整，一次成功。6.6.3计算机监控系统，实现办公自动化该系统为人性化设计，实现现代化办公，自动控制、检测功能。6.6.4具有良好的维修性6.6.5具有良好的安全性能电站及机组安全系统齐全。能够实现自