重型燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組電氣系統(tǒng)

1、重型燃氣重型燃氣- -蒸汽聯(lián)合循蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組電氣系統(tǒng)環(huán)發(fā)電機組電氣系統(tǒng)重型燃氣重型燃氣- -蒸汽聯(lián)合循蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組電氣系統(tǒng)環(huán)發(fā)電機組電氣系統(tǒng) 燃氣機組是通過燃燒天然氣作為動力，但是由于燃機、發(fā)電機是一個軸系，啟動轉(zhuǎn)矩大，燃機本身無法自啟動，同時天然氣點火也需要一個基本的轉(zhuǎn)速，大約在580轉(zhuǎn)左右，故需要一個外部的動力將整個軸系轉(zhuǎn)動起來。 通常多以靜止變頻器SFC（Static Freguency Converter）作為主要啟動方式。 MEGADRIVE-LCI系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹發(fā)電機組電氣主回路接線圖發(fā)電機組電氣主回路接線圖發(fā)電機機組電氣系統(tǒng)設備組成：發(fā)電機機組電氣系統(tǒng)設備組成：

2、1. 靜止變頻裝置SFC；2. 諧波過濾器柜HAM；3. 切換邏輯盤COLP；4. 切換開關盤GSS；5. 勵磁系統(tǒng)EXC；6. 發(fā)電機控制盤GCP；7. 發(fā)電機輔助盤GAP；8. 發(fā)電機中性點接地柜NGT；1.靜止變頻裝置SFC 燃氣輪機組起動過程是指燃氣輪機組從靜止（盤車）狀態(tài)至機組到達一定轉(zhuǎn)速的過程。對三菱重工的M701F4型燃機而言，是從3轉(zhuǎn)分到達2000轉(zhuǎn)分的過程，即將燃氣輪機和發(fā)電機的轉(zhuǎn)子加速到自持轉(zhuǎn)速，自持轉(zhuǎn)速也就是燃氣輪機能夠產(chǎn)生足夠的動能帶動它轉(zhuǎn)子繼續(xù)加速運行，達到機組要求的額定轉(zhuǎn)速。這一過程大致可分成：外部引動到達燃機吹掃清洗、點火，著火后加速，在燃氣輪與起動裝置共同作用下

3、升速到2000轉(zhuǎn)分后起動裝置退出，自持升速到額定轉(zhuǎn)速等階段。整個機組的起動和調(diào)速的實現(xiàn)由起動裝置完成。 起動裝置分為機械式裝置和電子式裝置。機械式裝置一般為起動電動機。電子式裝置通常為靜止變頻起動裝置（SFC）。對于燃氣輪機項目來說，一般在低速盤車時采用機械盤車，起動時采用SFC裝置。1.靜止變頻裝置SFC輸入電流：實際上是恒定頻率輸出電流：與發(fā)電機轉(zhuǎn)速同步SFCDC電抗器逆變器控制盤變壓器整流器諧波濾波器發(fā)電機汽輪機1.靜止變頻裝置SFC2. 諧波過濾器柜HAM眾所周知，變頻裝置采用了可控硅元件作為變流器件，必定會給其供電回路帶來諧波干擾。干擾的大小和強度與變頻裝置的容量和供電電源的短路容量

4、有關。對于燃氣輪機組來說，通常SFC的供電電源主要連接于廠用6kV系統(tǒng)，如果廠用6kV系統(tǒng)的短路容量相對于SFC的容量來說不能滿足國家標準對諧波干擾影響的要求，就需要在SFC的線路進線側(cè)設置諧波濾波器，其目的是減少SFC裝置對廠用電系統(tǒng)的影響。2. 諧波過濾器柜HAM3.切換邏輯盤COLP一般來說，大型燃氣電廠都為多臺機組配置，而從投資和設備布置來看，起動裝置多采用一主一備的方式配置。為了便于電站機組起動的靈活性，即不同的起動裝置可以對不同的機組進行起動，由于起動裝置的配置有限，所以在每次機組起動之前需要確定用哪一臺起動裝置來起動，這樣涉及到不同的機組、不同的開關和起動裝置（如圖三為2臺機組接

5、線），采用一獨立的邏輯控制盤來完成整個電站起動不同機組的要求，同時該控制盤還將實現(xiàn)不同機組起動時與起動回路有關的信號轉(zhuǎn)接。其優(yōu)點是信號集中，接口簡明，靈活，便于維護。3.切換邏輯盤COLP4.切換開關盤GSS 設置該盤柜的目的是增加SFC裝置起動的靈活性和冗余性。通過該盤柜實現(xiàn)選擇不同起動裝置起動不同機組時，對其起動裝置主回路的切換和電氣隔離。其控制羅輯由切換邏輯控制盤來完成。由于各個電站機組的數(shù)量不同，機組起動的方式不同，相應的SFC裝置配置也會不同，因此會導致其SFC的輸出主接線不同。SFC的輸出主接線一般采用單芯大電纜，接線方式一具有最大的靈活性，但用的連接大電纜最多。接線方式二位最簡的

6、接線方式，但靈活性和冗余度較接線方式一差。典型接線方式一典型接線方式一典型接線方式二典型接線方式二外形圖外形圖5.勵磁系統(tǒng)EXC 從發(fā)電機電氣系統(tǒng)圖可見，機組采用發(fā)電機出口斷路器來實現(xiàn)機組的并網(wǎng)。為此，勵磁系統(tǒng)接線方式需滿足整個發(fā)電機電氣系統(tǒng)接線要求，在勵磁系統(tǒng)設計選型時采用了自并勵接線方式。但同時又必須考慮SFC起動期間的勵磁方式，所以在常規(guī)的自并勵的方式下增加了一個專用于SFC起動的勵磁起動盤。5.勵磁系統(tǒng)EXC勵磁起動盤的作用就是在SFC運行期間和正常發(fā)電期間為勵磁系統(tǒng)提供不同的勵磁電源回路。6.發(fā)電機控制盤GCP 發(fā)電機電氣控制盤GCP主要實現(xiàn)發(fā)電機主回路的電氣參數(shù)測量和機組同期并網(wǎng)的

7、控制。同時，它還作為勵磁和SFC裝置與DCS/TCS之間的信號轉(zhuǎn)接裝置實現(xiàn)對勵磁和SFC的投切等控制。 GCP主要是作為機組同期并網(wǎng)控制設備，同時作為發(fā)電機機組現(xiàn)地控制和監(jiān)視裝置。根據(jù)三菱重工的燃機控制理念，發(fā)電機組除了通過DCS或TCS在遠方進行操作外，還可以在現(xiàn)地控制包內(nèi)也對機組進行操作。因此，通過該控制盤操作人員可以在現(xiàn)地實現(xiàn)勵磁系統(tǒng)的投切，增磁、減磁和機組的頻率增減操作。還可以實現(xiàn)機組的手動并網(wǎng)操作。7.發(fā)電機輔助盤GAP 發(fā)電機輔助盤主要是實現(xiàn)發(fā)電機組電量測量并將測量值遠傳到TCS或DCS。其中包括：發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功、無功、電度量、零序電流、勵磁功率等參數(shù)值，輸出方式為420mA。由于SFC起動期間機組的頻率很低，對于發(fā)電機的電壓和電流測量用變送器必須采用具有低頻范圍的特殊變送器，否則會引起在SFC起動期間其測量值不準。8.發(fā)電機中性點接地柜NGT 由于燃氣輪機組采用了SFC起動，機組在SFC起動期間，SFC裝置的輸出是一個低頻電源，該電