CN107257142A - 一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于内燃发电机组试验技术领域，提出一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统。提出的一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，具有连接在内燃发电机组开关柜输出端的电能回用输入开关柜；电能回用输入开关柜的输出端连接有电压转换装置；电压转换装置的输出端串联有频率转换装置；频率转换装置的输出端串联有电能回用输出开关柜、电能回用综合保护柜；电能回用综合保护柜接入工厂网电电力线路；工厂网电电力线路连接至国家电网电力线路；电能回收利用系统还设置电能质量分析回路。本发明既能满足内燃发电机组性能试验要求，又能满足工厂设备用电，减轻了操作人员劳动强度、保护了操作人员安全、改善了操作人员工作环境、提高了工作效率。
Description
技术领城
本发明属于内燃发电机组试验技术领域，尤其涉及一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统。
背景技术
内燃发电机组在试验站完成性能试验时普遍采用可调电阻负载测试内燃发电机组的功率和性能指标，达到检测内燃发电机组性能和质量的目的；检索发现，有关内燃发电机组电能回收和利用的专利发明在国内仍属空白；国内内燃发电机组的性能试验工艺较为相同，都是利用可调电阻负载将内燃发电机组的电能全部消耗，这种试验方法存在下列缺陷：
1、水电阻负载消耗电能过程中水温随着功率的增加而升高、随着功率的减小而降低。水温变化可使水的电阻值发生变化，进而导致水电阻功率发生变化，这种变化会使内燃发电机组的输出功率发生飘移，因此水电阻是一个不稳定的测功设备，不利于内燃发电机组的性能测量。
2、为了稳定水电阻的水温，一般要增加冷却装置和水循环系统使水温保持稳定，因此采用水电阻测功的方法会造成设备投入增加、工厂土地占用面积增加等影响。
3、水电阻负载的电极一般采用钢板做成，在极板上覆涂非绝缘性防腐蚀材料制造费用较高；当极板浸入水中放电时，电蚀作用使极板表面锈蚀氧化现象加快，当氧化层脱落时会造成相邻极板短路故障的发生，不利于安全产生。
4、干式电阻在消耗内燃发电机组电能时会产生大量的热，需要冷却风扇强制通风带走所产生的热量，这样在干式电阻周围就有大量的高温空气，对干式电阻造成高温危害，还对周围的植物绿化造成破坏，因此干式电阻负载使用不便。
5、在干式电阻负载工作过程中，冷却风扇运转会把树叶、昆虫、沙石、雨雪等杂物吹到干式电阻上，树叶、昆虫能引起火灾，沙石、雨雪能引起电阻短路，存在安全隐患；
6、可调电阻负载都将内燃发电机组发出的电能全部消耗，造成极大浪费。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提出一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，使内燃发电机组性能试验时产生的电能得到回收，被工厂的用电设备利用。
为达到上述目的，本发明可通过下述技术方案实现：
一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，所述的电能回收利用系统具有连接在内燃发电机组开关柜输出端的电能回用输入开关柜；
所述电能回用输入开关柜的输出端连接有电压转换装置；所述电压转换装置的输出端串联有频率转换装置；所述的电压转换装置、频率转换装置依次对内燃发电机组发出的不同电压、频率的电能进行转换、转换成与工厂电网电制同步的工业用电能；所述频率转换装置的输出端依次串联有电能回用输出开关柜、电能回用综合保护柜；所述的电能回用综合保护柜接入工厂网电电力线路，经过电压及频率转换的性能稳定的电能通过所述电能回用输出开关柜进入所述电能回用综合保护柜，汇入所述的工厂网电电力线路，构成电能回用系统主回路，将内燃发电机组产生的电能回馈至工厂电网；工厂用电设备通过工厂用电设备开关连接在工厂网电电力线路上；
所述的工厂网电电力线路依次通过逆功检测装置、工厂电网开关柜及工厂电网变压器连接至国家电网电力线路；当工厂网电电力线路停电时或检修时，电能回用进行自保护，通过逆功检测装置实现不向国家电网电力线路倒送电能，确保工厂电网的电力品质及供电安全；
所述的电能回收利用系统还设置电能质量分析回路；所述的电能质量分析回路具有内燃发电机组电能质量分析仪和回用电能质量分析仪；所述的内燃发电机组电能质量分析仪连接于电能回用输入开关柜的输出端，并与电压转换装置并联；所述回用电能质量分析仪的输入端连接于频率转换装置与电能回用输出开关柜之间；所述内燃发电机组电能质量分析仪和回用电能质量分析仪的输出端均与电能回用装置监控台输入端口相连，构成电能质量分析回路。
所述内燃发电机组开关柜的输出端还连接有可调负载开关柜；所述的可调负载开关柜与所述的电能回用输入开关柜并联；所述的可调负载开关柜串联有可调电阻负载；所述的可调电阻负载通过可调负载开关柜与内燃发电机组开关柜相连，与所述内燃发电机组电能回收利用系统并联形成两组用以对内燃发电机组性能试验时产生的电能进行消耗或回收和利用的设备。
所述的电能回用装置监控台通过通讯线分别与所述可调负载开关柜、可调电阻负载、电能回用输入开关柜、内燃发电机组电能质量分析仪、电压转换装置、频率转换装置、回用电能质量分析仪、电能回用输出开关柜、电能回用综合保护柜、电能回用装置监控台、回用电能综合调度台、逆功检测装置相连，将各设备数据进行集中采集与处理，实现电能回用控制和电能质量分析。
所述电能回用装置监控台通过通讯线连接至回用电能综合调度台，进行数据共享，所述回用电能综合调度台根据不同功率内燃发电机组的试验要求，实现电能回用与可调电阻负载之间的实时切换，自动适时调整被回用的电能大小。
所述回用电能综合调度台与工厂配电房监控台通过通讯线相连，采用计算机进行电能回用和参数监测的智能化控制，自动调整内燃发电机组输出电能与工厂设备用电的平衡。
本发明提出的一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，内燃发电机组发出的不同电压和频率的电能依次通过所述内燃发电机组电压转换装置、频率转换装置后转换成与工厂电网电制同步的工业用电能，通过电能回用控制、电能质量分析等方法，将内燃发电机组电能回馈至工厂电网电力线路，使内燃发电机组在工厂性能试验时产生的电能得到回收，被工厂的用电设备利用；把频率从30Hz到75Hz、电压从230V到690V的不同电力品质的内燃发电机组的交流电，转换成与工厂电网的电压和频率相同的工业电能，输送到工厂的电网，使工厂的用电设备将其合理的回用，克服了完全使用可调电阻负载进行性能试验造成的电能浪费降低了工业生产过程中的电能成本；在电能回用装置的输入端和输出端电压瞬态跌落时能够不间断运行，当工厂电网停电时或检修时，电能回用能自保护，通过逆功检测保护装置，实现不向电力电网倒送电能的目的。
本发明与可调电阻负载并联，内燃发电机组试验站既能使用所述可调电阻负载进行内燃发电机组性能试验，又能使用所述内燃发电机组电能回收和利用系统进行内燃发电机组性能试验。
本发明采用计算机进行电能回用和参数监测的智能化控制，可以自动调整内燃发电机组输出电能与工厂设备用电的平衡。
本发明采用计算机进行电能回用和参数监测的智能化控制，自动调整内燃发电机组输出电能与工厂设备用电的平衡，既能满足内燃发电机组性能试验要求，又能满足工厂设备用电，减轻了操作人员劳动强度、保护了操作人员安全、改善了操作人员工作环境、提高了工作效率。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图。
图中：1、内燃发电机组；1a、发电机；1b、内燃发动机；1c、公共底座；2、内燃发电机组开关柜；3、可调负载开关柜；4、可调电阻负载；5、电能回用输入开关柜；6、内燃发电机组电能质量分析仪；7、电压转换装置；8、频率转换装置；9、回用电能质量分析仪；10、电能回用输出开关柜；11、电能回用综合保护柜；12、电能回用装置监控台；13、回用电能综合调度台；14、工厂配电房监控台；15、工厂用电设备；16、工厂用电设备开关；17、逆功检测装置；18、工厂电网开关柜；19、工厂电网变压器；20、国家电网电力线路；21、工厂电网电力线路；22、内燃发电机组测功电力线路。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明的加以说明：
如图1所示，一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，所述的内燃发电机组包含燃油内燃发电机组和燃气内燃发电机组，频率是50Hz或60Hz的交流电；所述的电能回收利用系统具有连接在内燃发电机组开关柜2输出端的电能回用输入开关柜5；
所述电能回用输入开关柜5的输出端连接有电压转换装置7；所述电压转换装置7的输出端串联有频率转换装置8；所述的电压转换装置7、频率转换装置8依次对内燃发电机组发出的不同电压、频率的电能进行转换、转换成与工厂电网电制同步的工业用电能；所述电压转换装置7和频率转换装置8把电压从230V到690V、频率从30Hz到75Hz的不同电力品质的内燃发电机组的交流电，通过交-直-交方案，转换成额定电压400V、额定频率50Hz的工业用电能；所述频率转换装置8的输出端依次串联有电能回用输出开关柜10、电能回用综合保护柜11；所述的电能回用综合保护柜11接入工厂网电电力线路21，经过电压及频率转换的性能稳定的电能通过所述电能回用输出开关柜10进入所述电能回用综合保护柜11，汇入所述的工厂网电电力线路21，构成电能回用系统主回路，将内燃发电机组产生的电能回馈至工厂电网；工厂用电设备15通过工厂用电设备开关15连接在工厂网电电力线路21上；
所述的工厂网电电力线路21依次通过逆功检测装置17、工厂电网开关柜18及工厂电网变压器连19接至国家电网电力线路20；当工厂网电电力线路停电时或检修时，电能回用进行自保护，通过逆功检测装置17实现不向国家电网电力线路倒送电能，确保工厂电网的电力品质及供电安全；
所述的电能回收利用系统还设置电能质量分析回路；所述的电能质量分析回路具有内燃发电机组电能质量分析仪6和回用电能质量分析仪9；所述的内燃发电机组电能质量分析仪6连接于电能回用输入开关柜10的输出端，并与电压转换装置7并联；所述回用电能质量分析仪9的输入端连接于频率转换装置8与电能回用输出开关柜10之间；所述内燃发电机组电能质量分析仪6和回用电能质量分析仪9的输出端均与电能回用装置监控台12输入端口相连，构成电能质量分析回路；
所述内燃发电机组开关柜的输出端还连接有可调负载开关柜3；所述的可调负载开关柜3与所述的电能回用输入开关柜5并联；所述的可调负载开关柜3串联有可调电阻负载4；所述的可调电阻负载4通过可调负载开关柜3与内燃发电机组开关柜2相连，与所述内燃发电机组电能回收利用系统并联形成两组用以对内燃发电机组性能试验时产生的电能进行消耗或回收和利用的设备。
所述的电能回用装置监控台12通过通讯线分别与所述可调负载开关柜3、可调电阻负载4、电能回用输入开关柜5、内燃发电机组电能质量分析仪6、电压转换装置7、频率转换装置8、回用电能质量分析仪9、电能回用输出开关柜10、电能回用综合保护柜11、回用电能综合调度台13、逆功检测装置17相连，将各设备数据进行集中采集与处理，实现电能回用控制和电能质量分析；所述电能回用装置监控台12主要由工控机、显示屏、操作面板与指示灯等部件组成，采用以太网连接，基于Windows操作系统，可以对整个内燃发电机组电能回收和利用系统进行参数显示、操作控制与监测保护等。
所述电能回用装置监控台12通过通讯线连接至回用电能综合调度台13，进行数据共享，所述回用电能综合调度台13根据不同功率内燃发电机组的试验要求，实现电能回用与可调电阻负载之间的实时切换，自动适时调整被回用的电能大小。
所述回用电能综合调度台13与工厂配电房监控台14通过通讯线相连，采用计算机进行电能回用和参数监测的智能化控制，自动调整内燃发电机组输出电能与工厂设备用电的平衡。
该实施例中，所述内燃发电机组电能质量分析仪6、回用电能质量分析仪9和逆功检测装置17 的结构为现有技术成熟的结构，内燃发电机组电能质量分析仪6、回用电能质量分析仪9采用武汉国电西高电气有限公司生产的GDDZ-300B型电能质量分析仪，逆功检测装置17采用山东力创科技有限公司生产的EDA9133A型综合电力监测模块。
Claims (4)
1.一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，其特征在于：所述的电能回收利用系统具有连接在内燃发电机组开关柜输出端的电能回用输入开关柜；
所述电能回用输入开关柜的输出端连接有电压转换装置；所述电压转换装置的输出端串联有频率转换装置；所述的电压转换装置、频率转换装置依次对内燃发电机组发出的不同电压、频率的电能进行转换、转换成与工厂电网电制同步的工业用电能；所述频率转换装置的输出端依次串联有电能回用输出开关柜、电能回用综合保护柜；所述的电能回用综合保护柜接入工厂网电电力线路，经过电压及频率转换的性能稳定的电能通过所述电能回用输出开关柜进入所述电能回用综合保护柜，汇入所述的工厂网电电力线路，构成电能回用系统主回路，将内燃发电机组产生的电能回馈至工厂电网；工厂用电设备通过工厂用电设备开关连接在工厂网电电力线路上；
所述的工厂网电电力线路依次通过逆功检测装置、工厂电网开关柜及工厂电网变压器连接至国家电网电力线路；当工厂网电电力线路停电时或检修时，电能回用进行自保护，通过逆功检测装置实现不向国家电网电力线路倒送电能，确保工厂电网的电力品质及供电安全；
所述的电能回收利用系统还设置电能质量分析回路；所述的电能质量分析回路具有内燃发电机组电能质量分析仪和回用电能质量分析仪；所述的内燃发电机组电能质量分析仪连接于电能回用输入开关柜的输出端，并与电压转换装置并联；所述回用电能质量分析仪的输入端连接于频率转换装置与电能回用输出开关柜之间；所述内燃发电机组电能质量分析仪和回用电能质量分析仪的输出端均与电能回用装置监控台输入端口相连，构成电能质量分析回路；所述内燃发电机组开关柜的输出端还连接有可调负载开关柜；所述的可调负载开关柜与所述的电能回用输入开关柜并联；所述的可调负载开关柜串联有可调电阻负载；所述的可调电阻负载通过可调负载开关柜与内燃发电机组开关柜相连，与所述内燃发电机组电能回收利用系统并联形成两组用以对内燃发电机组性能试验时产生的电能进行消耗或回收和利用的设备。
2.如权利要求1所述的一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，其特征在于：所述的电能回用装置监控台通过通讯线分别与所述可调负载开关柜、可调电阻负载、电能回用输入开关柜、内燃发电机组电能质量分析仪、电压转换装置、频率转换装置、回用电能质量分析仪、电能回用输出开关柜、电能回用综合保护柜、电能回用装置监控台、回用电能综合调度台、逆功检测装置相连，将各设备数据进行集中采集与处理，实现电能回用控制和电能质量分析。
3.如权利要求1所述的一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，其特征在于：所述电能回用装置监控台通过通讯线连接至回用电能综合调度台，进行数据共享，所述回用电能综合调度台根据不同功率内燃发电机组的试验要求，实现电能回用与可调电阻负载之间的实时切换，自动适时调整被回用的电能大小。
4.如权利要求1所述的一种内燃发电机组试验站电能回收利用系统，其特征在于：所述回用电能综合调度台与工厂配电房监控台通过通讯线相连，采用计算机进行电能回用和参数监测的智能化控制，自动调整内燃发电机组输出电能与工厂设备用电的平衡。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171017 |