CN220457133U - 一种发电机与市电自动并网的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发电机组技术领域，具体公开了一种发电机与市电自动并网的控制系统。为解决传统的发电机并网系统负荷变化转移时会导致柴油发电机过载停机损坏的问题，采用以下技术方案：包括市电网、若干发电机组、负载判断单元和负载控制单元；负载控制单元包括发电机馈线柜、若干控制合分闸和进线断路器；市电网通过进线断路器与发电机馈线箱连接；发电机组均连接有反馈电路，反馈电路均与负载判断单元连接，发电机组输出端分别通过控制合分闸与发电机馈线柜连接。本实用新型实现了并网状态下市电网停电时通过馈线柜控制合分闸开关从而保护发电机组。

Description

一种发电机与市电自动并网的控制系统

技术领域

本申请涉及发电机组技术领域，具体公开了一种发电机与市电自动并网的控制系统。

背景技术

由于非洲大陆经济出现强劲增长，特别是针对矿山的整个供电系统，特别针对矿山湿法冶炼系统，但是电力紧缺问题难以解决，主要需要解决湿法冶炼每次限电的情况下只能保槽无法产铜的问题，同时需要解决球磨机和半自磨机因限电而经常停机从而导致企业外电源的可靠性受到严重威胁的问题，因外电网限电，导致企业无法正常生产，为此，企业一般均要求配置双电源供电，普遍采用的方式是地方电网和自备柴油发电机组实现双电源。

电力供应的不足直接影响企业的发展,降低工业生产效率，电网不能保障的情况下，只能通过自备发电机对电量进行补偿。由于发电机容量不足以支撑整个企业的设备负荷,正常运行时,企业内部电网与地方电网(外电网)保持断开状态，当电网断电时，柴油发电机作为备用电源进行企业最低限度的运转，只能保持孤网运行，不同时投入运行。主要原因如柴油发电机和市网并列投入运行，在外电网故障切断时，往往会造成自备柴油发电机组负荷大幅度波动，可能造成设备损坏，频繁启动导致柴油发电机的过载报警停机。

因此，提出一种在市电突然停电的情况下发电机馈线柜及时分闸，发电机空载运行从而保证柴油发电机不受损害的发电机与市电网自动并网系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决传统的发电机并网系统负荷变化转移时会导致柴油发电机过载停机损坏的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的基础方案提供一种发电机与市电自动并网的控制系统，包括市电网、若干发电机组、负载判断单元和负载控制单元；

负载控制单元包括发电机馈线柜、若干控制合分闸和进线断路器；

市电网通过进线断路器与发电机馈线箱连接；

发电机组均连接有反馈电路，反馈电路均与负载判断单元连接，发电机组输出端分别通过控制合分闸与发电机馈线柜连接。

本基础方案的原理及效果在于：

1.与现有技术相比，本实用新型在正常运行时，企业内部电网与地方电网(外电网)保持并网运行，柴油发电机电量用于满足生产符合的需求，当电网断电时，反馈电路反馈负荷的转移变化信息，负载判断单元通过反馈的负荷信息对负荷变化率做出相应的判断，并通过发电机馈线柜对控制合分闸进行分闸操作，从而保护柴油发电机由于过载停机而损坏，解决了传统的发电机并网系统负荷变化转移时会导致柴油发电机过载停机损坏的问题，提高了本系统的工作可靠性。

2.与现有技术相比，本实用新型在当发生市电突然停电的情况下，能通过反馈电路对每组发电机进行单独检测，因为使用环境中的柴油发电机功率小于现场设备总功率，因此反馈电路可以检测到微小的负荷变化，并及时反馈至负载判断单元，后者通过迅速控制发电机馈线柜分闸使柴油发电机空载运行，提高了本系统的灵敏性。

3.与现有技术相比，本实用新型通过将设置馈线柜，使得本装置在进行并网操作时，可以便捷地对每个分线上的发电机组的负荷进行单独控制，提高了本系统的便利性。

进一步，所述反馈电路包括DSE8610控制器，用于采集发电机、过载保护开关、继电器、市电、电源、电子开关和相位同步状态。本实用新型使用的DSE8610控制器提供先进的发动机监控和保护功能。通过对发动机转速、发动机油压、发动机水温、蓄电池电压、发电机电压、发电机电流、发动机频率的监控，实现智能负载分配控制，具有功能先进、调试便利、简单易用等特点，提高了本系统的便利性。

进一步，所述负载判断单元包括DSE8660控制器，用于接收并处理采集的数据，保证并网时发电机和电网的相位、频率、电压在可控范围内才能并网连接。本实用新型通过采用DSE8660控制模块，能够更专业的处理电气信号能力，速度更快。提高了本系统的工作效果。

进一步，所述进线断路器为高压柜真空断路器。本实用新型所使用的高压柜真空断路器具有具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，提高了本系统的适用范围。

进一步，所述控制合分闸为继电器。本实用新型所使用的继电器，在作为开合闸被馈线柜控制合分的过程中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，提高了本系统对发电机组的保护效果。

进一步，所述一种发电机与市电自动并网的控制系统包括检测单元，市电网和发电机组分别通过检测单元与负载判断单元连接。通过设置检测单元，使得本系统在进行控制作业后，能通过检测单元接收来自市电网的进线电压与进线电流信号以及来自发电机馈线柜的母线电压与母线电流信号，通过对比信号差异精确控制发电机的合闸开闸操作，提高了本系统工作的精确性。

进一步，所述检测单元包括电压互感器和电流互感器，用于将市电网和发电机的电流电压变换至适合负载判断单元使用的低电压与低电流。通过设置电压互感器和电流互感器，使得本系统在进行反馈检测时能通过电压互感器和电流互感器保护负载判断单元，并且电压互感器与电流互感器的灵敏度高，能提供精准的负荷变化，提高了本系统工作的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提出的一种发电机与市电自动并网的控制系统的安装原理图；

图2示出了本申请实施例提出的一种发电机与市电自动并网的控制系统的控制原理图；

图3示出了本申请实施例提出的一种发电机与市电自动并网的控制系统的负载判断单元的背部引脚示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例如图1、图2和图3所示：

一种发电机与市电自动并网的控制系统，包括市电网、五组发电机组、五个反馈电路、负载判断单元和负载控制单元；负载控制单元包括发电机馈线柜、五个控制合分闸和进线断路器；

具体的：本实施例中所用的负载判断单元包括英国深海公司的DSE8660控制器，带有信号输入输出功能，远程带载启动，市电合闸输出，母排断路器合闸输出。负载控制模式：发电机(发电基本负载输出模式)或市电(市电调峰模式&固定功率输出给市电模式)KW水平：最大-100％-0％(固定功率输出给市电模式)或者最大0％-100％(发电基本负载输出模式&市电调峰模式)。VAR水平：0％-100％，其背部设有70个引脚，DSE8660控制器通过安装在控制器面板的按钮实现其操作，其具备停止/复位、手动、测试、自动、静音报警和启动功能。

具体的：本实施例中所用的反馈电路包括英国深海公司的DSE8610控制器，检测信号有发电电压、发电电流、母排电压、市电电压、市电电流、发电断路器合闸反馈、母排断路器合闸反馈、市电断路器合闸反馈。操作过程中DSE8610必须设定参数有，机组合闸输出。MSC通讯ID号。负载选项：有功功率共享、无功功率共享。负载需求：最初启动所有机组根据负载需求启动机组。

具体的：本实施例中的进线断路器为高压柜真空断路器，控制合分闸为继电器。

具体的：市电网通过高压柜真空断路器与发电机馈线箱连接，发电机组均连接有反馈电路，反馈电路均与负载判断单元连接，本实施例中，五个发电机组分别与五个DSE8610控制器一一连接，发电机组输出端分别通过继电器与发电机馈线柜连接，五个DSE8610控制器分别通过通讯接口与DSE8660控制器连接；

具体的：本实施例中的系统还包括两组检测单元，检测单元包括电压互感器和电流互感器，用于将市电网和发电机的电流电压变换至适合负载判断单元使用的低电压与低电流，本实施例所用的电压互感器(Potential Transformer)简称PT是用来变换电压的仪器，电压互感器变换电压的目的，主要是用来给测量仪表和继电保护装置供电，用来测量线路的电压、功率和电能，或者用来在线路发生故障时保护线路中的贵重设备、电机和变压器，电流互感器变换电流的目的与电压互感器相同，测量对象转换为线路的电流，市电网和发电机组分别通过并联的电压互感器和电流互感器与负载判断单元连接；

具体的：本实施例中所示的控制系统的控制原理如图2所示：外网市电从NRC引进120KV至1#主变压器，变压器将电压变成10KV引进母线一段，CB1，CB2作为开关控制柴油发电机和市电的供电，PT柜用于检测母线段上的电压、电流信号。

具体实施方式：

第一步，如图3所示，将监测母排的PT柜上的电压信号引进DSE8660引脚V1；

第二步，将输出引脚C引进市电合分闸开关；

第三步，将输出引脚D引进柴油发电机馈线柜合分闸开关；

第四步，59-70引脚A-L为反馈信号，将市电和柴油发电机开关柜的反馈信号接入；

第五步，参数设置，当检测到信号报警后能够直接控制发电机馈线柜开关分闸；

第六步，根据ROCOF(增加频率变化率)和矢量角度判断负载的变化。当负载发生转移后可直接控制柴油发电机馈线柜分闸，柴油发电机处于空载运行状态。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，如在替代方案中，将DSE8660控制器更换PLC控制器，执行继电器更换固态继电器，即为一种代替方案，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于：包括市电网、若干发电机组、负载判断单元和负载控制单元；

所述负载控制单元包括发电机馈线柜、若干控制合分闸和进线断路器；

所述市电网通过进线断路器与发电机馈线箱连接；

所述发电机组均连接有反馈电路，反馈电路均与负载判断单元连接，所述发电机组输出端分别通过控制合分闸与发电机馈线柜连接。

2.根据权利要求1所述的一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于，所述反馈电路包括DSE8610控制器，用于采集发电机、过载保护开关、继电器、市电、电源、电子开关和相位同步状态。

3.根据权利要求2所述的一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于，所述负载判断单元包括DSE8660控制器，用于接收并处理采集的数据，保证并网时发电机和电网的相位、频率、电压在可控范围内才能并网连接。

4.根据权利要求1所述的一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于，所述进线断路器为高压柜真空断路器。

5.根据权利要求1所述的一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于，所述控制合分闸为继电器。

6.根据权利要求3所述的一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于，包括若干检测单元，所述市电网和发电机组分别通过检测单元与负载判断单元连接。

7.根据权利要求6所述的一种发电机与市电自动并网的控制系统，其特征在于，所述检测单元包括电压互感器和电流互感器，用于将市电网和发电机的电流电压变换至适合负载判断单元使用的低电压与低电流。