康明斯发电机组并机的环流现象与功率分配

　　柴油发电机组两台并机越来越普遍，康明斯用户经常因为需求功率的增加而要求发电机组并机的服务，随着现代化建设的发展，发电机组越来越多地应用于国防工程、武器系统、野外工作等工程中。为了满足大负载或不间断供电要求，往往需要将两台或多台机组并联运行。机组并联运行中，常出现功率分配不均匀现象，过度容量分配不均匀将会严重影响电站系统运转的安全性和可靠性，且会对发电机组发生严重危害。这种损害性根源于系统的环流问题，也是并联电站调试中最常见、也是最难以处置的问题。我公司技术人员根据调试并联机组的一些经验，提出了环流发生的原由、影响功率平均分配的一些因素及处置方式。

一、环流问题

以模块化并联控制器为例，发电机组的并联调试一般先把并联机组空载并联时的环流调平衡、足够小且稳定运转，再通过负载分配器把有功功率调平衡，其中关键是处置空载并联时的环流问题。以两台机组并联为例，空载并联常出现的问题:

1、环流过大，远远超过并联机组额定电流的10%；

2、并联后，环流随运转时间逐渐变大，直至逆功率报警；

(3)环流不稳定，随机性忽大忽小。

二、怎样排除环流问题

我们以两台等容量机组并联为例，先小议一下环流发生的原由。环流U1:1#机组端电压，U2:2#机组端电压，R3:两台机组并联运行所带负荷，I0:环流，I1:1#机组的输出电流，I2:2#机组的输出电流.海锋柴油发电机组供应技术支持。若使两台机组并联运行，在任何负载下环流I0都为0，则必须U1=U2，即两台机组在任何负载下运行其端电压都相等。空载并联相当于负载无穷大，其空载端电压U01、U02也应相等。即U01=U02(1-2)我们知道，有功容量的平均分配取决于柴油发电机及其调速系统的特点，而无功容量的分配则取决于发电机及其励磁系统的特点，也就是发电机组本身的调压特征。调压特点是一条U=f(I)曲线，U为发电机组端电压，I为电流。为方便叙述问题，一般用一条直线近似取代该曲线。

由以上阐述可知:

1、将两台机组并联，首先要将两台机组的空载电压、调压特征调整到完全相同，这是保证两台机组无功功率完全平均分配的前提要素，也是后续调整两台机组容量平均分配的基础。当上述两项调整平衡后，才能保证并联运行的两台机组输出端电压在任意负荷下都相等，同时保证容量平均分配，才能保证环流为0(理想状态)。表明:环流产生的根本因由是两台机组空载电压不是完全相等或调压特征有差异，造成输出端电压不相等而发生了环流。

2、两台机组的空载电压、调压特点都相等，而两台机组的输出电流不相等，也就是两台机组的容量分配不均匀，也会造成U1和U2不相等，而产生环流。

3、影响无功容量分配的因素还有很多，像自动电压调节器特点、用均压线环节的稳定作用等，在此不再解说。

三、负载分配

以两台等容量发电机组并联为例。GB/T12786-2006自动化柴油发电机电站通用技术因素规定:在20～80%标定定额之间有功容量分配差度≤±10%，而两台并联机组之间的有功容量平均分配主要是靠两台机组负荷分配器之间的平衡链来完成的。平衡链工作原理图。-通过调整负荷分配器的“负荷分配”电位器，可以将两台负荷分配器的容量分配数据调整相等，即η1=η2。假设两台机组所带负荷绝对相等，即P1=P2，那么u1=u2，I0=0。这是完全平衡的理想状态。实际上这是一个动态的平衡流程:假设两台机组分别带P1、P2的负荷正在平稳的并联运转，其中P1=P2。

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