專(zhuān)利名稱(chēng)：螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)(具體結(jié)構(gòu)可參照公開(kāi)號(hào)為“CN1540139A”的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū))為近幾年在市場(chǎng)上得到良好應(yīng)用的新型動(dòng)力機(jī)，可以帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備(如風(fēng)機(jī)、泵、發(fā)電機(jī)等)做功，由此可以利用低品質(zhì)的能量源旋轉(zhuǎn)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)做功，將低品質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電能，而發(fā)出的電能并入電網(wǎng)運(yùn)行，由此可達(dá)到節(jié)能的目的。目前，一般的發(fā)電機(jī)是作為后備電源以應(yīng)付電網(wǎng)的停電、供電設(shè)備故障、設(shè)備檢 修；當(dāng)發(fā)生停電時(shí)，發(fā)電機(jī)應(yīng)延時(shí)幾秒鐘自動(dòng)啟動(dòng)向饋電柜用電設(shè)備提供電源，同時(shí)斷開(kāi)與電網(wǎng)連接的主開(kāi)關(guān)；當(dāng)電網(wǎng)來(lái)電時(shí)，發(fā)電機(jī)必須與電網(wǎng)解列退出，而不能長(zhǎng)期并入大電網(wǎng)運(yùn)行。但螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)由于是利于工業(yè)余熱、地?zé)崴葻嵩窗l(fā)電，其波動(dòng)范圍極不平穩(wěn)，因而螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的小型低壓發(fā)電機(jī)必須長(zhǎng)期24小時(shí)運(yùn)行并在電網(wǎng)上，但各個(gè)企業(yè)低壓電網(wǎng)受生產(chǎn)工藝影響，由此造成電網(wǎng)電壓經(jīng)常波動(dòng)和三相不平衡，同時(shí)還產(chǎn)生各種諧波和浪涌沖擊等問(wèn)題，由此影響了電網(wǎng)品質(zhì)。有鑒于此，需要針對(duì)螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組特性開(kāi)發(fā)適合一種新的并網(wǎng)系統(tǒng)，以改善并網(wǎng)供電品質(zhì)，保證螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，可以有效地改善螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)品質(zhì)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，該螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組包括與螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)連接的低壓發(fā)電機(jī)，所述低壓發(fā)電機(jī)通過(guò)供電線路并入低壓電網(wǎng)，該供電線路為三相三線制線路，其中未設(shè)置零線。較優(yōu)地，所述低壓發(fā)電機(jī)與所述低壓電網(wǎng)之間的所述供電線路上設(shè)置有斷路器。較優(yōu)地，所述斷路器的兩端并接有同期裝置。較優(yōu)地，所述同期裝置為微機(jī)型同期裝置。較優(yōu)地，所述斷路器與所述同期裝置之間串接有綜合保護(hù)器。較優(yōu)地，所述斷路器的兩端并接有避雷系統(tǒng)。較優(yōu)地，所述低壓發(fā)電機(jī)連接有勵(lì)磁模塊，該勵(lì)磁模塊還連接所述避雷系統(tǒng)。較優(yōu)地，所述勵(lì)磁模塊包括用于并網(wǎng)前控制的電壓調(diào)節(jié)控制模塊和用于并網(wǎng)后控制的恒功率因素控制模塊。較優(yōu)地，所述螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)連接有調(diào)速控制系統(tǒng)。較優(yōu)地，所述調(diào)速控制系統(tǒng)為利用所述螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的進(jìn)汽閥門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)的功能模塊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明針對(duì)螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組并入企業(yè)低壓電網(wǎng)的不同特性，設(shè)計(jì)了一套低壓發(fā)電機(jī)并入企業(yè)低壓網(wǎng)的螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，可取得以下技術(shù)效果:I、有效解決企業(yè)低壓電網(wǎng)電壓波動(dòng)頻繁、波動(dòng)范圍廣的問(wèn)題，使發(fā)電機(jī)能夠可靠運(yùn)行在企業(yè)電網(wǎng)上；2、有效解決企業(yè)低壓電網(wǎng)三相不平衡和非線性負(fù)載產(chǎn)生3次諧波電流，減少電纜
使用數(shù)量；3、有效解決了螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)利用工業(yè)余熱、地?zé)崴绕礃O不穩(wěn)定情況下，安全可靠運(yùn)行螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的問(wèn)題。


圖I為本發(fā)明螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)的組成框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，示出本發(fā)明螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)的原理。該螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)100，包括與螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)102連接的低壓發(fā)電機(jī)101，該低壓發(fā)電機(jī)102通過(guò)供電線路并入企業(yè)低壓電網(wǎng)200，其中該供電線路為三相三線制線路，當(dāng)中未設(shè)置零線。本發(fā)明中螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組采用三相并網(wǎng)，取消零線并網(wǎng)，因而可用以減少環(huán)流；而現(xiàn)有普通并網(wǎng)系統(tǒng)為三相四線制并網(wǎng)，因低壓電網(wǎng)三相不衡和非線性負(fù)載產(chǎn)生3次諧波電流，可導(dǎo)致零線電流達(dá)到相電流I倍甚至3倍，而由于零線導(dǎo)線的截面通常選為相線的一半，這將導(dǎo)致零線嚴(yán)重過(guò)熱，甚至引發(fā)火災(zāi)。因此，本發(fā)明取消零線后，有利于改善螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)品質(zhì)，有助于提高螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全性。為了進(jìn)一步改善并網(wǎng)品質(zhì)，保證系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，本發(fā)明設(shè)置有并網(wǎng)控置系統(tǒng)，包括調(diào)速控制系統(tǒng)103、勵(lì)磁模塊104、斷路器105、綜合保護(hù)器106、同期裝置107、避雷系統(tǒng)108等模塊，其中所述斷路器105，設(shè)置在低壓發(fā)電機(jī)101與低壓電網(wǎng)200之間的供電線路上，在需要時(shí)將低壓發(fā)電機(jī)101可靠地接入低壓電網(wǎng)200 ;反之，迅速切斷低壓發(fā)電機(jī)101與低壓電網(wǎng)200的連接。所述同期裝置107，并接在斷路器105的兩端，它是低壓發(fā)電機(jī)101運(yùn)行并網(wǎng)時(shí)的指示監(jiān)視裝置，當(dāng)?shù)蛪喊l(fā)電機(jī)101的電壓、頻率與低壓電網(wǎng)200相同時(shí)，即待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的相位相同時(shí)可迅速合閘并網(wǎng)。本發(fā)明中對(duì)明有同期裝置改造，將繼電器型同期裝置設(shè)計(jì)為微機(jī)型同期裝置(具體是在同期裝置中采用智能芯片，芯片可以進(jìn)行程序的擦寫(xiě))，可保證合閘瞬間同期點(diǎn)的觸發(fā)，保證了并網(wǎng)的安全，且允許發(fā)電機(jī)電壓輸出范圍較大，比較適合螺桿動(dòng)力機(jī)這種動(dòng)力源不穩(wěn)定的設(shè)備運(yùn)行。所述綜合保護(hù)器106，串接在斷路器105與同期裝置107之間，可實(shí)現(xiàn)電機(jī)過(guò)載、缺相、過(guò)流、對(duì)地短路保護(hù)等功能。
所述避雷系統(tǒng)108、并接在斷路器105的兩端，它可以引雷或截獲閃電，即把雷電流引下，防止發(fā)電機(jī)101及其它設(shè)備損壞。所述低壓發(fā)電機(jī)101連接有勵(lì)磁模塊104，它還連接所述避雷系統(tǒng)108。該勵(lì)磁模塊104包括用于并網(wǎng)前控制的電壓調(diào)節(jié)控制模塊和用于并網(wǎng)后控制的恒功率因素控制模塊，其基本功能為①并網(wǎng)前，追蹤電網(wǎng)的電壓，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓進(jìn)行檢測(cè)(必要時(shí)對(duì)信號(hào)隔離)，然后和電網(wǎng)的電壓值進(jìn)行對(duì)比，再對(duì)這個(gè)偏差量然后進(jìn)行放大并用它去觸發(fā)勵(lì)磁的輸出，從而控制勵(lì)磁的輸出；這個(gè)勵(lì)磁的變化又彌補(bǔ)了發(fā)電機(jī)電壓的變化，使其與電網(wǎng)電壓保持一致；這樣，就可使得低壓發(fā)電機(jī)101的電壓在并網(wǎng)前達(dá)到一個(gè)比較好的同期效果。②并網(wǎng)后，采用恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)，由于企業(yè)電網(wǎng)電壓波動(dòng)性大，將影響發(fā)電機(jī)無(wú)功的輸出，從而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)無(wú)功的波動(dòng)性大，若不能很好的控制發(fā)電機(jī)的無(wú)功輸出，將損壞發(fā)電機(jī)或影響用戶的電網(wǎng)的用電質(zhì)量，因此并網(wǎng)后，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)端功率因數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，然后和內(nèi)部設(shè)定的功率因數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，再對(duì)這個(gè)偏差量然后進(jìn)行放大并用它去觸發(fā)勵(lì)磁的輸出，從而控制勵(lì)磁的輸出；這個(gè)勵(lì)磁的變化又彌補(bǔ)了發(fā)電機(jī)功率因數(shù)的變化，使其和快回歸正常的功率因數(shù)水平；這樣，隨著電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端口電壓，可使得低壓發(fā)電機(jī)101的功率因數(shù)持續(xù)穩(wěn)定在一個(gè)恒定的水平，保證了發(fā)電機(jī)的安全及電網(wǎng)的品質(zhì)。由此，針對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍大、波動(dòng)頻繁及功率因數(shù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，低壓發(fā)電機(jī)101在并網(wǎng)前采用電壓調(diào)節(jié)控制方式，在并網(wǎng)后采用恒功率因數(shù)控制方式；這樣，既確保了發(fā)電品質(zhì)又能實(shí)時(shí)跟蹤電網(wǎng)變化，確保了發(fā)電工作的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。其中，針對(duì)螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組汽源不穩(wěn)定、波動(dòng)范圍廣的特性，所述電壓調(diào)節(jié)控制模塊與所述恒功率因素控制模塊分別為利用所述螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的進(jìn)汽閥門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)的功能模塊，由此確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。所述螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)102連接有調(diào)速控制系統(tǒng)103，為利用螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的進(jìn)汽閥門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)的功能模塊，其功能是并網(wǎng)前調(diào)解原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到發(fā)電機(jī)的固有頻率；并網(wǎng)后實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。以上實(shí)施例針對(duì)螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組并入企業(yè)低壓電網(wǎng)的不同特性，設(shè)計(jì)了一套低壓發(fā)電機(jī)并企業(yè)低壓網(wǎng)的并網(wǎng)系統(tǒng)，包括但不僅限于以下優(yōu)點(diǎn)I、有效解決企業(yè)低壓電網(wǎng)電壓波動(dòng)頻繁、波動(dòng)范圍廣的問(wèn)題，使發(fā)電機(jī)能夠可靠運(yùn)行在企業(yè)電網(wǎng)上；2、有效解決企業(yè)低壓電網(wǎng)三相不平衡和非線性負(fù)載產(chǎn)生3次諧波電流，減少電纜
使用數(shù)量；3、有效解決了螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)利用工業(yè)余熱、地?zé)崴绕礃O不穩(wěn)定情況下，安全可靠運(yùn)行螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的問(wèn)題。以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，其中的實(shí)施例只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及 其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，該螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組包括與螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)連接的低壓發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述低壓發(fā)電機(jī)通過(guò)供電線路并入低壓電網(wǎng)，該供電線路為三相三線制線路，其中未設(shè)置零線。
2.如權(quán)利要求I所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓發(fā)電機(jī)與所述低壓電網(wǎng)之間的所述供電線路上設(shè)置有斷路器。
3.如權(quán)利要求2所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述斷路器的兩端并接有同期裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述同期裝置為微機(jī)型同期裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述斷路器與所述同期裝置之間串接有綜合保護(hù)器。
6.如權(quán)利要求2所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述斷路器的兩端并接有避雷系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求6所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓發(fā)電機(jī)連接有勵(lì)磁模塊，該勵(lì)磁模塊還連接所述避雷系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求7所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述勵(lì)磁模塊包括用于并網(wǎng)前控制的電壓調(diào)節(jié)控制模塊和用于并網(wǎng)后控制的恒功率因素控制模塊。
9.如權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)連接有調(diào)速控制系統(tǒng)。
10.如權(quán)利要求9所述的螺桿膨脹動(dòng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)速控制系統(tǒng)為利用所述螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)的進(jìn)汽閥門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)的功能模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)系統(tǒng)，該螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組包括與螺桿膨脹動(dòng)力機(jī)連接的低壓發(fā)電機(jī)，所述低壓發(fā)電機(jī)通過(guò)供電線路并入低壓電網(wǎng)，該供電線路為三相三線制線路，其中未設(shè)置零線。本發(fā)明采用三相并網(wǎng)，取消零線并網(wǎng)，因而可用以減少環(huán)流，有利于改善螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)品質(zhì)，提高螺桿膨脹發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全性。
文檔編號(hào)H02J3/38GK102624021SQ201110028939
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者幸向亮, 李亮, 羅欣, 胡達(dá), 董政文 申請(qǐng)人:江西華電電力有限責(zé)任公司