沼气发电机并网方案

天水项目发电机并网方案及基本配置（发电机房标配两套400KW沼气发电机组）

一、沼气发电机组的保护介绍

（一）400KW沼气发电机组具有完善的安全控制系统。符合标准JB/T9583.1-1999，NYT1223-2006沼气发电机组的要求，并具备以下安全保护装置（以济柴同规格为例）：

1、发动机油压低报警、停车

2、发动机超速报警、停车

3、发动机中冷水温度高报警

4、机房甲烷浓度高报警

5、发动机冷却水温度高报警

6、发动机机油温度高报警

7、点火系统失火报警

8、发电机逆功率保护

9、发电机欠电压保护

10、发电机过电流保护

11、所有旋转部分均采用了钢丝网罩作为防护装置进行防护。

（二）控制屏功能简介：

1、沼气机组控制屏为落地柜式结构。选用智能自动空气断路器（AH），具有过电流自动保护和逆功率保护，发生过流或逆功率时可自动分断主开关并发出声光报警信号。控制屏内装有控制器、各种显示仪表、调整按钮、机组保护指示灯、紧急停车按钮等，用于控制及监测发电机组的工作状况。发电机组的启动由人工在机旁操作，停机可在机组旁控制，也可由控制屏面板上紧急停车按钮控制。

2、控制系统装备进口自动并车控制模块（用户选配），可自动监测同步，满足手动并车及自动并车，多台机组并联运行时可实现负荷自动分配功能，满足并网、并联运行工况。机组转速采用电子调速控制系统自动调节，也可通过控制屏面板上转速微调旋钮进行微量调整；机组电压为自动调整，通过控制屏面板上电压整定电位器进行电压整定。控制屏内装备浮充电装置，为蓄电池提供充电电源。

二、以济柴机组相关并网保护阐述

1、短路保护：利用主回路低压断路器电磁式脱扣器做短路保护，动作电流整定8-10

倍额定电流。

2、过电流保护：利用主回路低压断路器的延时脱扣器，按照发电机额定电流的 1.25倍整定。

3、欠压保护：在主回路低压短路器装设失压脱扣器，当发电机电压低于50%-60%额定电压时，使主断路器分闸。

4、逆功率保护：并联运行时发生5%-15%额定功率的逆功率时，10s内逆功率保护装置使主断路器分闸。

5、发电机热保护：定子温度超过145℃，发出声光预告报警信号，超过155℃使主断路器分闸。

三、沼气发电机并网方案

（一）发电机并网应满足三个的条件：

1、待并发电机的电压与系统的电压相等。

2、待并发电机的周率与系统的周率相等。

3、待并发电机的相位角与系统的相位角一致。

（二）并网方案

1、一次系统方案（具体以发电机厂家配置及电业部门一次系统设计要求为准）

方案1：发电机——发电机控制柜——并网保护柜——计量及出线断路器柜——并入低压400V电网；

方案2：发电机——发电机控制柜——计量及出线断路器柜——升压变压器（10KV/35KV）——计量及PT柜——并网保护柜——高压隔离开关——电网；

2、继电保护配置方案（具体以发电机厂家配置及电业部门继电保护设计要求为准）

在每台发电机出口处除了配置厂家的标准配置外，装设继电保护柜一面，内装设独立的过电流保护装置、低电压方向过电流保护装置、装设低周波保护；为了保证发电机安全运行，防止系统向发电机倒送功率，还需在发电机出口处装设逆功率保护装置。（优选电力系统普遍采用的并网综合保护装置）

（发电机的并网柜就是内装断路器的一个“普通”高压开关柜，由于其连接发电机系统和电网系统，安装有完备的并网保护装置，起到发电机并网作用，而被称为“并网柜”；该柜的特殊点就是装设的保护和其他出线开关柜不同，一般会装有方向过流保护、电流时限速断保护、低压低周振荡解列保护等。）

结论：优选方案一。

四、外电网线路的设计

外电网线路的截面积按厂区最大负荷、发电机组装机容量两者的最大值考虑。并网地点为厂区变电站低压侧或高压进线侧。

例如：项目发电机组容量为2X400KW，沼气站内最大负荷为120KW，站区变压器选型为400KVA，则外电网的线路按2X400KVA为基数，按设计规范计算选型即可。

五、发电机的配置要求

1、发电机配置：沼气发动机、斯坦福/西门子发电机、公用底盘、控制屏、散热器、点火系统、混合器、蓄电池组、控制启动信号电缆、发电机启动机、蓄电池充电单元、风扇冷却系统的控制单元（含50米以内的电缆）、余热锅炉一台、循环水泵2台、发电机沼气缓冲罐及室内管道系统一套、发电机配件备件及资料；

2、提供两台发电机控制屏联络柜1台，并网出线专用隔离开关柜一台；

3、400GF机组控制箱屏各一台并带全自动并网装置一套。

六．“济柴”沼气发电机组介绍

6.1 设备遵循的主要标准及规范

●GB2820-1997 往复式内燃机驱动的交流发电机组

●JB/T 9583.1-1999 气体燃料发电机组通用技术条件

●GB1105.1-87 内燃机台架试验性能试验方法

●GB14048.1-5 低压开关设备和控制设备

●GB/T4942.2 低压电器外壳防护等级

●GB755 旋转电机定额和性能

●GB48260 电机功率等级

●GB4942.1 电机外壳防护等级

●GB997 电机结构安装形式代号

●GB/T147113 中小型旋转电机安全通用要求

6.2 环境条件

沼气发电机组在环境温度-40℃～+40℃，相对湿度＜90%（20℃时），海拔高度≤1000m 的环境条件下能稳定、可靠运行。在标准环境状况下（大气压力100kPa，环境温度：25℃，空气相对适度30％）能输出额定功率。

6.3 沼气净化要求

沼气净化要求：燃气应经过稳压过滤装置，无液态水、油；杂质颗粒不应大于50μm，