[發明專利]汽輪機同軸拖動兩臺異步發電機組的系統及其并網方法

在審

• 申請號: 201711064344.9
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107701244A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 郭冰;成濤;張源;馮知正;趙虎軍;蒙濤;王文波
• 申請（專利權）人: 國電龍源節能技術有限公司
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;H02J3/38
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙)11387
• 代理人: 劉春成

技術領域

本發明屬于汽輪機發電技術領域，特別涉及一種汽輪機同軸拖動兩臺異步發電機組的系統及其并網方法。

背景技術

目前國內火電行業供熱機組、工業抽汽機組，以及石化、鹽業等行業，普遍存在著將高品位的蒸汽通過減溫減壓裝置或閥門節流的方式轉換為低品位蒸汽供暖或者供汽的情況，該過程存在能量的極大浪費。

針對上述現象，常規采用高品位的蒸汽作為汽輪機的進汽，排汽加熱熱網循環水供熱或作汽源供給工業用戶，汽輪機拖動異步發電機發電，所發電量并入廠用電系統，以實現節能和降低廠用電率。

在該汽輪機和發電機選型時，為了防止發電負荷超出負載側需求造成電量反送至高廠變的情況，同時考慮單臺大容量的異步發電機在并網時存在瞬間沖擊電流較大的隱患，出于安全的考慮和工程經驗，通常以“異步發電機的容量不得高于該段廠用電負荷的80％”作為限制條件。

因此在實際中，當汽輪機發電機組設計最大發電量遠大于單段母線可承受的上網電量時，通常有兩種設計方案，第一種設計方案：如圖1所示，調整汽輪發電機組的設計容量，然而這種方案對總發電負荷進行了限制；第二種設計方案：如圖2所示，新增兩套汽輪機異步發電機組(左側為第一套汽輪機異步發電機組，與其對應的廠用母線段為IA，右側為第二套汽輪機異步發電機組，與其對應的廠用母線段為IB)，然而這種方案增加了占地面積，增加了投資。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種汽輪機同軸拖動兩臺異步發電機組的系統，其包括汽輪機、第一異步發電機和第二異步發電機；所述汽輪機用于將蒸汽的能量轉換成為機械能；所述第一異步發電機的轉子的一端與所述汽輪機的轉子通過接觸式聯軸器連接，所述第一異步發電機的定子與廠用電系統的第一母線段連接；所述第二異步發電機的轉子與所述第一異步發電機的轉子的另一端通過非接觸式聯軸器連接，所述第二異步發電機的定子與所述廠用電系統的第二母線段連接；其中，所述第一異步發電機和第二異步發電機的容量和選型相同。

在如上所述的系統中，優選地，所述汽輪機的發電機組的總容量大于所述廠用電系統的第一母線段可承受的上網電量和所述廠用電系統的第二母線段可承受的上網電量。

在如上所述的系統中，優選地，所述非接觸式聯軸器為電磁聯軸器。

本發明還提供了一種汽輪機同軸拖動兩臺異步發電機組的系統的并網方法，其包括：調整所述汽輪機的轉速至第一轉速N₁，其中，N₁小于第一異步發電機的同步轉速N₂；若第一異步發電機和所述第二異步發電機同時具備并網條件，則所述第一異步發電機先并網，所述第二異步發電機后并網；并網后，所述第一異步發電機和所述第二異步發電機同時升負荷。

在如上所述的并網方法中，優選地，2850r/min≤N₁≤2950r/min；N₂＝3000r/min。

在如上所述的并網方法中，優選地，N₁＝2900r/min。

本發明又提供了一種汽輪機同軸拖動兩臺異步發電機組的系統的并網方法，其包括：調整所述汽輪機的轉速至第一轉速N₁，其中，N₁小于第一異步發電機的同步轉速N₂；若所述第一異步發電機具備并網條件，則所述第一異步發電機并網；在所述第一異步發電機并網且升負荷至額定工況后，某時刻若所述第二異步發電機具備并網條件，則降低所述第一異步發電機的轉速至N₂，所述第二異步發電機并網；并網后，所述第一異步發電機和所述第二異步發電機同時升負荷。

在如上所述的并網方法中，優選地，2850r/min≤N₁≤2950r/min；N₂＝3000r/min。

在如上所述的并網方法中，優選地，N₁＝2900r/min。

本發明實施例通過上述技術方案帶來的有益效果如下：

本發明與“單臺大容量汽輪發電機組”的方案相比，具有以下優點：①兩臺小容量異步發電機分別并入不同母線段，機組運行方式更加靈活；②避免了單段母線用電負載對總發電負荷的限制，節能效果更加明顯。

與“新增兩套汽輪機異步發電機組”的方案，具有以下優點：①運行維護簡單，節約占地面積；②節約投資，經濟效益更優。

附圖說明

圖1為現有技術中提供的一種與調整汽輪發電機組的設計容量方案對應的結構示意圖；