[发明专利]汽轮机同轴拖动两台异步发电机组的系统及其并网方法

说明书

技术领域

本发明属于汽轮机发电技术领域，特别涉及一种汽轮机同轴拖动两台异步发电机组的系统及其并网方法。

背景技术

目前国内火电行业供热机组、工业抽汽机组，以及石化、盐业等行业，普遍存在着将高品位的蒸汽通过减温减压装置或阀门节流的方式转换为低品位蒸汽供暖或者供汽的情况，该过程存在能量的极大浪费。

针对上述现象，常规采用高品位的蒸汽作为汽轮机的进汽，排汽加热热网循环水供热或作汽源供给工业用户，汽轮机拖动异步发电机发电，所发电量并入厂用电系统，以实现节能和降低厂用电率。

在该汽轮机和发电机选型时，为了防止发电负荷超出负载侧需求造成电量反送至高厂变的情况，同时考虑单台大容量的异步发电机在并网时存在瞬间冲击电流较大的隐患，出于安全的考虑和工程经验，通常以“异步发电机的容量不得高于该段厂用电负荷的80％”作为限制条件。

因此在实际中，当汽轮机发电机组设计最大发电量远大于单段母线可承受的上网电量时，通常有两种设计方案，第一种设计方案：如图1所示，调整汽轮发电机组的设计容量，然而这种方案对总发电负荷进行了限制；第二种设计方案：如图2所示，新增两套汽轮机异步发电机组(左侧为第一套汽轮机异步发电机组，与其对应的厂用母线段为IA，右侧为第二套汽轮机异步发电机组，与其对应的厂用母线段为IB)，然而这种方案增加了占地面积，增加了投资。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种汽轮机同轴拖动两台异步发电机组的系统，其包括汽轮机、第一异步发电机和第二异步发电机；所述汽轮机用于将蒸汽的能量转换成为机械能；所述第一异步发电机的转子的一端与所述汽轮机的转子通过接触式联轴器连接，所述第一异步发电机的定子与厂用电系统的第一母线段连接；所述第二异步发电机的转子与所述第一异步发电机的转子的另一端通过非接触式联轴器连接，所述第二异步发电机的定子与所述厂用电系统的第二母线段连接；其中，所述第一异步发电机和第二异步发电机的容量和选型相同。

在如上所述的系统中，优选地，所述汽轮机的发电机组的总容量大于所述厂用电系统的第一母线段可承受的上网电量和所述厂用电系统的第二母线段可承受的上网电量。

在如上所述的系统中，优选地，所述非接触式联轴器为电磁联轴器。

本发明还提供了一种汽轮机同轴拖动两台异步发电机组的系统的并网方法，其包括：调整所述汽轮机的转速至第一转速N₁，其中，N₁小于第一异步发电机的同步转速N₂；若第一异步发电机和所述第二异步发电机同时具备并网条件，则所述第一异步发电机先并网，所述第二异步发电机后并网；并网后，所述第一异步发电机和所述第二异步发电机同时升负荷。

在如上所述的并网方法中，优选地，2850r/min≤N₁≤2950r/min；N₂＝3000r/min。

在如上所述的并网方法中，优选地，N₁＝2900r/min。

本发明又提供了一种汽轮机同轴拖动两台异步发电机组的系统的并网方法，其包括：调整所述汽轮机的转速至第一转速N₁，其中，N₁小于第一异步发电机的同步转速N₂；若所述第一异步发电机具备并网条件，则所述第一异步发电机并网；在所述第一异步发电机并网且升负荷至额定工况后，某时刻若所述第二异步发电机具备并网条件，则降低所述第一异步发电机的转速至N₂，所述第二异步发电机并网；并网后，所述第一异步发电机和所述第二异步发电机同时升负荷。

在如上所述的并网方法中，优选地，2850r/min≤N₁≤2950r/min；N₂＝3000r/min。

在如上所述的并网方法中，优选地，N₁＝2900r/min。

本发明实施例通过上述技术方案带来的有益效果如下：

本发明与“单台大容量汽轮发电机组”的方案相比，具有以下优点：①两台小容量异步发电机分别并入不同母线段，机组运行方式更加灵活；②避免了单段母线用电负载对总发电负荷的限制，节能效果更加明显。

与“新增两套汽轮机异步发电机组”的方案，具有以下优点：①运行维护简单，节约占地面积；②节约投资，经济效益更优。

附图说明

图1为现有技术中提供的一种与调整汽轮发电机组的设计容量方案对应的结构示意图；