集控式集装箱柴油发电站系统的制作方法

1.本实用新型涉及柴油发电机组领域，尤其涉及集控式集装箱柴油发电站系统。


背景技术：

2.由于矿山、油田、孤岛以及偏远地区架设高压输电线路和长距离沿途建变电站投资成本高且难度大，市电无法到达，这些地区的供电得不到保障，主要依赖柴油发电机进行供电，参考申请号为201310613684.8、名称为海岛柴油发电站余热电水联产装置及方法的中国实用新型专利。若采用现场建设厂房电站的方式则存在以下缺点：(1)建设周期长；(2)迁移不便；(3)占地面积大；(4)增减容量不灵活。随着时代的发展，用户对供电质量的可靠性、可视化集中监控等方面的需求越来越高，传统柴发机组在这些方面存在不足。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集控式集装箱柴油发电站系统，降低现场施工难度、减小占地面积。
4.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：集控式集装箱柴油发电站系统，包括机组集装箱模块、配电集装箱模块、油罐集装箱模块、检修集装箱模块和控制集装箱模块；
5.所述机组集装箱模块分别与所述配电集装箱模块、油罐集装箱模块、检修集装箱模块和控制集装箱模块连接。
6.在可选实施例中，所述机组集装箱模块包括六组以上集装箱机组，六组以上所述集装箱机组并联后分别与所述配电集装箱模块、油罐集装箱模块、检修集装箱模块和控制集装箱模块连接。
7.在可选实施例中，所述配电集装箱模块包括高压进线柜，六组以上所述集装箱机组并联后与所述高压进线柜连接。
8.在可选实施例中，所述油罐集装箱模块包括集装箱式油管，六组以上所述集装箱机组并联后与所述集装箱式油管连接。
9.在可选实施例中，所述检修集装箱模块包括检修室，六组以上所述集装箱机组并联后与所述检修室连接。
10.在可选实施例中，所述控制集装箱模块包括并机主控柜和油路主控柜，六组以上所述集装箱机组并联后分别与所述并机主控柜和所述油路主控柜连接。
11.本实用新型的有益效果在于：提供一种集控式集装箱柴油发电站系统，柴发电站系统采用模块化集装箱成套提前在工厂预制，用户现场建设周期短、安装便捷、迁移方面并且占地面积小。
附图说明
12.图1所示为本实用新型实施例的集控式集装箱柴油发电站系统的结构示意图；
13.图2所示为本实用新型实施例的并机主控及集中监控原理框图；
14.图3所示为本实用新型实施例的油路主控及集中监控原理框图；
15.标号说明：
16.1、机组集装箱模块；
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2、配电集装箱模块；
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3、油罐集装箱模块；
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4、检修集装箱模块；
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5、控制集装箱模块。
具体实施方式
17.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
18.本实用新型提供一种集控式集装箱柴油发电站系统，适用于柴油发电机组中。
19.请参照图1至图3所示，本实用新型的集控式集装箱柴油发电站系统，包括机组集装箱模块1、配电集装箱模块2、油罐集装箱模块3、检修集装箱模块4和控制集装箱模块5；
20.所述机组集装箱模块1分别与所述配电集装箱模块2、油罐集装箱模块3、检修集装箱模块4和控制集装箱模块5连接。
21.从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供一种集控式集装箱柴油发电站系统，柴发电站系统采用模块化集装箱成套提前在工厂预制，用户现场建设周期短、安装便捷、迁移方面并且占地面积小。
22.进一步地，所述机组集装箱模块1包括六组以上集装箱机组，六组以上所述集装箱机组并联后分别与所述配电集装箱模块2、油罐集装箱模块3、检修集装箱模块4和控制集装箱模块5连接。
23.从上述描述可知，集装箱机组主要包括柴油发动机、发电机、水箱、公共底盘、减震器、消声器、蓄电池、机旁控制屏等组成，机组柴油发动机的飞轮壳与发电机端盖止口定位，柴油发动机飞轮与发电机盘片通过飞轮止口定位，柴油发动机、发电机与公共底盘之间采用橡胶减震器过渡连接，这样既保证了柴油发动机曲轴与发电机转子有较好的同轴度，又能对柴油发动机在起动、停机及负载突变时，所产生的冲击起到缓冲减振作用。
24.进一步地，所述配电集装箱模块2包括高压进线柜，六组以上所述集装箱机组并联后与所述高压进线柜连接。
25.从上述描述可知，配电集装箱模块2是一个配电系统，主要由6面高压进线柜、1面pt柜、6面馈线柜、1面接触器柜和1面接地电阻柜等组成，高压进线柜、pt柜以及馈线柜联排之后放置在配电集装箱中，发电机中性点通过接地电阻柜接地。六台高压柴油发电机组通过高压进线柜进行并联，然后通过6路高压馈线柜为负载进行供电。
26.进一步地，所述油罐集装箱模块3包括集装箱式油管，六组以上所述集装箱机组并联后与所述集装箱式油管连接。
27.从上述描述可知，油罐集装箱模块3主要由1个15m3集装箱式油罐组成，为6台集装箱机组提供运行时必要的燃油。
28.进一步地，所述检修集装箱模块4包括检修室，六组以上所述集装箱机组并联后与所述检修室连接。
29.从上述描述可知，检修集装箱模块4为整个电站提供一个储存备品及常规维护检修用的空间，给电站提供备品存储保障，便于整个电站户外长期运行。
30.进一步地，所述控制集装箱模块5包括并机主控柜和油路主控柜，六组以上所述集装箱机组并联后分别与所述并机主控柜和所述油路主控柜连接。
31.从上述描述可知，该功能模块可完成机组监控、并机控制以及油路系统监控，形成一个集中监控系统，箱体内还配由办公桌、办公椅以及空调，方便运维人员监控整个电站的运行状态。
32.本实用新型的工作原理是：采用集中监控系统，实现集柴油发电机组启停控制、高压柜断路器状态、接地电阻柜接触器状态以及油路系统控制逻辑为一体的可视化集中动态监控，实现对整个电站系统的智能化动态监控，使得整个电站系统更加人性化，使用更加便捷。
33.并机主控及集中监控工作运行流程：若需要远程同时启动柴油发电机组，可通过在并机主控柜面板上设置的一键起机按钮实现，通过起机按键，提供开关量起机信号给主控柜plc，主控柜plc输出各机组遥控启停信号控制多台机组的启动运行，多台机组并机成功后，通过设置并机成功台数来控制6个出线断路器的合闸，实现给负载的供电。另外，采用触摸屏与plc数据交互，通过触摸屏发送命令至主控柜plc，也可以控制柴油机组的启停；在触摸屏上也可以监测高压柜端断路器的状态、接地电阻柜接触器的状态，判断机组的运行状态是否正确,监控所有柴油发电机组、油机进线柜、出线柜的运行和保护报警等，保证系统安全可靠的运行。
34.油路主控及集中监控工作运行流程：每台集装箱机组均配置日用油箱，满足8小时的日常供油需求，日用油箱配置4-20ma磁翻板液位计，供油电磁阀和泄油电磁阀；同时集装箱柴发电站配置两个地埋油罐，每个油罐均配置供油泵和卸油泵，满足电站日用油箱补给需求。
35.日用油箱通过4-20ma磁翻板液位计将油位信号通过模拟量信号传至光柱仪显示仪，光柱显示仪可同时输出4-20ma信号以及开关量高高、高、低、低低液位报警信号至plc，同时日用油箱电磁阀、油罐油泵的状态信号、油罐液位信息以及消防信号均接至plc，通过编程软件将油路系统的补给控制转换为梯形图逻辑，可以实现如下逻辑：任意一个集装箱柴发机组日用油箱液位低时，plc会自动触发低油位机组的油箱供油电磁阀打开，同时联动油罐的主供油泵工作，若主油罐液位低或者主油泵出现故障时，自动切换至备用油罐供油泵工作，日用油箱中的液位到达高液位时，自动关闭供油泵以及供油电磁阀。若集装箱柴发电站系统发生火灾时，可以强制停止补给功能以及实现泄油功能。
36.若需要实现手动补给的工况需求，可通过触摸屏实现，触摸屏通过通讯从plc中采集的数据，读取油罐液位、日用油箱液位、电动泵开关状态、电磁阀状态等数据信息；通过触摸屏组态设置液位补给的按钮，通过按钮可实现补油和泄油的功能。同时在触摸屏上可动态显示所有日用油箱、油罐液位、电磁阀和油泵的状态以及油路补油、泄油动画等信息，实现在监控室掌握整个油路系统的运行状态。
37.低燃油消耗率方案：集装箱电站系统一般作为常用电站，为了提高用户的体验感，降低电站运行成本，采用燃油消耗率较低同时机组运行可靠的方案，经同功率多品牌发动机选型对比，我们最终拟采用mtu品牌18v2000g26f低油耗型发动机。该发动机采用了先进的adec电子管理系统以及高压燃油共轨等技术，具有低油耗、低排放和低维护成本的优良特性，同时发动机升功率足，满足电站常用使用需求。电站机组燃油消耗率计算如下：100％
负载时机组燃油消耗率＝(100％负载时发动机功率
÷
100％负载时机组功率)
×
(100％负载时发动机燃油消耗率)，机组功率＝(发动机功率－风扇消耗功率)
×
电机效率，发动机功率＝(机组功率
÷
电机效率)+风扇消耗功率，100％负载下发动机的燃油消耗率为189g/kwh，100％负载下发电机效率为95.2％，风扇消耗为51.37kw，1000kw机组在100％负载下对应的功率为1000kw，经计算得：100％负载时机组燃油消耗率＝208.3g/kwh。
38.请参照图1至图3所示，本实用新型的实施例一为：集控式集装箱柴油发电站系统，包括机组集装箱模块1、配电集装箱模块2、油罐集装箱模块3、检修集装箱模块4和控制集装箱模块5；
39.所述机组集装箱模块1分别与所述配电集装箱模块2、油罐集装箱模块3、检修集装箱模块4和控制集装箱模块5连接。
40.所述机组集装箱模块1包括六组以上集装箱机组，六组以上所述集装箱机组并联后分别与所述配电集装箱模块2、油罐集装箱模块3、检修集装箱模块4和控制集装箱模块5连接。所述配电集装箱模块2包括高压进线柜，六组以上所述集装箱机组并联后与所述高压进线柜连接。所述油罐集装箱模块3包括集装箱式油管，六组以上所述集装箱机组并联后与所述集装箱式油管连接。所述检修集装箱模块4包括检修室，六组以上所述集装箱机组并联后与所述检修室连接。所述控制集装箱模块5包括并机主控柜和油路主控柜，六组以上所述集装箱机组并联后分别与所述并机主控柜和所述油路主控柜连接。
41.综上所述，本实用新型提供一种集控式集装箱柴油发电站系统，柴发电站系统采用模块化集装箱成套提前在工厂预制，用户现场建设周期短、安装便捷、迁移方面并且占地面积小。
42.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。