《13第十三章 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《13第十三章 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行（23頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第第1313章章 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行本章的主要講解內(nèi)容本章的主要講解內(nèi)容第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)第三節(jié)第三節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行條件分析船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行條件分析第四節(jié)第四節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)手動并聯(lián)運(yùn)行分析船舶同步發(fā)電機(jī)手動并聯(lián)運(yùn)行分析第五節(jié)第五節(jié) 模擬式船舶同步發(fā)電機(jī)自動并車裝置的基模擬式船舶同步發(fā)電機(jī)自動并車裝置的基本原理本原理船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第一節(jié)第一節(jié)
2、 概述概述 現(xiàn)代船舶大多采用交流電站，隨著船舶噸位、電氣化、自現(xiàn)代船舶大多采用交流電站，隨著船舶噸位、電氣化、自動化程度的提高，電站容量也日益增加。為了滿足船舶供動化程度的提高，電站容量也日益增加。為了滿足船舶供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，一般的船舶電站均配置了兩臺以上電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，一般的船舶電站均配置了兩臺以上的同步發(fā)電機(jī)組做為主電源，并且這兩臺以上的發(fā)電機(jī)可的同步發(fā)電機(jī)組做為主電源，并且這兩臺以上的發(fā)電機(jī)可以通過公用母線向全船負(fù)荷供電，這就是通常所說的發(fā)電以通過公用母線向全船負(fù)荷供電，這就是通常所說的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電
3、系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第二節(jié)第二節(jié) 發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)（1 1）兩臺發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率總是等于負(fù)載的有功功率）兩臺發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率總是等于負(fù)載的有功功率P P和和 無功功率無功功率Q Q，即：，即：（2 2）當(dāng)電網(wǎng)的用電負(fù)荷保持不變時，若單獨(dú)增加一臺發(fā)電機(jī)的輸入的）當(dāng)電網(wǎng)的用電負(fù)荷保持不變時，若單獨(dú)增加一臺發(fā)電機(jī)的輸入的機(jī)械功率，可使該發(fā)電機(jī)輸出的有功功率增加；與此同時，將引起另機(jī)械功率，可使該發(fā)電機(jī)輸出的有功功率增加；與此同時，將引起另一臺并聯(lián)機(jī)組輸出的有功功率自動減少。此外，由于輸入的機(jī)械功率一臺并聯(lián)機(jī)組輸出的有功功率自動減少。此外，由于輸入的機(jī)械功率
4、的增加使轉(zhuǎn)速升高，而另一臺機(jī)組因輸出的有功功率的減少也使轉(zhuǎn)速的增加使轉(zhuǎn)速升高，而另一臺機(jī)組因輸出的有功功率的減少也使轉(zhuǎn)速上升，結(jié)果將使電網(wǎng)的頻率有所升高。如果單獨(dú)減少一臺機(jī)組輸入的上升，結(jié)果將使電網(wǎng)的頻率有所升高。如果單獨(dú)減少一臺機(jī)組輸入的機(jī)械功率，則變化與上述相反。只有同時向相反方向調(diào)節(jié)兩并聯(lián)機(jī)組機(jī)械功率，則變化與上述相反。只有同時向相反方向調(diào)節(jié)兩并聯(lián)機(jī)組輸入的機(jī)械功率時，才能保持電網(wǎng)的頻率不變。輸入的機(jī)械功率時，才能保持電網(wǎng)的頻率不變。船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行，多為兩臺或多臺同容量發(fā)電機(jī)并聯(lián)。這船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行，多為兩臺或多臺同容量發(fā)電機(jī)并聯(lián)。這里以兩臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行為例來分析同容
5、量發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的一些特里以兩臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行為例來分析同容量發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的一些特點(diǎn)：點(diǎn)：返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系3 3單獨(dú)增加一臺發(fā)電機(jī)的勵磁電流時，該發(fā)電機(jī)輸出的無功功率增單獨(dú)增加一臺發(fā)電機(jī)的勵磁電流時，該發(fā)電機(jī)輸出的無功功率增加，而另一臺發(fā)電機(jī)輸出的無功功率將自動減少。此外，增加勵磁電加，而另一臺發(fā)電機(jī)輸出的無功功率將自動減少。此外，增加勵磁電流使空載電動勢增大，而另一臺發(fā)電機(jī)輸出的無功功率的減少使其去流使空載電動勢增大，而另一臺發(fā)電機(jī)輸出的無功功率的減少使其去磁效應(yīng)減少，兩者都使電網(wǎng)的電壓有所上升。單獨(dú)減少一臺發(fā)電機(jī)的磁效應(yīng)
6、減少，兩者都使電網(wǎng)的電壓有所上升。單獨(dú)減少一臺發(fā)電機(jī)的勵磁電流，則其變化與上述相反。只有同時反方向調(diào)節(jié)兩發(fā)電機(jī)的勵勵磁電流，則其變化與上述相反。只有同時反方向調(diào)節(jié)兩發(fā)電機(jī)的勵磁電流，才能保持電網(wǎng)的電壓不變。磁電流，才能保持電網(wǎng)的電壓不變。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第三節(jié)船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行條件分析船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行條件分析 返回 準(zhǔn)確同步并車方式是目前船舶上普遍采用的一種并車方法。準(zhǔn)確同步并車方式是目前船舶上普遍采用的一種并車方法。為了使并聯(lián)運(yùn)行的交流同步發(fā)電機(jī)保持穩(wěn)定地工作，每臺為了使并聯(lián)運(yùn)行的交流同步發(fā)電機(jī)保持穩(wěn)定地工作，每臺
7、并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)必須滿足如下并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)必須滿足如下4 4個條件：個條件：（1 1）待并機(jī)組的相序與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）的相序一致；）待并機(jī)組的相序與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）的相序一致；（2 2）待并機(jī)組的電壓與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）的電壓大小相等；）待并機(jī)組的電壓與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）的電壓大小相等；（3 3）待并機(jī)組電壓的初相位與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）電壓的相位相同；）待并機(jī)組電壓的初相位與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）電壓的相位相同；（4 4）待并機(jī)組電壓的頻率與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）電壓的頻率大小相等。）待并機(jī)組電壓的頻率與運(yùn)行機(jī)組（或電網(wǎng)）電壓的頻率大小相等。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)
8、院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系條件一：條件一：如圖如圖13-1 如圖如圖13-2條件二：條件二：如圖如圖13-3條件三：條件三：如圖如圖13-4實(shí)際并車時，除相序外，其他條件不可能做到完全一實(shí)際并車時，除相序外，其他條件不可能做到完全一致，而且必須有一定的頻差才能快速投入并聯(lián)運(yùn)行。下致，而且必須有一定的頻差才能快速投入并聯(lián)運(yùn)行。下面來分析這面來分析這3 3個并車條件。圖中個并車條件。圖中G1G1為已在電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電為已在電網(wǎng)運(yùn)行發(fā)電機(jī)，機(jī)，G2G2為待并發(fā)電機(jī)。為待并發(fā)電機(jī)。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系(a)實(shí)實(shí)際際接接線線示示意意圖圖 (b)單單
9、相相等等效效電電路路圖圖 圖圖13-1 并聯(lián)運(yùn)行連接示意圖圖并聯(lián)運(yùn)行連接示意圖圖 返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-2 電壓不等時電壓不等時,并車瞬間的相量圖并車瞬間的相量圖返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-3 初相位不一致時初相位不一致時,并車瞬間向量圖并車瞬間向量圖返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-4 并車時的相量圖并車時的相量圖返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系
10、第四節(jié)船舶同步發(fā)電機(jī)手動并聯(lián)運(yùn)行分析第四節(jié)船舶同步發(fā)電機(jī)手動并聯(lián)運(yùn)行分析返回手動并車操作關(guān)鍵要檢測和調(diào)整待并機(jī)的頻率和初相手動并車操作關(guān)鍵要檢測和調(diào)整待并機(jī)的頻率和初相位，使之滿足準(zhǔn)同步并車要求。位，使之滿足準(zhǔn)同步并車要求。一般通過一般通過“調(diào)速開關(guān)調(diào)速開關(guān)”來調(diào)節(jié)原動機(jī)轉(zhuǎn)速，使待并機(jī)來調(diào)節(jié)原動機(jī)轉(zhuǎn)速，使待并機(jī)的頻率接近運(yùn)行機(jī)的頻率。然后進(jìn)一步檢測待并機(jī)與的頻率接近運(yùn)行機(jī)的頻率。然后進(jìn)一步檢測待并機(jī)與原工作機(jī)組的頻率差是否小于原工作機(jī)組的頻率差是否小于0.5Hz0.5Hz，初相位是否一致，初相位是否一致。檢測這兩個并車條件的方法有同步指示燈和整步表。檢測這兩個并車條件的方法有同步指示燈和整步表
11、法法。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系（1 1）燈光旋轉(zhuǎn)法）燈光旋轉(zhuǎn)法 如圖如圖13-513-5（2 2）燈光明暗法（燈光熄滅法）燈光明暗法（燈光熄滅法）如圖如圖13-513-5一、同步指示燈法一、同步指示燈法 按照同步指示燈的連接方式分為有燈光明暗法和燈光按照同步指示燈的連接方式分為有燈光明暗法和燈光旋轉(zhuǎn)法兩種。旋轉(zhuǎn)法兩種。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系（a)電路示意圖電路示意圖 （b）相量圖相量圖圖圖13-5 燈光旋轉(zhuǎn)法燈光旋轉(zhuǎn)法返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電
12、系輪機(jī)工程學(xué)院船電系二、同步表法二、同步表法 同步表法是用來指示待并機(jī)與電網(wǎng)的電壓相位差，頻率同步表法是用來指示待并機(jī)與電網(wǎng)的電壓相位差，頻率差及其方向的儀表。目前同步表有電磁式和數(shù)字式種。差及其方向的儀表。目前同步表有電磁式和數(shù)字式種。電磁式同步表根據(jù)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的方式，有兩線圈交電磁式同步表根據(jù)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的方式，有兩線圈交叉成叉成9090，兩線圈交叉，兩線圈交叉6060 和三線圈式等，和三線圈式等，圖圖13-613-6所示所示為三線圈式同步表原理圖。為三線圈式同步表原理圖。圖圖13-713-7是船舶電站是船舶電站3 3臺發(fā)電機(jī)同步表接線圖。臺發(fā)電機(jī)同步表接線圖。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件
13、2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-6 同步表接線原理圖同步表接線原理圖返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)學(xué)院電氣及自動化教研室輪機(jī)學(xué)院電氣及自動化教研室圖圖13-7 船舶電站船舶電站3臺發(fā)電機(jī)同步表接線圖臺發(fā)電機(jī)同步表接線圖返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第五節(jié)第五節(jié) 模擬式船舶同步發(fā)電機(jī)自動并車裝置的基本原理模擬式船舶同步發(fā)電機(jī)自動并車裝置的基本原理 返回自動并車裝置自動完成手動并車操作的全過程，它由自動并車裝置自動完成手動并車操作的全過程，它由頻率預(yù)調(diào)，并車條件監(jiān)視和提前時間或提前相角捕獲頻
14、率預(yù)調(diào)，并車條件監(jiān)視和提前時間或提前相角捕獲電路等組成，電路等組成，圖圖13-813-8是其原理框圖。它可分為兩大部是其原理框圖。它可分為兩大部分：一部分為頻率預(yù)調(diào)，一部分為合閘控制。分：一部分為頻率預(yù)調(diào)，一部分為合閘控制。船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-8 13-8 模擬式自動并車裝置模擬式自動并車裝置原理?？驁D原理?？驁D返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系1 1頻差脈動電壓頻差脈動電壓 如圖如圖13-9 13-9 如圖如圖13-1013-102 2頻率預(yù)調(diào)頻率預(yù)調(diào) 如圖如圖13-111
15、3-113 3合閘控制電路合閘控制電路 如圖如圖13-1213-12船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系Ts=1 fTs=1 ftttTs=1 fTs=1 fU1,U2US 圖圖13-9 13-9 正弦波頻差脈動電壓電路及正弦波頻差脈動電壓電路及波形波形(a)返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-10 13-10 三角波頻率脈沖電壓三角波頻率脈沖電壓返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圖圖13-11 13-11 移相法檢測頻率方向移相法檢測頻率方向返回船舶電氣設(shè)備與系統(tǒng) 課 件2024/1/14輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步條件EH-221頻差及符號檢測EH-222并車、合閘控制EH-215整步調(diào)速控制EH-212并車信號手控并車令合閘信號電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)電壓信號G1G2G3合閘禁合主開關(guān)報(bào)警加速減速通電圖圖13-12 13-12 模塊式自動整步器的原模塊式自動整步器的原理框圖理框圖返回
13第十三章 船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行
