电力系统频率及有功功率自动调整.ppt

3) 主调发电机法 是指在并联运行的发电机组中有一台机组上装有调频器，作为主调发电机，其任务是当负荷变化而引起电网频率出现频差时，由它再次调节改变油门，来维持电网的频率为额定值，并承担系统负荷的变化量。而其余的发电机则总是保持运行于接近额定值， 称为基载发电机。 因此，调频调载装置仅作为主调发电机的调频器，它只检测电网的频差，并根据频差信号去调节主调发电机的调速特性来实现调频。而基载发电机的调速特性为有差特性，其工作点一次整定在额定频率，达到预定的负荷后，将不会再受调频器的控制。 自动调频调载装置原理框图 15. 2. 3 自动分级卸载 自动分级卸载保护装置是一种发电机过载保护装置。当发电机出现过载时，自动卸载装置动作，将部分次要负载自动切除，以保护发电机正常工作，并保证重要负载不间断供电。 该装置具有: 一级定时限卸载保护、二级定时限卸载保护、发电机过载反时限跳闸保护及发电机欠压定时限跳闸保护的功能。主要由信号变换、电流检测、 二级定时卸载、电压检测等环节组成。 15. 2. 3 自动分级卸载 备用机组能否起动的条件为：是否为“第一备用”、机组是否已准备好、系统是否要求增加机组。 1) 自动增加机组的条件 15. 2. 4 自动增减运行机组原理 系统要求增加机组的条件概括如下： （1）电网失电 （2）电力系统储备功率不足、运行机组重载或即将重载 （3）重载询问 （4）机组出现故障 自动起动指令形成后，应选择机组进行起动的顺序。 柴油发电机组起动成功后,经一定时间进入正常运转,电压及频率达到要求的数值。此时如果电网失电,合闸信号使发电机立即合闸,如果电网有电,则按照并车条件进行合闸,并车成功后,自动进行负载的转移。 2) 自动起动及合闸过程 接到起动指令后,柴油机进行起动。第一次起动不成功,共可起动三次起动。 3) 发电机的自动解列停机 船舶电气设备及系统 * 课 件 轮机学院电气及自动化教研室 第七节 电力系统频率及有功功率自动调整 §15.1 电力系统有功功率自动调整基础知识 §15.2 自动调频调载原理 §15.1 电力系统有功功率自动调整基础知识 1) 电力系统频率波动的原因及其影响 船级社规定：船用电器设备在电源频率波动稳态值达±5％额定频率时应能正常运用。因此要求船舶电网频率的变化最好保持在±0.2Hz以内。 原动机输入功率为PT 发电机负荷功率为PF 2) 电力系统的负荷调节效应 负荷功率随频率而改变的特性称为负荷的功率频率特性，属于负荷的静态频率特性。 船舶电力系统中各种有功负荷与频率的关系，可分为如下几种类型: (1)功率与频率无直接关系的负荷。 如:白炽照明，电热，整流器等。 (2)功率与频率成正比的负荷。 如:机床，压缩机，卷扬机等，其转矩基本恒定。 (3)功率与频率的三次方成正比的负荷。 如:吸风机，通风机，水泵等。 在电力系统中功率平衡被破坏引起频率变化时，负载吸收功率的变化起着补偿的作用，使系统能在另一个频率值下得到新的平衡，这种现象称为电力系统的负荷调节效应。 负荷调节效应 为了保证系统的频率变化在一定的允许范围内，发电机组必需配置调速器。 15.1.1 调速器及其调速特性 发电机转速的调整是由原动机的调速器来实现的，因此发电机组的功率频率特性取决于调速器的特性。 由于电力系统要求频率能维持在一定范围之内，因此调速器应是一种“定速调速器”。即通过调速器调节维持原动机转速不变。调速器种类有机械式、液压式和电子式等。但无论哪种型式，其工作原理都是测出偏差后，根据偏差的大小和极性去调节原动机，使原动机在负载从零到额定值范围内变化时，维持转速在允许的范围内。 1) 调速器的结构和动作原理 1 ：传动轴 2 ：轴 3： 飞铁 4 ：拨爪 5 ：滑套筒 6 ：弹簧 7 ：杠杆 8 ：拉杆 9 ：涡轮涡杆 柴油机运行时， 通过齿轮传动机构带动调速器的传动轴1将转速传到轴2，使飞铁3绕轴2旋转，飞铁在离心力作用下，力图张开，并将滑套5向上顶， 压缩弹簧6， 直到与弹簧6产生的反作用力相平衡， 这时滑套5将处于某一平衡位置，通过杠杆7、拉杆8， 将油门拉到一定的开度，使柴油机有一定大小的喷油量，机组在一定转速下运行，此时的调速器处于一种平衡状态。 若由于某种原因破坏了调速器的平衡，譬如负载减少、机组转速升高，则飞铁的离心力增大、张开的角度将更大，引起滑套5上移。在滑套上移的过程中，通过杠杆、拉杆、使油门减小，转速就被阻止进一步增加。同时，因为滑套的上移压缩了弹簧6，其反作用力也将增加，直到与离心力的作用平衡，滑套5就停止上移。到此，调速器达到了一个新的平衡状态，机组在另一个转速下稳定运行。 相反若由于某种原因使转速降低，则飞铁的离心力变小、平衡又被打破，