第四章 舰船同步发电机投入并联工作.ppt

* * 第四章 舰船同步发电机投入并联工作 第一节 概述 第二节 手动准同步方法 第三节 电抗同步方法 第四节 自动准同步原理 第一节 概述 通常船舶主电站由两台或两台以上型号、规格相同的发电机组成。 多台发电机并联运行状态的实现方法： 第一台发电机起动后无条件接入电网， 从第二台发电机起，依次起动，须经“投入并联”的操作接入电网。 “投入并联”也叫“并车”。 并车条件 假设： 待并发电机的瞬时电压为： 电网的瞬时电压为： 条件 暂态过程 定义：待并发电机主开关闭合瞬间的电路状态； 电路变换过程 首先进入次暂态过程，电枢回路的阻抗从次暂态电抗 渐变为 ，进入暂态， 再渐变为 ，进入稳态。 当发电机转子无阻尼绕组时，无次暂态，仅从 渐变为 。 并车条件分析---等值电路 （1） （2） （3） 实用的并车条件 电压幅值偏差在 10%以内， 频率偏差在 1%以内， 相位差在 15电角度以内。 并车方法分类 准(确)同步法 直接按上述三条件实现并车的方法叫做， 又可分为手动准同步法和自动准同步法两种。 电抗同步法或粗同步法 通过增加并车电抗器及相应附属电器使并车条件适当放宽，操作较为简捷的一种并车方法。 这是目前我国船舶广泛应用的一种并车方法。 第二节 手动准同步方法 定义： 由操作人员观察仪表、指示器并相应手动调整有关参数，使待并发电机满足准同步并车三条件，并在恰当时刻完成待并发电机接入电网(待并发电机的主开关闭合，也叫合闸)的操作，叫做手动准同步并车(操作) 。 手动准同步并车步骤是: 第一步，起动待并发电机，加上励磁，建立电压。 第二步，观察电压表。 电压表有两个，一个指示待并发电机输出电压，另一个指示电网(汇流排)电压。 判断两电压表指示的电压偏差是否在 10%以内，若两者偏差过大，则应手动调整待并发电机调压器的有关旋钮或手柄，使Ug接近Un。 第三步，观察频率表。 频率表有两个， 判断频率偏差是否在 1%以内。若偏差过大，则应手动调整待并发电机的原动机转速。 实船操作时，调整待并发电机的参数时，通常使Ug略大于Un，fg略大于fn 。 第四步，检测相位差。 检测相位差有两类指示器: 一类为指示灯。即灯光明暗法和灯光旋转法。 另一类指示器是同步表，也叫整步表或同步指示器。 (1)灯光明暗法 (2)灯光旋转法 (3)同步表法 同步表法接线图 第五步，选择恰当时刻合闸。 时间延滞ts 由子主开关从接受合闸指令到真正闭合电路有一个，称为开关固有动作时间， 大小约在0.1S这个数量级。 为了使合闸时刻δ=0，发合闸指令应取一定的时间或相位差提前量。 结论 并车操作包括观察仪表，调整(电压和频率)及选择恰当时刻合闸； 全过程能否快速、理想地完成，取决于操作人员的素质和经验； 为了降低操作难度，保证人工操作的安全性，产生了电杭器并车的方法(粗同步并车法)。 第三节 电抗同步方法 原理： 放宽了准同步并车的条件，其中 电压条件不变， 频率条件放宽到Δf在 3%以内， 相位条件放宽到δ≠180 ，即δ几乎不受限制。 因此，又称为粗同步并车方法。 粗同步并车过程 当起动待并发电机G,并建立电压后，检测并车条件(放宽了的)，若满足条件，首先合上S2，使G通过并车电抗器LS接入电网。电抗器限制了并车冲击电流，保证了投入并联的安全性。经一定时间的整步作用，再合上S1，并且打开S2，完成整个并车操作。 二、并车电抗器 作用： 限制并车条件放宽后可能出现的过大的并车冲击电流， 要求： 电抗器必须有较大的电抗值， 在通过大电流的条件下，电抗值应能稳定不变。 电抗器值计算 忽略发电机电枢电阻及并车电抗器电阻， 设两发电机次暂态电抗相同，为 ； 开关S2闭合瞬间产生环流的直流分量仅持续几十毫秒，因此并车电抗器主要用来限制冲击电流的交流分量 冲击电流的交流分量 为 --为电网或发电机每相额定电压有效值; --为并车瞬间存在的相位差; --并车电抗器LS的电抗值。 考虑最恶劣的相角条件，即 采用标幺值(相对单位制)时 式中: --线电压额定值，V; --发电机额定相阻抗值，Ω; --发电机额定线电流，A。 所以： 几点说明： 尽管并车电杭器是根据δ=180条件计算的，但我们已经知道δ角越大，自整步作用就越小，而有可能使发电机长时间不能达到同步。因此，实际粗同步操作时，限制δ在90以内才能保证并车的成功。 并车电杭器有标准产品，系统设计时可按计算值选用。 不同类型、不同功率的