(三)交流发电机的自动并车控制.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * 交流发电机的自动并车控制 1 理想的准同步并车条件 （1）待并发电机的电压与运行发电机（或电网）的电压大小相等； （2）待并发电机的频率与运行发电机（或电网）的频率数值相等； （3）待并发电机电压的初相位（初相角）与运行发电机（或电网）电压的初相位（初相角）一致。 （4）待并发电机的电压与电网(或运行机)电压的相序一致； 2 规范对准同步并车条件的规定 1）并车操作中电压差不得大于额定电压的10％，即：ΔU≤±10％Ue。在电网负载比较平稳的情况下，通常船舶发电机的调压器是能够满足这一条件的，因为一般船舶发电机的调压器静态电压调整率为±2.5%，如果发电机调压器正常，完全可以满足并车操作电压差不大于±10％Ue的要求。 2）并车操作时一般相位差在±15?以内。 3）并车操作时一般频差在±1%额定频率值以内被认为是允许的，即要求：Δf≤±1% fe。对于50HZ的船舶电站，则并车操作时一般频差在±0.5HZ以内被认为是允许的。 自动并车控制 并联运行对原动机的要求 （1）必须有相同而均匀的角速度 （2）具有合适的有差特性的速度变化率 （3）参与并联运行发电机的各原动机其调速器的灵敏度要适当 自动并车控制 （1）频差方向鉴别，检测待并发电机与电网电压的频率差，并根据频差的大小与方向自动地对待并发电机发出增速或减速信号，进行频率预调，使待并发电机的频率接近电网频率，创造合闸条件。 自动并车控制 （3）要能计及发电机主开关的固有动作时间，相应地在同步点之前提前发出合闸指令，实现自动准同步。 （2）鉴别合闸条件，设置一个合闸与门，检测待并发电机与电网的电压差、频率差和相位差这三个条件，当任何一个条件不符合并车要求时，实现闭锁，不允许发出合闸指令。 自动并车控制 1．2 自动并车装置的组成 通常自动并车装置应由调压、调速和合闸三部分组成。 自动并车控制 船舶自动并车装置大多由脉动电压形成环节、频差方向鉴别及调速脉冲控制电路、获取恒定超前相角或超前时间信号的环节、允许合闸频差检测环节、允许电压差检测及合闸“与”门环节等构成。 小Δf表示小扰动环节 ±Δf表示频率预调环节 Δu允表示允许电压差检测环节 Δf允表示允许频率差检测环节 ?q / t q表示恒定超前相角或恒定超前时间检测环节 自动并车控制 4 自动准同步并车装置典型环节技术方案及原理分析 4．1 差频三角波电压的形成 脉动三角波电压与正弦形脉动电压同频，脉动三角波电压与相位角成线性关系，不受电压差和波形失真的限制，从而避免了正弦形脉动电压的缺陷。 自动并车控制 4．2 频差方向鉴别环节 频差方向鉴别环节的功能是辨别频差的方向，及正频差还是负频差，根据频差的方向，发出“加”速或“减”速指令，进行频率予调。 自动并车控制 3） 模拟量比较法 模拟量比较法原理图 将电网的频率fw信号和待并发电机的频率ff信号分别送到频率—电压变换器，其输出为与各自频率成正比的直流电压信号u1和u2。 自动并车控制 模拟量比较法原理图 输出信号uA送入鉴别器，当uA＞0，即待并发电机的频率ff＞电网的频率fw，鉴别器输出“减”速信号，当uA＜0，即待并发电机的频率ff＜电网的频率fw，鉴别器输出“加”速信号。 自动并车控制 4．3 恒定超前相角信号的获得与整定 1）恒定超前相角的获得 采用鉴幅器获得恒定超前相角的波形图 主开关合闸固有动作时间 自动并车控制 在设计电路时应考虑在鉴幅器的输出电路后一级加一个单向微分电路，使之只能检出单向的脉冲，也就是超前相角信号，只有负脉冲（即恒定超前相角信号）得以输出去触发合闸控制回路。 自动并车控制 2）恒定超前相角的整定 自动并车控制 4．4 恒定超前时间的获得与整定 恒定超前时间获得电路 由于脉动电压波型的过零点代表相位差=0，所以要获得恒定的超前时间tq，只要把脉动电压波型的零点前移tq时间，再检测零点，即可获得恒定的超前时间。显然，脉动电压波型的前移可采用比例一微分电路实现。 自动并车控制 恒定超前时间的获得一般采用比例—微分电路，使脉动电压波型提前过零，然后再用零电平检测器检测过零点，以发出提前的允许合闸信号。 恒定超前时间获得电路 tq=RC=tKd tq与角频差ωS无关 自动并车控制 4．5 允许合闸频差的检测 微分法检测允许合闸频差的原理 三角波脉动电压US?的斜率与频差成正比，而三角波脉动电压US?的斜率就是三角波脉动电压US?的微分值。因此，对三角波脉动电压US?进行微分后所得到的电压就能反映频差的大小，得出这一微分电压值，就可以实现对允许合闸频差的检测。 自动并车控制 频差三角波在π～2π区间的直线方程为：