采用计算机控制的船舶电站系统课件.ppt

浙江国际海运 影响电网电压的因素 发电机电压平衡方程： U=E – jIX E=4.44NfΦ 1、引起电压波动的主要原因是负载变动。（电枢反应） E不变，I变化时,U变化。 2、发电机f变化，磁通 Φ变化，引起E变化，从而引起U变化。（温度也有可能影响） 通过调节发电机励磁电流的大小进行恒压控制。 电压自动调整装置既可以调整电压，又可以进行无功功率的分配。 《钢制海船入级规范》 发电机从空载到满载，功率因素保持为额定值，主发电机的静态电压变化率在±2.5%以内，应急主发电机的静态电压变化率在±3.5%以内。 □ 发电机突加或突减60%额定电流及功率因数不超过0.4（滞后）的对称负载时，当电压跌落时，其瞬态电压值应不低于额定电压的85%；当电压上升时，其瞬态电压值应不超过额定电压的120%，而电压恢复到与最后稳定值相差3%以内所需时间应不超过15s。 3、并联运行机组对各台发电机电压调节特性的要求 并联运行发电机间无功功率分配的关系，主要由电压 调节特性曲线决定。也就是说，同步发电机间无功功率 的自动分配，实际是通过自动电压调整器自动调整励磁 电流，以调整发电机端电压的办法来实现的。 因此，自动电压调整器不仅担负着自动调整电压的任务，还担负着自动调整分配无功功率的任务。 无功功率自动分配 □ 无功分配不均危害：铜损增加、效率下降、并联稳定性下降（一台易过载保护，从而都跳闸）。 □ 《规范》规定：当负载在总额定功率20～100%范围变化时，应能稳定运行。功率分配误差应符合：实际承担无功功率与按额定功率分配比例的计算值之差，应不超过最大发电机额定无功功率的±10%。 （二）频率与有功功率的自动调节  《钢质海船入级规范》 对频率（转速）和有功功率的分配要求： 带动发电机的柴油机须装有调速器。当加上或卸去最大梯级负荷时，电网的瞬时频率变化率应不大于额定频率的10%，恢复到稳态的时间不超过5s。 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。 调速器的结构和动作原理 调速器的静态调速特性 概念：机组转速n或频率（f）与有功功率P之间的关系。 调差系数： K=-Δf/ ΔP 负号表示两者变化相反 原动机的动态特性 ① 瞬时调速率J J=n2-n1/nN×100% 船舶要求：J＜10%。 ② 转速恢复到稳定值所需时间T 要求：T ＜5s。 ③调速特性的失灵区 调速器本身机构间隙引起，控制在合理范围内。 （2）发电机并联运行的有功功率分配 有功功率分配 □有差特性： 并联运行时能随电网负荷变化自动稳定分配有功功率 □无差特性：不能并联运行，— 从无差特性可以看出，若两条都为无差特性，则无稳定工作点。 □一台有差另一台无差：负荷变化时，有差承受的负荷不变，所有负荷变化都由无差承担 理想的特性曲线 有功功率的转移操作 （3）自动调频调载装置 （3）自动调频调载装置 调整器 功能：根据运算环节送来的频差和功率差控制发电机调速器马达。具体：1.能判断并决定调速方向；2.适当延时避开动态过程；3.有一定的不灵敏区。 （三）交流发电机的自动并车控制 条件一：一般并车操作时，电压差不得超过额定电压的10%。 条件二：为了减少冲击电流，一般并车操作时要求相位差小于15°。 条件三：通常在并车操作时要求频差小于0.5Hz，通常以0.25Hz最好。 船舶同步发电机手动并联运行分析 （1）灯光旋转法 如图13-5 （2）灯光明暗法（灯光熄灭法） 如图13-5 2、 自动并车必需的环节及组成的框图 （1）自动并车装置的基本功能 （1）自动并车装置的基本功能 ①检测频差、相位差和电压差，当任一条件不符合并车要求时，实现闭锁，不允许发出合闸指令。 ②检测待并机和电网之间频差大小和符号（即方向），并向待并机发出相应转速调节信号，减小频差，创造合闸条件。 ③当频差、电压差在允许范围内时，要计及发电机的ACB固有动作时间，提前发出合闸指令，实现自动准同步并车操作。 （2）自动并车装置的基本环节与组成 ①频差脉动电压形成环节 ②频差方向鉴别及调速脉冲控制电路 ③获取恒定超前相角或超前时间信号的环节 ④允许合闸频差检测环节 ⑤允许电压差检测环节 ⑥合闸“与”门环节 （3）自动并车装置的附加功能