船船同步发电机的并联运行

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1、第三章船船同步发电机的并联运行学习目标知识目标1．能正确叙述和理解船舶同步发电机的并联运行条件；2．能正确理解和掌握船舶同步发电机的并联运行方法；3．能简单叙述同步发电机的无功功率的调整的基本原理；4．能正确理解和掌握同步发电机的频率及有功功率的自动调整原理及工作特点。能力目标1．会进行船舶同步发电机的手动和自动并车；2．会进行船舶同步发电机的同步调整；3．会进行船舶同步发电机的功率、频率调整。155第一节同步发电机并联运行的条件一、概述两台以上的发电机同时工作，通过共同的公共母线供电给全船的电力负荷称为

2、并联运行。(一)并联运行的优点因为并联运行有如下两个优点，所以船舶电站的发电机都采用并联运行的方式。1．船舶电力负荷随船舶工况的变动而经常变动，例如航行工况与停泊无装卸工况的负荷差别很大，我们知道，对发电机来说，一般都设计成在接近满负荷使用时具有最高的效率，因此，船舶电站总是设计成两台以上的发电机组成，在小负荷时，适宜于单机运行，而负荷大时，则采用两台或两台以上发电机并联运行，这样能保证在各种不同工况下，运行中的发电机都能在高效率下工作。1552．为了保证供电的可靠性和连续性，船舶电站总设置有备用发电机组

3、，当要检修运行中的发电机组时，先将备用机组起动并与电网并联后，再转移负载，将所检修的运行机组的负载转移在备用机组上后，再从电网解列，这样可以保证不停电的检修运行中的发电机组。(二)同步发电机并联运行的条件为了使并联运行的交流同步发电机保持稳定地工作，每台并联运行的发电机必须满足如下的电气方面的条件:1．各发电机电压的相序应该一致。2．各发电机的电压大小(有效值)应该相等。3．各发电机电压的相位应该一致。4．各发电机电压的频率应该一致。155由于船舶电站在建造时，三相相序已正确接好，各机组的三相相序已分别通

4、过主开关与电网或汇流排的三相相序分别对应接好，只要不是人为的错误换接，那么船舶发电机并联时要求相序相同的条件，事实上已经得到满足，因此三相发电机的三相电流相序一旦接好后，不得改动。下面对以上四个条件进行详细分析。二、三相相序条件的分析Ｇ１Ｇ２A1B1C1A2B2C2BCVVAVB1ACB2图3.1.1相序条件分析图A如果待并发电机的频率、相位、电压三个条件均已满足运行发电机的要求，只有相序条件不满足，是绝对不能并联的。因为错相序后，相当于直流发电机并联时正负极性错位一样，变成两电源电压迭加，形成严重的短路

5、现象。这时，两发电机间的短路负载为其各发电机的内部阻抗，此阻抗值极小，因此强行并联后，必将产生严重短路电流，在此电流的冲击下，电网电压迅速下降，主开关立即跳闸，造成全船电网失电。在测量相序时，可采取如下方法:三相相155序相同时，各机间三相的对应电压为零伏。否则将产生400伏的线电压，因此，可以用万用表或交流电压表检测三相相序是否相同。图3.1.1表示待并机Ｇ２的Ａ、Ｃ两相与汇流排相序不同的情况。由图3.1.1可见，用电压表“Ｖ”应能测出ＵＡＣ２与ＵＣＡ２的电压均为400伏，而ＵＢＢ２的电压为0伏。说明Ｂ

6、相极性相同，但Ａ、Ｃ两相反相，故不得并联合闸。三、三相电压条件的分析如果待并机的相序、频率、相位均满足电网的要求，只有待并机的三相电压值与电网三相电压值不相等，也不能并联。为分析方便，设Ｕ２>Ｕ１。ACB1ACB1ACB2ACB2Ｇ2２Ｇ１IPHU２U1I２I1U２U1ΔU图3.1.2电压条件分析图(a)(b)(c)IPH-IPH155在两台发电机存在电压差时合上待并发电机的主开关ACB２，此时在ACB２两端将产生一差值电压△,此电压差将在两机组间产生一环流。如图3.1.2(b)所示，因为环流流经的回路主

7、要是感抗，故滞后△约为90°，矢量图如3.1.2(c)所示，这一环流对二台发电机均产生均压作用，由于与的方向一致，对发电机Ｇ２来讲，相当于是Ｇ２输出一个滞后的无功电流，它产生的电枢反应是去磁的，将使Ｇ２的端电压比并联前有所下降，但对运行机Ｇ１来讲，与反方向，因而相当于是减少Ｇ１输出的滞后无功电流，其电枢反应的结果是减少了原来的去磁作用，这样将使Ｇ１的端电压比并车前的有所升高，结果使二台发电机并联运行于同一电压上。这是对并车有利的方面。155由于发电机并车时，等值电抗很小，在电压差较大的情况下进行并车时，回

8、路中阻抗主要为发电机的超瞬变电抗Ｘｄ,它比稳定时发电机电抗小得多。这样，即便比较小的电压差都将在机组间产生很大的冲击电流。在并车时应予避免，因此一般要求，在并车操作中，电压差不得超过10%Ｕｅ.四、三相相位条件的分析 如果待并机的相序，频率、电压均满足电网的要求，只有待并机的三相相位与电网不相同，也不能并联，设δ0＝δ２0－δ１0＝０。　如图3.1.3所示，尽管二电压的有效值相等，频率相同，但由于初相位不一致，合闸瞬间ACB2