浅谈船舶同步发电机的并联运行

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1、浅谈船舶同步发电机的并联运行一船舶同步发电机的并联运行的目的、意义现代船舶大多采用交流电站，随着船舶吨位、电气化、自动化程度的提高，电站容量也日益增加。为了满足船舶供电的可靠性和经济型，一般的船舶电站均配置了两台以上的同步发电机组作为主电源，并且这两台以上的发电机可以通过公用母线向全船负荷供电，这就是通常所说的发电机并联运行。为什么要采用并联运行的方式呢？这是一位船舶发电机在设计时，就考虑到发电机在额定负载下运行就有最高的效率。而船舶工况变化较大，因而用电量的变化也很大，例如船舶在停泊和装卸货两种不同的工况时，用电量可能相差3倍甚至更多，采用两台以上较小容量的发电机可以根据负荷的大

2、小改变运行的方式，使发电机经常处于最佳的运行状态。如果屯站只采用一台大容量的发屯机，使它满足最大负荷的需要，那么在小负载时，发电机降处于轻载而是效率大为降低，并且选择备用机组容量吋也必须考虑和这台大容量的发电机容量相同，从而使投资费用和运行费用都会增加；另外，为了维护检修的方便，也需要采用并联运行的方式，要检修运行中的发电机组而不允许电站停电时，就必须先将备用机组投入并联运行，然后再从电网上切除欲检修的机组。在自动化要求较高的船舶中，还需设置自动并车的装置，使已经运行的发电机自动投入并联运行，以便提高船舶供电的可靠性。二发电机并联运行的特点船舶同步发电机的并联运行多位两台或多台同容

3、量的发电机并联。以两台为例分析同容量发电机并联运行的一些特点。1：两台发电机的有功功率和无功功率总是等于负载的有功功率和无功功率，即：P1+P2=PQ1+Q2=Q由于发电机以及船舶电网的容量都不大，当有大容量的用电设备投入船舶电网或从电网中被切除时，会直接引起并联机组的有功功率和无功功率同时变化，同时也会引起电网电压和频率的变化。2：当电网的用电负荷保持不变时，若单独增加一台发电机的输入机械功率，可使该发电机输岀的有功功率增加；与此同时，将会引起另一台并联机组输出的有功率自动减少。此外，由于输入的机械功率的增加使转速升高，而另一台机组因输出的有功功率减少也使转速上升，结果将使电网的

4、频率有所升高。如果单独减少一台机组输入的机械功率,则变化与上述相反。只有同时向相反方向调节两并联机组输入的机械功率时，才能保持电网的频率不变。3：单独增加一台发电机的励磁电流时，该发电机输出的无功功率增加，而另一台发电机输岀的无功功率将自动减少。此外，增加励磁电流使空载电动势增大，而另一台发电机输出的无功功率的减少使其去磁效应减少两者都使电网的电压有所上升。单独减少一台发电机的励磁电流，则变化与上述相反。只有同时反方向调节两台发电机的励磁电流，才能保持电网的电压不变。三船舶同步发电机的并联运行的条件在船上通常有三种情况需要并车操作。一是需要满足电网负荷的需求，当单机负荷达到80%额

5、定容量时，且负荷仍有可能增加，这时就要考虑并联另一台发电机；二是当进出港靠离码头或进岀狭水道等的机动航行状态时，为了船舶航行的安全，需要两台发电机并联运行；三是当需要用备用机组替换下运行供电的机组时，为了保证不中断供电，需要通过并车进行替换。准同步并车方式是目前船舶上普遍采用的一种并车方法。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条件：(1)待并机组的相序与运行机组(或电网)的相序一致；(2)待并机组的电压与运行机组(或电网)的电压大小相等；(3)待并机组电压的初相位与运行机组(或电网)电压的初相位相同；(4)待并机组电压的频率与运行机组(或电

6、网)电压的频率大小相等。由于在发电机组安装时己经对发电机的相序与电网的相序进行测定，保证相序一致的条件。因此并车操作就是检测和调整待并发电机组的电压、频率和相位，使之在满足上述三个条件的瞬间通过发电机主开关的合闸投入电网。这样就可以保证在并车合闸时没有冲击电流，并且并车后能保持稳定的同步运行。实际并车时，除相序外，其他条件不可能做到完全一致，而且必须有一定的频差才能快速投入并联运行。一，当频率相等、初相位一致、电压不相等时，两台发电机并车瞬间将在两机组间产生一个无功性质的环流、对两台发电机起到均压作用。由于发电机在并车瞬间呈现很小的等值电抗，因此当电压差较大时，合闸瞬间会产生很大的

7、冲击电流，对两台发电机和电力系统均不利。巨大的冲击屯流产生的冲击屯动力，会损伤发电机电枢绕组、主开关触头，使汇流排变形等。一般并车操作时，电压差△U不得超过额定电压的10%。二，待并机组与运行机组电压相等、频率相等，但初相位不同，两台发电机并车瞬间在待并机主开关的动、静触头间会有一电压差，在两机组间会出现滞后电压差90°的环流，此时的环流不再是纯无功性质。把环流有功和无功分解，得到有功分量环流的和无功分量的环流，在有功环流的作用下，一台减速而另一台加速，最终使得并联运