浅谈某型艇同步交流发电机并车运行无功功率分配问题.pdf

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1、第23卷第5期2010年lO月中国修船CHlNASHIPREPAIRV01．23No．50ct．2010浅谈某型艇同步交流发电机并车运行无功功率分配问题中图分类号：U674文献标识码：C文章编号：1001—8328(2010)05—0053—02在舰艇的日常管理中，常遇到两台发电机组并车时出现无功功率分配不均的现象，即一机组显容性，一机组显感性，机组承受负载电流过大，严重时造成电流剧增，导致并车解列。造成该现象有多方面原因，解决起来相当棘手。目前的交流发电机大多采用相复励自激励磁系统，某型艇为此加入了可控硅自动电压校正器(简称A

2、VR)的相复励自激励磁系统，这种系统具有迅速建立发电机电压、调压指标高等优点。发电机间无功功率的分配取决于发电机的励磁特性，为使无功功率分配均匀，AVR又采用了调差装置来保持发电机组的无功电流分配。下面我们用矢量图来分析一台机组显容性，一台机组显感性，负载电流值增大的原因。有功功率是均匀分配，那么并车在瞬间有功电流达到平衡后不再变化即，1有=厶有=1／21e有，2。副机的无功电流，2无不断增加，那么1’副机的无功电流，1无将相应的不断减少，从矢量图可以看出，，。和，2的功率因素将不断地以相反方向变化，当，。无开始超前UeO。角时

3、，，，和，2的无功电流都将成相反方向增大，导致一台机组呈容性，一台机组呈感性，而且两台机组的负载电流值将不断地增加，严重时发电机间失步造成并车不稳定或解列。如图1所示，由于该型艇是感性负载，总额定Ii盂L12t电流，。(恒值)是滞后额定电压U。0角的，假设图1负载矢量图，''，’'●’●，’，，，'，，’''，'，'，’’’，’，''’''，’''’’●’’’，’’’’’，’’，，’’’’’’’'’，''''●，’，''’’’’，，'’’’'’''，高系统稳定性，根据输出负载的功耗情况，在机舱监控台加一块输入、输出隔离板，用来隔

4、离驱动功耗较大的负载。西门子可编程控制器在STEP7一Micro／WIN软件下完成系统编程，以软件的形式实现系统的各种逻辑控制功能，这样既增加了系统的可靠性也提高了可塑性。人机界面在ScreenEditor组态软件环境下实现与PLC的通讯和显示，而且人机界面可以作为部分输入控制单元参与系统控制，简化系统。3改进效果改装后的监控系统仅用了4个模块完成了所有系统功能，大大简化了原有的硬件结构。并且出现故障后可准确的判断出故障点，对故障模块直接更换即可排除。逻辑运算用软件编程实现，极大的增加了可靠性，而且维护、保养、检修相当方便，减轻

5、了船员保养的工作量。通过随船进行的各项试验表明，系统的功能、指标均达到了预期的设计目标。改进后的系统不仅保留原系统所有功能，而且能根据用户要求扩展部分频率信号和模拟量信号的显示，丰富了监控台的显示功能。人机界面还可外接打印机等输出设备，对监测数据进行存储和管理，可有效的记录各系统历史工作状态。4结束语上述机舱监控系统的研究与改进，成功完成了该系统的技术升级，简化了硬件系统的结构，对舰船装备的保障有极大的实际意义。新系统的最大优势在于完成了模块化设计的同时，还具备较好的扩展性，为以后机舱现代化改装打下了基础，有较好的经济和军事效益

6、。·53·(92330部队装备部韩利昆；4808工厂威海修船厂徐巍，杨文军供稿)2010年第5期中国修船第23卷当无功电流增大或减小时，利用调差装置控制励磁电流使得无功电流得到有效的平衡。图2为调差装置线路图，它是由电流互感器LH和可调电阻侬组成，电阻侬接在电流互感器的副边，它的压降就是调差装置的输出。调差装置的输出端和电压校正器电压检测电路中的单相测量变压器B：副边串联连接。当测量变压器B：原边接在发电机的A、c相上时，要求电流互感器LH的原边接到B相线路中去。，、^LH士L一j舻B2ABC∥i渗，。冷＼、≥基本上没有影响。根

7、据电压校正器的工作原理，玑是决定励磁电流的，当两机间达到瞬间平衡后，2’副机无功电流稍有增加，址也增加，励磁电流减小，对于单台发电机来说，其电压也随之下降，使得无功电流又降了下来，最终达到平衡。枣b、．∥；。参≥j≮＼。_巩≯．．．．’t歹Uz／fUcA+。、id＼i=ffiUcA．9图4纯电阻性负载向量图目前，某型艇上所采用的可控相复励，可控硅励磁，3次谐波无刷励磁系统等几种线路，都属按电压偏差进行调节的，若控制回路中具有足够大的放大倍数，则可以达到较高的电压调节精度(在±0．5以下)，可以近似认为是无差调节特性。从发电机单机

8、运行的角度来看，这种调压精度是十分理想的，但是从并联运行的角度来看却是不理想的。为了获得稳定的并联运行，必须使发电机的外特性变成有差的，亦就是说必须采用调差装置。从上面分析可知，提高电压的稳定度和并联运行的稳定度是有矛盾的。但是有些设备对电压要求很严格，尤其是军