第十三章-船舶同步发电机的并联运行课件.ppt
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1、船舶电气设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系第一节第一节 概述概述 现代船舶大多采用交流电站,随着船舶吨位、电气化、自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性,一般的船舶电站均配置了两台以上电的可靠性和经济性,一般的船舶电站均配置了两台以上的同步发电机组做为主电源,并且这两台以上的发电机可的同步发电机组做为主电源,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以通过公用母线向全船负荷供电,这就是通常所说的
2、发电机并联运行。机并联运行。 船舶电气设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系第二节第二节 发电机并联运行的特点发电机并联运行的特点12PPP12QQQ(1 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)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P P和和 无功功率无功功率Q Q,即:,即:(2 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的)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的机械功率,可使该发电机输出的有功功率增加;与此同时,将引起另机械功率,可使该发电机输出的有功功率增加;与此同时,将引起另一台并联机
3、组输出的有功功率自动减少。此外,由于输入的机械功率一台并联机组输出的有功功率自动减少。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的减少也使转速的增加使转速升高,而另一台机组因输出的有功功率的减少也使转速上升,结果将使电网的频率有所升高。如果单独减少一台机组输入的上升,结果将使电网的频率有所升高。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。输入的机械功率时,才能保持电网的频率不变。船舶同步发电机的并联运行,多为两台或多台同容量
4、发电机并联。这船舶同步发电机的并联运行,多为两台或多台同容量发电机并联。这里以两台发电机并联运行为例来分析同容量发电机并联运行的一些特里以两台发电机并联运行为例来分析同容量发电机并联运行的一些特点:点:船舶电气设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系3 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,而另一台发电机输出的无功功率将自动减少。此外,增加励磁电加,而另一台发电机输出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流使空载电动势增大,
5、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,则其变化与上述相反。只有同时反方向调节两发电机的励励磁电流,则其变化与上述相反。只有同时反方向调节两发电机的励磁电流,才能保持电网的电压不变。磁电流,才能保持电网的电压不变。船舶电气设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系第三节船舶同步发电机的并联运行条件分析船舶同步发电机的并联运行条件分析 准确同步并车方式是目前船舶上普遍采用的一种并车方法。准确同步并车方式是目前船舶上普遍采用的一种并车方法。
6、为了使并联运行的交流同步发电机保持稳定地工作,每台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并联运行的发电机必须满足如下4 4个条件:个条件:(1 1)待并机组的相序与运行机组(或电网)的相序一致;)待并机组的相序与运行机组(或电网)的相序一致;(2 2)待并机组的电压与运行机组(或电网)的电压大小相等;)待并机组的电压与运行机组(或电网)的电压大小相等;(3 3)待并机组电压的初相位与运行机组(或电网)电压的相位相同;)待并机组电压的初相位与运行机组(或电网)电压的相位相同;(4 4)待并机组电压的频率与运行机组(或电网)电压的频率大小相等。)待并机组电压
7、的频率与运行机组(或电网)电压的频率大小相等。船舶电气设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系实际并车时,除相序外,其他条件不可能做到完全一致实际并车时,除相序外,其他条件不可能做到完全一致, ,而且而且必须有一定的频差才能快速投入并联运行。下面来分析这必须有一定的频差才能快速投入并联运行。下面来分析这3 3个个并车条件。图中并车条件。图中G1G1为已在电网运行发电机,为已在电网运行发电机,G2G2为待并发电机。为待并发电机。 (a)实际接线示意图实际接线示意图 (b)单相等效电路图单相等效电路图 图图13-1 并联运行连接示意图图并联运行连接示意图图 船舶电气
8、设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系假设电网电压低于待并发电机电压,即假设电网电压低于待并发电机电压,即U1U2。在这种。在这种情况下投入情况下投入G2时,主开关时,主开关DW2两端存在电压差两端存在电压差 U。UUU.21频率和初相位相同频率和初相位相同,电压有效值不相同电压有效值不相同并车操作时两台发电机组之间并车操作时两台发电机组之间的电压差不能超过额定电压的的电压差不能超过额定电压的10。1) 频率和初相位相同,电压有效值不相同频率和初相位相同,电压有效值不相同IPH称为平衡电流称为平衡电流:对对G2为感为感性无功,去磁、减电动势;性无功,去磁、减电
9、动势;对对G1为容性无功,增磁、增为容性无功,增磁、增电动势。从而使电动势。从而使U1=U2。船舶电气设备与系统 课 件2022-6-23轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系两发电机间仍存在电压差两发电机间仍存在电压差 U。合闸后在两机组之间产生环流。合闸后在两机组之间产生环流。UUU.21UU 22sin频率和电压相同,相位不相同频率和电压相同,相位不相同并车时要求相位差一并车时要求相位差一般应在般应在 15 之内。之内。2) 频率和电压相同,相位不相同频率和电压相同,相位不相同假设待并发电机电压假设待并发电机电压U2的相位超前于电网电压的相位超前于电网电压U1的角度为的角度为。 U产生产生
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