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1、第三章 舰船同步发电机投入并联任务o第一节 概述o第二节 手动准同步方法o第三节 电抗同步方法o第四节 自动准同步原理第一节 概述o通常船舶主电站由两台或两台以上型号、规格一样的发电机组成。o多台发电机并联运转形状的实现方法：o第一台发电机起动后无条件接入电网，o从第二台发电机起，依次起动，须经“投入并联的操作接入电网。o“投入并联也叫“并车。 并车条件o待并发电机输出电压的幅值与电网电压幅值相等；o待并发电机输出电压的频率与电网频率相等；o待并发电机输出电压的相位与电网电压的相位相等。简言之，要求两发电机的电压瞬时值完全相等。并车条件o假设：o待并发电机的瞬时电压为：o电网的瞬时电压为：o条
2、件o o o 暂态过程o定义：待并发电机主开封锁合瞬间的电路形状。o电路变换过程o首先进入次暂态过程，电枢回路的阻抗从次暂态电抗 渐变为 ，进入暂态， 再渐变为 ，进入稳态。o当发电机转子无阻尼绕组时，无次暂态，仅从 渐变为 。并车条件分析-等值电路1U应限制在发电机额定电压的10以内。 2并车的相位条件是 15电角度。 3 允许频差在额定频率的1以内。适用的并车条件电压幅值偏向在 10%以内，频率偏向在 1%以内，相位差在 15电角度以内。并车方法分类o准(确)同步法o直接按上述三条件实现并车的方法。o可分为手动准同步法和自动准同步法两种。o电抗同步法或粗同步法o经过添加并车电抗器及相应附属
3、电器使并车条件适当放宽，操作较为简捷的一种并车方法。o这是目前我国船舶广泛运用的一种并车方法。第二节 手动准同步方法o定义：o由操作人员察看仪表、指示器并相应手动调整有关参数，使待并发电机满足准同步并车三条件，并在恰当时辰完成待并发电机接入电网(待并发电机的主开封锁合，也叫合闸)的操作，叫做手动准同步并车(操作) 。手动准同步并车步骤是: o第一步，起动待并发电机，加上励磁，建立电压。o第二步，察看电压表。o电压表有两个，一个指示待并发电机输出电压，另一个指示电网(汇流排)电压。o判别两电压表指示的电压偏向能否在 10%以内，假设两者偏向过大，那么应手动调整待并发电机调压器的有关旋钮或手柄，使
4、Ug接近Un。o 第三步，察看频率表。o频率表有两个。o判别频率偏向能否在 1%以内。假设偏向过大，那么应手动调整待并发电机的原动机转速。o 实船操作时，调整待并发电机的参数时，通常使Ug略大于Un，fg略大于fn 。o第四步，检测相位差。 检测相位差有两类指示器o一类为指示灯。即灯光明暗法和灯光旋转法。o另一类指示器是同步表，也叫整步表或同步指示器。(1)灯光明暗法 U=0，指示灯不发光。(2)灯光旋转法灯1灭，灯2和灯3亮度一样，表示=0。(3)同步表法 =0，指针指示钟表12时位置上。同步表法接线图同步表法接线图 o第五步，选择恰当时辰合闸。o开关固有动作时间o主开关从接受合闸指令到真正
5、闭合电路有一个时间延滞ts。o大小约在0.1S这个数量级。o为了使合闸时辰=0，发合闸指令应取一定的时间或相位差提早量。 结论o并车操作包括察看仪表，调整(电压和频率)及选择恰当时辰合闸；o全过程能否快速、理想地完成，取决于操作人员的素质和阅历；o为了降低操作难度，保证人工操作的平安性，产生了电抗器并车的方法(粗同步并车法)。 第三节 电抗同步方法o原理：o放宽了准同步并车的条件，其中电压条件不变，频率条件放宽到f在 3%以内，相位条件放宽到180 ，即几乎不受限制。o因此，又称为粗同步并车方法。粗同步并车过程o当起动待并发电机G,并建立电压后，检测并车条件(放宽了的)，假设满足条件，首先合上
6、S2，使G经过并车电抗器LS接入电网。电抗器限制了并车冲击电流，保证了投入并联的平安性。经一定时间的整步作用，再合上Q，并且翻开S2，完成整个并车操作。二、并车电抗器o作用：o限制并车条件放宽后能够出现的过大的并车冲击电流。o要求：o在经过大电流的条件下，电抗值应能稳定不变。o电抗器必需有较大的电抗值；电抗器值计算o忽略发电机电枢电阻及并车电抗器电阻；o设两发电机次暂态电抗一样，为 ； o开关S2闭合瞬间产生环流的直流分量仅继续几十毫秒，因此并车电抗器主要用来限制冲击电流的交流分量。 o冲击电流的交流分量 为 -为电网或发电机每相额定电压有效值; -为并车瞬间存在的相位差; -并车电抗器LS的
7、电抗值。 思索最恶劣的相角条件，即 采用标幺值(相对单位制)时式中: -线电压额定值，V; -发电机额定相阻抗值，; -发电机额定线电流，A。所以：几点阐明：o虽然并车电杭器是根据=180条件计算的，但我们曾经知道角越大，自整步作用就越小，而有能够使发电机长时间不能到达同步。因此，实践粗同步操作时，限制在90以内才干保证并车的胜利。o 并车电杭器有规范产品，系统设计时可按计算值选用。o 不同类型、不同功率的发电机组并车时，应根据运用要求规定并车方向，思索相应的措施。为平安起见，粗同步并车电抗器应按功率小的机组设计。并车接触器的选择步骤：o(1)初步选定接触器型号，从相应产品目录或资料中查出接触
8、器触头热容量值 ，单位为o(2)取并车电抗器任务时间top =(68)s，作为接触器的继续接通时间，求出接触器允许短时冲击电流值I1(单位kA)o(3)按 原那么，确定接触器额定容量。自动准同步原理o自动准同步并车安装的功能o检测准同步并车的条件能否满足。o条件满足时，允许发合闸指令，应含有适当提早量。o当频率条件不满足时，应能根据频率差的方向及大小向待并发电机组发出调整信号。o当电压条件不满足时，由发电机自动电压调整安装进展自动调整。o相角条件是动态条件，不满足要求时不用调整，只需等待一段时间。 并车方法o模拟量并车方法：根据交流电压的模拟信号来检测并车条件，实现自动并车操作的方法。 o数字量并车方法：利用计算机技术，根据数字信号实现的自动并车方法。 模拟量方法o待并发电机电压瞬时值为o电网电压瞬时值为o差频电压o差频电压瞬时值 锯齿波差频电压用差频锯齿波鉴别差频符号两相位鉴别法 移相鉴别原理和波形图并车合闸指令的提早量o提早量由主开关固有动作时间决议。o有两种使提早量等于主开关固有动作时间的方法：恒定提早时间法和恒定提早相角法。 恒定提早相角的实现 恒定提早相角电路原理及波形 恒定提早时间法自动准同步并车安装原理框图数字量方法o频率差检测数字量方法o频率调整 o相位差检测与合闸控制 相位差检测流程图
