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1、 内内 容容 简简 介介 本本章章主主要要介介绍绍船船舶舶同同步步发发电电机机并并车车条条件件、手手动动并并车车及及自自动动并并车车等内容。等内容。 13 -1 并车的条件及分析并车的条件及分析 4.待待并并发发电电机机的的电电压压相相位位(或或初初相相位位)与与电网电压的电网电压的相位相位一致。一致。(2=1)并联运行的条件为：并联运行的条件为： 1.待并发电机的电压与电网待并发电机的电压与电网(或运行机或运行机)电压的电压的相序相序一致；一致； 2.待并发电机的电压与电网电压的待并发电机的电压与电网电压的有效有效值值相同相同;(U2=U1) 3.待并发电机的电压频率与电网电压的待并发电机的
2、电压频率与电网电压的频率频率相同相同;(f2=f1)两台发电机并联运行两台发电机并联运行 假假设设电电网网电电压压低低于于待待并并发发电电机机电电压压，即即U1U2。在在这这种种情情况况下下投投入入G2时时，主主开开关关DW2两端存在电压差两端存在电压差 U( )。图图13-2 电压有效值不相同电压有效值不相同 并并车车操操作作时时两两台台发发电电机机组组之之间间的的电电压压差差不不能能超过额定电压的超过额定电压的10。AVR的的静静态态调调整整率率在在2.5IPH称为平衡电流称为平衡电流一一.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 两两发发电电机机间间仍仍存存在
3、在电电压压差差 U( )，在在数数值值上上 。合合闸闸后后在在两两机机组组之之间产生环流。间产生环流。待并机待并机U2相位超前于电网电压相位超前于电网电压U1相位相位。二二.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般应在并车时要求相位差一般应在 15 之内。之内。图图13-4 电压和相位相同电压和相位相同,频率不相同频率不相同 合合闸闸瞬瞬间间两两台台发发电电机机电电压压和和相相位位相相同同，只只是频率不同，如果是频率不同，如果f2f1，则将超前则将超前角。角。 并车时并车时一般要求将一般要求将两台发电机两台发电机的频差控制的频差控制在在 0.5Hz之之内。最好内
4、。最好0.25Hz三三.并车时电压和相位相同，但频率不相同并车时电压和相位相同，但频率不相同13 -2 同步发电机的手动并车同步发电机的手动并车 按按连连接接方方式式有有灯灯光光明明暗暗法法和和灯灯光光旋旋转转法法两种。两种。 并车时检查和调整待并发电机的电压和频并车时检查和调整待并发电机的电压和频率，在满足并车的条件时合闸，这种方法称为率，在满足并车的条件时合闸，这种方法称为准同步并车。准同步并车。分为：手动准同步并车、自动并车操作。分为：手动准同步并车、自动并车操作。13.2.1 同步指示灯法同步指示灯法1 1）灯光旋转法）灯光旋转法使灯光向使灯光向“快快”（顺时针）的方向旋转，（顺时针）
5、的方向旋转，当调节到当调节到3 35 5秒旋转一周后，当指示灯秒旋转一周后，当指示灯L L1 1最暗而最暗而L L2 2、L L3 3同样亮时。同样亮时。合闸时刻合闸时刻: :f f2 2f f1 1时，灯泡轮流熄灭的顺序为时，灯泡轮流熄灭的顺序为: : L L1 1L L2 2L L3 3 L L1 1f f2 2f f1 1时，灯泡轮流熄灭的顺序为时，灯泡轮流熄灭的顺序为: : L L1 1L L3 3L L2 2 L L1 1灯光明暗法灯光明暗法当当灯灯泡泡3 35 5秒秒明明暗暗一一次次时时, ,约约在在接接近近灯暗区间的中心时。灯暗区间的中心时。 灯泡明暗的快慢取决于频差的大小灯泡明
6、暗的快慢取决于频差的大小, ,指示灯指示灯明暗一次所需的时间明暗一次所需的时间T TS S1/1/ f f称为频差周期。称为频差周期。合闸时刻：合闸时刻：2 2）灯光明暗法）灯光明暗法 同步表是一种用来检测待并发电机与电同步表是一种用来检测待并发电机与电网（汇流排）电压的频率和相位差大小及其网（汇流排）电压的频率和相位差大小及其方向的仪表，又称整步表。方向的仪表，又称整步表。图图11-8-3 11-8-3 同步表的结构图同步表的结构图13.2.2 同步表法同步表法同步表是按短时重复使用设计的同步表是按短时重复使用设计的( (不大于不大于1515分钟分钟) )。图图11-8-4 11-8-4 同
7、步表接线原理图同步表接线原理图指针旋转一圈所需要的时间为指针旋转一圈所需要的时间为T TS S1/1/ f f。合闸的时刻合闸的时刻: :同步表向同步表向“快快”的方向的方向3 35 5秒旋转一周，秒旋转一周，在指针接近表盘的中点（同相位点）时在指针接近表盘的中点（同相位点）时合闸。合闸。 电电 压压 差差 U10 Un,频频 差差 f （ 11.5）Hz,相位差相位差180 （一般应小于一般应小于90 ）时合闸。）时合闸。图图11-8-5 粗同步并车控制线路图粗同步并车控制线路图三三.电抗器粗同步并车原理电抗器粗同步并车原理电流通常被限制在额定电流的电流通常被限制在额定电流的1.21.4倍。
8、倍。并车的条件为：并车的条件为：13 -3 同步发电机自动并车装置的基本原理同步发电机自动并车装置的基本原理作用：作用：代替人工并车操作又称自动整步器。是船舶电代替人工并车操作又称自动整步器。是船舶电站自动化装置一部分。站自动化装置一部分。基本功能：基本功能：1.检测待并机和电网之间频差大小和符号（即检测待并机和电网之间频差大小和符号（即方向），并向待并机发出相应转速调节信号；方向），并向待并机发出相应转速调节信号；2.检测频差、相位差和电压差，满足合闸条件检测频差、相位差和电压差，满足合闸条件时发出合闸指令。时发出合闸指令。 图图13-7 自动并车装置原理框图自动并车装置原理框图 13.3.
9、1 自动并车装置基本工作原理自动并车装置基本工作原理1）频差脉动电压频差脉动电压将电网电压和待并机电压相减，得到幅值大小随时间变化将电网电压和待并机电压相减，得到幅值大小随时间变化信号，幅值的包络线是正弦波，可经滤波获得包络线，再信号，幅值的包络线是正弦波，可经滤波获得包络线，再全波整流，得到频差电压信号全波整流，得到频差电压信号U Us s。 发电机与电网的频差减小，发电机与电网的频差减小，U Us s的周期变长。发电的周期变长。发电机与电网的相位差为零时，机与电网的相位差为零时，U Us s信号正好为零。信号正好为零。 由于正弦波由于正弦波UsUs幅值大小与相位差不成线性关系，幅值大小与相
10、位差不成线性关系，且幅值受电网和发电机电压变化影响，因此可将正弦且幅值受电网和发电机电压变化影响，因此可将正弦波变成三角波。波变成三角波。 用触发器获得电网与待并发电用触发器获得电网与待并发电机频差电压的矩形波，再通过积分电路获得三角波。机频差电压的矩形波，再通过积分电路获得三角波。2 2）频率预调）频率预调自动并车自动检测频差自动并车自动检测频差大小、大小、方向方向并且并且调速调速。方法方法：电网电压移相：电网电压移相3 3）合闸控制电路）合闸控制电路组成：组成：电压差允许鉴别、频差允许鉴别、恒定提前时电压差允许鉴别、频差允许鉴别、恒定提前时间或相角捕获电路间或相角捕获电路调速调速：定脉宽（
11、频率与定脉宽（频率与f成正比）、定频率（脉宽与成正比）、定频率（脉宽与f成成正比）正比） 13.3.2 船舶电站自动整步器船舶电站自动整步器起动待并机起动待并机先查：水、油、气（电）先查：水、油、气（电）起动后查起动后查三相三相电压电压调频调频整步、合闸整步、合闸转移负载转移负载断开同步表，并车结束断开同步表，并车结束并车程序并车程序并车操作注意事项并车操作注意事项允许频差不能太大也不能太小；允许频差不能太大也不能太小；尽量避免逆功率；尽量避免逆功率；按合闸按钮要有适当提前角；按合闸按钮要有适当提前角；禁止反相合闸；禁止反相合闸；合闸避开扰动；合闸避开扰动；并车完毕断开同步表；并车完毕断开同步表；注意事项：注意事项：不能直接带载解列拉闸；不能直接带载解列拉闸；避免逆功率；避免逆功率；防止过载；防止过载；操作程序：负荷转给留用机，然后分闸解列机操作程序：负荷转给留用机，然后分闸解列机并联运行同步发电机解列并联运行同步发电机解列
