船舶同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行

同步發(fā)電機(jī)并車(chē)運(yùn)行123并車(chē)的條件及分析同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理課程導(dǎo)入Courseintroduction

本章重點(diǎn)討論同步發(fā)電機(jī)機(jī)準(zhǔn)同步并車(chē)的四大條件相序相同電壓相等頻率相等相位相同課程導(dǎo)入Courseintroduction

并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

并聯(lián)運(yùn)行的條件待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)（或運(yùn)行機(jī)）電壓的相序一致待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)電壓的有效值相同（U2=U1）12待并發(fā)電機(jī)的電壓頻率與電網(wǎng)電壓的頻率相同（f2=f1）待并發(fā)電機(jī)的電壓相位（或初相位）與電網(wǎng)電壓的相位一致（δ2=δ1）34兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行實(shí)際接線(xiàn)圖單相等效電路圖對(duì)三種條件逐一分析并車(chē)瞬間發(fā)動(dòng)機(jī)等值電抗并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和初相位相同，電壓有效值不相同

U=U2

–U1假設(shè)電網(wǎng)電壓低于待并發(fā)電機(jī)電壓，即U1＜U2在這種情況下投入G2時(shí)，主開(kāi)關(guān)DW2兩端存在電壓差

U并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和初相位相同，電壓有效值不相同環(huán)流IPH滯后U2對(duì)G2去磁效應(yīng)環(huán)流IPH超前U1對(duì)G1增磁效應(yīng)兩機(jī)并聯(lián)運(yùn)行于同一電壓并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和初相位相同，電壓有效值不相同IPH→平衡電流兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的電壓不等所產(chǎn)生的無(wú)功性質(zhì)環(huán)流，對(duì)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)起均壓作用并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

并車(chē)操作時(shí)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組之間的電壓差不能超過(guò)額定電壓的10％兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和初相位相同，電壓有效值不相同發(fā)電機(jī)并車(chē)瞬間呈現(xiàn)出的等值電抗很小在電壓差較大情況下進(jìn)行并車(chē)，合閘瞬間會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和電壓相同，相位不相同假設(shè)待并發(fā)電機(jī)電壓U1的相位超前于電網(wǎng)電壓U2的角度為δ兩發(fā)電機(jī)間仍存在電壓差

U合閘后在兩機(jī)組之間產(chǎn)生環(huán)流并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和電壓相同，相位不相同2號(hào)機(jī)輸出有功功率，對(duì)原動(dòng)機(jī)為阻力矩，減速1號(hào)機(jī)吸收有功功率，對(duì)原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩，加速并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行頻率和電壓相同，相位不相同自整步力矩拉入同步去磁效應(yīng)一致，電壓仍相等

U=U1

–U2

U=2U

sinδ2并車(chē)時(shí)要求相位差一般應(yīng)在

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之內(nèi)并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行并車(chē)時(shí)電壓和相位相同，頻率不相同合閘瞬間兩臺(tái)發(fā)電機(jī)電壓和相位相同t=0時(shí)經(jīng)過(guò)

t時(shí)間后只是頻率不同，如果f2>f1，則將超前δ角并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行并車(chē)時(shí)電壓和相位相同，頻率不相同t=0時(shí)合閘，將不會(huì)產(chǎn)生環(huán)流t=0時(shí)經(jīng)過(guò)

t時(shí)間后t>0時(shí)合閘，將出現(xiàn)相位差，產(chǎn)生環(huán)流并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行并車(chē)時(shí)電壓和相位相同，頻率不相同t=0時(shí)經(jīng)過(guò)

t時(shí)間后若頻差不大，最終通過(guò)自整步力矩拉入同步若頻差較大，難以拉入同步，且隨著相位差的變化，產(chǎn)生較大環(huán)流和較大的沖擊力矩，對(duì)發(fā)電機(jī)和船舶電力系統(tǒng)均不利并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

并車(chē)時(shí)一般要求將兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的頻差控制在

0.5Hz之內(nèi)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行并車(chē)時(shí)電壓和相位相同，頻率不相同t=0時(shí)經(jīng)過(guò)

t時(shí)間后δ=ω2t–ω1t=(ω2–ω1)t=2π

(f2–f1)t并車(chē)的條件及分析Conditionsandanalysisofparalleloperation

同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

并車(chē)時(shí)檢查和調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、初相位，在滿(mǎn)足并車(chē)的條件時(shí)合閘準(zhǔn)同步并車(chē)由手工完成這個(gè)過(guò)程手動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)操作由自動(dòng)裝置來(lái)完成自動(dòng)并車(chē)操作整步表法燈光法同步指示燈法連接方法分為明暗法旋轉(zhuǎn)法同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步指示燈法燈光旋轉(zhuǎn)法接線(xiàn)圖f2＞f1f2＞f1燈泡輪流熄滅的順序L1

L2

L3

L1燈泡輪流熄滅的順序L1

L3

L2

L1同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步指示燈法燈光旋轉(zhuǎn)法接線(xiàn)圖合閘時(shí)刻使燈光向“快”（順時(shí)針）的方向旋轉(zhuǎn)當(dāng)調(diào)節(jié)到3～5秒旋轉(zhuǎn)一周后當(dāng)指示燈L1最暗而L2、L3同樣亮?xí)r同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步指示燈法燈光旋轉(zhuǎn)法同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步指示燈法燈光旋轉(zhuǎn)法L1L2L3uL1uL2uL3uL同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步指示燈法燈光明暗法（燈光熄滅法）(a)接線(xiàn)圖(b)電壓向量圖頻差的大小燈泡明暗的快慢指示燈明暗一次所需的時(shí)間TS＝1/

f頻差周期同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步指示燈法燈光明暗法（燈光熄滅法）(a)接線(xiàn)圖(b)電壓向量圖合閘時(shí)刻當(dāng)燈泡3～5秒明暗一次時(shí)約在接近燈暗區(qū)間的中心時(shí)同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步表法一種用來(lái)檢測(cè)待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)（匯流排）電壓的頻率和相位差大小及其方向的儀表，又稱(chēng)整步表指針旋轉(zhuǎn)一圈所需要的時(shí)間→TS＝1/

f同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步表法合閘時(shí)刻同步表向“快”的方向3～5秒旋轉(zhuǎn)一周在指針接近表盤(pán)的中點(diǎn)（同相位點(diǎn)）時(shí)合閘同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步表法并車(chē)操作過(guò)程不宜太長(zhǎng)并車(chē)成功后應(yīng)及時(shí)切除按短時(shí)工作制設(shè)計(jì)持續(xù)工作時(shí)間不大于15min間隔時(shí)間：30min同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步表法船舶電站3臺(tái)發(fā)電機(jī)同步表接線(xiàn)圖同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步表法電抗器粗同步并車(chē)原理電流通常被限制在額定電流的1.2～1.4倍并車(chē)的條件電壓差

U<10％Un頻差

f<（1～1.5）Hz相位差δ<180

（一般應(yīng)<90

）時(shí)合閘同步發(fā)電機(jī)的手動(dòng)并車(chē)Manualparalleloperation

同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理大部分船舶電站都裝有PMS船舶電站功率管理系統(tǒng)（PMS）（PowerManagementSystem）PMS的一個(gè)單元或一部分一個(gè)獨(dú)立裝置自動(dòng)并車(chē)自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理自動(dòng)并車(chē)裝置的功能檢測(cè)待并發(fā)電機(jī)電壓與電網(wǎng)電壓之間的頻差和頻差符號(hào)根據(jù)頻差的大小和符號(hào)，向待并發(fā)電機(jī)發(fā)出相應(yīng)的自動(dòng)整步的加速或減速信號(hào)1同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理自動(dòng)并車(chē)裝置的功能檢測(cè)頻差、相位差和電壓差當(dāng)滿(mǎn)足允許合閘條件時(shí)，適時(shí)地發(fā)出合閘指令2同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理自動(dòng)并車(chē)裝置分為頻率預(yù)調(diào)合閘控制同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻差脈動(dòng)電壓與相位檢測(cè)原理同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples波形反映濾波后→正選脈動(dòng)電壓自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻差脈動(dòng)電壓與相位檢測(cè)原理頻差大頻差小頻差更小頻差大小相位關(guān)系電壓為零的點(diǎn)即為同相點(diǎn)同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻差脈動(dòng)電壓與相位檢測(cè)原理船舶電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大→客觀(guān)存在現(xiàn)象判斷δ0=0就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤電壓U1≠U2US

≠0US=0由波形圖可見(jiàn)，當(dāng)δ0=0時(shí)，輸出電壓=0脈動(dòng)電壓存在的問(wèn)題1同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻差脈動(dòng)電壓與相位檢測(cè)原理無(wú)法從中獲得頻差方向無(wú)法判斷待并機(jī)頻率高于還是低于電網(wǎng)頻率由波形圖可見(jiàn)，當(dāng)δ0=0時(shí)，輸出電壓=0脈動(dòng)電壓存在的問(wèn)題2脈動(dòng)電壓與相位差δ的關(guān)系是正弦關(guān)系，而不是線(xiàn)性關(guān)系3同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻差脈動(dòng)電壓與相位檢測(cè)原理US與δ的關(guān)系成線(xiàn)性關(guān)系不受電壓差和波形失真的影響三角波頻差脈動(dòng)電壓克服正弦脈動(dòng)電壓的缺陷同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻率預(yù)調(diào)借助同步燈或同步表旋轉(zhuǎn)方向來(lái)判斷待并機(jī)的頻率是高于或低于電網(wǎng)頻率決定待并機(jī)加速或減速、調(diào)節(jié)頻差滿(mǎn)足并車(chē)要求并抓取相位差為零的時(shí)刻手動(dòng)并車(chē)時(shí)同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)并車(chē)裝置需要有一個(gè)頻差符號(hào)自動(dòng)檢測(cè)和調(diào)速控制電路來(lái)取代上述手動(dòng)操作，稱(chēng)為頻率預(yù)調(diào)自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻率預(yù)調(diào)同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻率預(yù)調(diào)頻率高頻率低檢測(cè)頻差方向移相法取電網(wǎng)電壓，其中事先移相成為待并機(jī)電壓與和的脈動(dòng)電壓分別和當(dāng)待并機(jī)頻率高于電網(wǎng)頻率（即

f>0）到達(dá)最大值時(shí)間較提前同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻率預(yù)調(diào)頻率高頻率低檢測(cè)頻差方向移相法當(dāng)待并機(jī)頻率低于電網(wǎng)頻率（即

f<0）到達(dá)最大值時(shí)間較提前利用兩個(gè)鑒幅器即可檢測(cè)出頻差方向同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理頻率預(yù)調(diào)頻率高頻率低檢測(cè)頻差方向移相法&鑒幅器&鑒幅器加速減速同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples自動(dòng)準(zhǔn)同步并車(chē)原理合閘控制電路把電壓差允許鑒別的條件√頻差允許鑒別條件與恒定提前時(shí)間（主開(kāi)關(guān)合閘時(shí)間）捕獲脈沖通過(guò)一個(gè)合閘與門(mén)√送出合閘控制信號(hào)√使主開(kāi)關(guān)合閘操作√同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples船舶電站自動(dòng)整步器采用模塊式船舶電站自動(dòng)整步器的實(shí)例同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并車(chē)裝置的基本原理Basicprinciples規(guī)定船舶應(yīng)急發(fā)電