并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組有功功率的分配與調(diào)整

關(guān)于并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組有功功率的分配與調(diào)整頻率和電壓是電力系統(tǒng)運(yùn)行的兩個(gè)質(zhì)量指標(biāo)，電網(wǎng)頻率和電壓變化對(duì)負(fù)載和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行都有不利的影響?！朵撡|(zhì)海船入級(jí)與建造規(guī)范》規(guī)定：頻率：發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行最好保持在±0.1Hz并聯(lián)運(yùn)行保持在±0.2Hz以內(nèi)第2頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天有功功率的分配誤差《規(guī)范》規(guī)定，并聯(lián)運(yùn)行的交流發(fā)電機(jī)組，當(dāng)負(fù)載在總額定功率的20～100%范圍內(nèi)變化時(shí)，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行，其有功功率分配誤差：發(fā)電機(jī)額定功率相同時(shí)應(yīng)不超過(guò)發(fā)電機(jī)額定功率的±10%。功率不同時(shí)應(yīng)不超過(guò)最大發(fā)電機(jī)額定功率的±10%和最小發(fā)電機(jī)額定功率的±20%。第3頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、調(diào)速器及其調(diào)速特性調(diào)速器：是一種根據(jù)原動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速之間的差值，對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的裝置。1、調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理：⑴結(jié)構(gòu)：是基于離心力的原理制成。（見(jiàn)圖）第4頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑵動(dòng)作原理：第5頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天第6頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天PT－原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率。PF－發(fā)電機(jī)負(fù)載功率平衡狀態(tài)：PT＝PF

且轉(zhuǎn)速n不變，頻率恒定若負(fù)載增加，則PT＜PF

＋ΔPF機(jī)械功率還未來(lái)得及變化，為了保持平衡，發(fā)電機(jī)把轉(zhuǎn)子的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電功率以達(dá)平衡?！獧C(jī)組轉(zhuǎn)速下降，頻率下降∴系統(tǒng)頻率的變化，是由于發(fā)電機(jī)負(fù)載功率與原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率失去平衡所致。第7頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天⑶調(diào)節(jié)：PF

油門開(kāi)度仍保持不變，n飛重離心力減小，在調(diào)速?gòu)椈傻淖饔孟?，套筒移?dòng)，通過(guò)滑動(dòng)杠桿作用于配壓閥，油壓缸使柴油機(jī)的油門開(kāi)度增大，阻止其轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步一降，直到飛重的離心力與彈簧力相平衡，此時(shí)調(diào)速器處一種轉(zhuǎn)速比原來(lái)低，油門開(kāi)度比原來(lái)大的新平衡狀態(tài)。

第8頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，調(diào)速器將自動(dòng)調(diào)節(jié)柴油機(jī)的油門，以保持其轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)。

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一次調(diào)節(jié)注：一次調(diào)節(jié)不能保持轉(zhuǎn)速（頻率）恒定，為維持額定轉(zhuǎn)速和頻率，就必須人為地（手動(dòng)或自動(dòng)）調(diào)節(jié)調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力。

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二次調(diào)節(jié)第9頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、調(diào)速器的特性柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n（或頻率f)與柴油機(jī)輸出的功率P之間的關(guān)系－稱為柴油機(jī)的調(diào)速特性。當(dāng)調(diào)速?gòu)椈傻念A(yù)緊力為一定值時(shí)，可得一條調(diào)速特性曲線n(f)=f(P)。通過(guò)手動(dòng)或調(diào)速器伺服電動(dòng)機(jī)壓緊或放松彈簧→改變預(yù)緊力。預(yù)緊力增加，曲線上移，油門開(kāi)度加大，P↑，f

(n)↑預(yù)緊力減小，曲線下移，油門開(kāi)度減小，P↓，f

(n)↓第10頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天靜態(tài)調(diào)速特性：指調(diào)速器自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，機(jī)組的轉(zhuǎn)速或頻率與輸出有功功率之間的關(guān)系。⑴有差特性：轉(zhuǎn)速n（頻率f）隨負(fù)載有功功率的增加而下降。（呈一條向下傾斜的直線）（船舶采用）⑵無(wú)差特性：轉(zhuǎn)速n（頻率f）與輸出有功功率的大小無(wú)關(guān)。（呈一條水平直線）第11頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、單機(jī)運(yùn)行時(shí)頻率的調(diào)整手動(dòng)調(diào)節(jié)頻率的方法：操作調(diào)速器開(kāi)關(guān)，壓緊或放松彈簧預(yù)緊力，從而加大或減小油門開(kāi)度，使調(diào)速特性曲線平行上移或下移。fNf1AB12CDP1P2P3第12頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組有功功率分配及頻率調(diào)整1、兩機(jī)調(diào)速特性均為有差特性特點(diǎn)：當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化時(shí)，能自動(dòng)地、穩(wěn)定地（按比例）分配有功功率，兩機(jī)能穩(wěn)定的并聯(lián)運(yùn)行；問(wèn)題：兩曲線斜率不同（調(diào)差率不同）變化的功率不能比例均勻分配要求：調(diào)速器的調(diào)差率在3% ~5%為宜，有功功率的比例分配偏差應(yīng)不超過(guò)各自額定有功功率的±10%第13頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天

2、調(diào)速特性均為無(wú)差特性不能并聯(lián)運(yùn)行；因兩條都為無(wú)差特性，則無(wú)穩(wěn)定工作點(diǎn)。3、一臺(tái)有差特性與一臺(tái)無(wú)差特性并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化時(shí)，總功率的變化量全部由無(wú)差特性發(fā)電機(jī)承擔(dān)（不能均勻的分配有功功率），有差特性發(fā)電機(jī)承擔(dān)有功功率不變。1611、1612、1615第14頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天方法：通過(guò)操作調(diào)速器電動(dòng)機(jī)的控制開(kāi)關(guān)（在發(fā)電機(jī)控制屏上），使電動(dòng)機(jī)改變調(diào)速器彈簧預(yù)緊力，使特性上下平移。轉(zhuǎn)移負(fù)載時(shí)必須同時(shí)向反方向調(diào)節(jié)兩機(jī)組的調(diào)速控制開(kāi)關(guān)，才能保持電網(wǎng)頻率不變。四、有功功率的轉(zhuǎn)移操作步驟：剛剛并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，調(diào)速器特性2，增加油門后特性為②；運(yùn)行機(jī)特性由1減小油門后為①，有功功率平均分配。1、并車轉(zhuǎn)移有功功率第15頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天有功功率的轉(zhuǎn)移操作第16頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天注意：有均功的兩機(jī)，A機(jī)轉(zhuǎn)移負(fù)荷到B機(jī)，如果只調(diào)A機(jī)調(diào)速開(kāi)關(guān)減速→電網(wǎng)頻率下降；只調(diào)B機(jī)調(diào)速開(kāi)關(guān)加速→電網(wǎng)頻率增加1616、1617第17頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、解列轉(zhuǎn)移有功功率轉(zhuǎn)移負(fù)載→拉閘→停原動(dòng)機(jī)1610第18頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天五、自動(dòng)分級(jí)卸載P184自動(dòng)分級(jí)卸載裝置作用：根據(jù)過(guò)載電流的大小和負(fù)載的重要性，按一定的時(shí)間間隙、分級(jí)切除次要負(fù)載，使發(fā)電機(jī)退出過(guò)載狀態(tài)；保證發(fā)電機(jī)正常工作和主要負(fù)載連續(xù)供電；同時(shí)還可進(jìn)行短路、過(guò)載和欠壓保護(hù)。

ZFX—1原理1．檢測(cè)電流：三相電流→信號(hào)變換→電流檢測(cè)→信號(hào)2．分級(jí)卸載1）I≥110%IN

延時(shí)5～8s第一級(jí)卸載跳閘2）仍I≥110%IN

延時(shí)8～16s第二級(jí)卸載跳閘第19頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天3．短路和持續(xù)過(guò)載保護(hù)

1）電路短路，不經(jīng)電流檢測(cè)產(chǎn)生信號(hào)，使發(fā)電機(jī)主開(kāi)關(guān)瞬時(shí)跳閘；

2）兩級(jí)卸載后仍過(guò)載，根據(jù)反時(shí)限原則、使主開(kāi)關(guān)跳閘。

4．欠壓保護(hù)

U＜50～60%UN

、延時(shí)1～3s，電壓檢測(cè)產(chǎn)生信號(hào)、主開(kāi)關(guān)跳閘。1628～1631返回第20頁(yè),共22頁(yè)，2024年2月25日，星期天

六、自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載原理1．自動(dòng)調(diào)頻調(diào)載裝置：是一種在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)協(xié)助原動(dòng)機(jī)的調(diào)速器對(duì)電網(wǎng)電壓的頻率和有功功率進(jìn)行調(diào)整的裝置。2．作用：①保證電網(wǎng)電壓的頻率恒定；②按并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組的容量比例進(jìn)行負(fù)荷分配；③接到