发电机的并车运行

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十三章 发电机的并联运行,重点:,发电机的并联运行条件的分析；,难点：,并联运行条件不满足时的影响及结果；,发电机并联运行:,目的：1.保证供电可靠性和连续性；,2.能保证机组轮换进行检修。,情况：,1.电网负荷的需要.当单机负荷达到80%额定容量时;,2.进出港靠离码头、进出狭水道等机动航行；,3.机组替换时。,准同步并车条件：,.相序；.电压；.频率；.相位。,要求：,相序在安装时得到一致；其它则须调控。,并联条件不满足的分析,相序不同：,并联时至少两相短路。,电压不等：,会引起无功环流，此环流可使电压相等，起均压作用（通过电枢反应）。电压差不能大于10%额定电压。,相位不等：,会引起有功环流，此环流可使相位相等，起自整步作用。（通过转矩调节使两机组一加速一减速,可使相位,相等）。相位差,应在15以内。,频率不等：,会引起有功环流，此环流可使频率相等，起,自整步作用,。但可能引起过载或逆功率。（,频率差,应在0.5H,z,以内,）,并联的条件及分析,一、,待并机 ；运行机 。,无功环流：;输出电流：、,待并机 ；运行机 。,环流：;有功分量：；无功分量：,二、,三、,待并机 ；运行机 。,环流：;输出电流：、,1.并网合闸时，同步发电机电压有效值与电网电压有效值之间允许稍有差别。,2.同步发电机并联合闸时，两台发电机的频差要求尽可能为零,1.交流同步发电机并联运行合闸条件中，,一致是必须严格保证的,A、相序,B、电压有效值 C、频率 D、相位,2.发电机并联合闸时，电压不相等将会引起,功环流，其作用最终使电压趋于,。,A、有；一致 B、有；稳定,C、无；一致,D、无；稳定,3.发电机并联合闸时，频率不相等将会引起,功环流，其作用最终使频率趋于,。,A、有；一致,B、有；稳定 C、无；一致 D、无；稳定,4.发电机并联合闸时，相位不相等将会引起,功环流，其作用最终使相位趋于,。,A、有；一致,B、有；稳定 C、无；一致 D、无；稳定,5.实际手动并车时，,不能太小，否则并车时间将可能很长。,A、电压差,B、频差,C、相位差 D、负载,13.2 同步发动机,手动并车,灯光法：,又分“灯光明暗法”和“灯光旋转法”。是据指示灯亮、暗变化情况进行并车操作的方法。,准同步并车：,在满足并车条件下合闸称为准同步并车（由自动装置完成准同步并车则称为自动准同步并车）。,并车操作：,一般只调节转速满足频差和相位要求，电压条件由自动调压装置完成。,整步过程：,调整待并机的频率，使其满足频差和相位条件的操作过程。,手动准同步并车方法：,“灯光法”和“同步表法”。,同步表,同步指示灯,1灯光旋转法,（1）性能,Af2 f1：三灯熄灭的顺序为L1L2L3L1，,f2 f1：三灯熄灭的顺序为L1L3L2L1；,B灯光明暗旋转快说明频差大、慢说明频差小，L1灯光明暗度说明相位差的大小。,（2）合闸,调待并机的调速开关：f2快减速、f2慢加速，使灯光旋转慢（周期为35秒），熄灭的顺序为L1L2L3L1（快向、顺时针，防逆功率），接近L1灯熄灭区中心，L2、L3两灯同样亮时，合闸并车。,（1）电路,（2）性能,A灯光很亮说明待并机与电网相位差很大、熄灭说明相位 差很小或为零，灯光明暗度说明相位差的大小；,B灯光明暗变化快说明频差大、慢说明频差小。,2灯光明暗法,（3）合闸,调待并机的调速开关（即调油门），使灯光明暗变化慢（周期为35秒），灯光熄灭后（接近灯暗区中心）（U为30%Ue灯灭），合闸并车。,（4）缺点,灯光明暗不能说明f2是快还是慢。,操作：,接通同步表，调节待并机油门，使指针朝“快”的方向以35s转的速度旋转，在“11点”处合闸。,注意：,短时工作制(15分钟)。,同步表：,指针位置反映相位差，指针转动快慢和转向反映待并机与电网的频差大小和方向。,同步表外观,二、,同步表,法,电磁式接线,粗同步：,并车条件适当放宽。,原理：,并车时先通过三相空心电抗器连接，经过延时（拉入同步），然后再合闸。,注意：,电抗器X是短时制。,四、电抗器粗,同步并车原理,1.同步发电机手动并车实际操作的关键是，调整待并机的频率。,2.采用灯光明暗法作为并车指示时，3个指示灯中只有1个为同名相指示灯。,3.同步发电机并车操作时，同步表指针顺时针方向转动，说明待并机频率较高。,4.同步发电机采用准同步并车操作比采用粗同步并车操作更容易。,5.同步发电机并车用电抗器一般采用空心式电感线圈，且为短时工作制。,1.自整步作用是指，合闸后并联运行的发电机能够自动,。,A、调整转速 B、调整相位 C、调整电压,D、进入同步,2.采用灯光明暗法检测并车条件时，有,盏灯为同名相指示灯。,A、3,B、2 C、1 D、0,3.采用灯光旋转法检测并车条件时，有,盏灯为同名相指示灯。,A、3 B、2,C、1,D、0,4.采用灯光明暗法进行同步指示，并车后有,盏指示灯亮。,A、3 B、2 C、1,D、0,5.采用灯光旋转法进行同步指示，并车后有,盏指示灯亮。,A、3,B、2,C、1 D、0,6.采用同步表进行同步指示，并车后同步表的指针指在,上。,A、“11”点位置,B、“12”点位置,C、“1”点位置 D、任意的位置,7.检修后，原为灯光明暗法同步指示变成旋转法指示，原因可能是,。,A、指示灯接错线,B、指示灯损坏 C、发电机反转 D、主开关损坏,8.粗同步并车电抗器不能太大，否则,。,A、自整步作用小,B、冲击电流大 C、功率因数低 D、输出容量减小,9.粗同步并车电抗器不能太小，否则,。,A、自整步作用小,B、冲击电流大,C、功率因数低 D、输出容量减小,10.同步表是,时工作制；粗同步并车电抗器是,时工作制。,A、短；长,B、短；短,C、长；长 D、长；短,13.3,同步发电机自动并车装置的基本原理,本节主要内容有两部分：,1.自动准同步并车原理,2.自动整步器,主要是学习自动并车装置的组成原理和各个部分的作用。,作用：,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。,功率管理系统【Power Management System,PMS】,基本功能：,1.,频差预调,-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；2.,合闸控制,-检测频差、相位差和电压差，满足合闸条件时发出合闸指令（“与”逻辑）。,一、自动并车装置基本原理,频差电压信号的获得,频差电压：,待并机和电网电压的差值电压的包络线，是脉动正弦波，为了得到线性关系，可变换成三角波。,作用：,用来判断频差大小和相位差为零的时刻。,获得：,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，再全波整流，得到频差电压信号U,s,。,待并发电机与电网的频差减小，U,s,的周期变长。发电机与电网的相位差为零时，U,s,信号正好为零。同相位,点。,由于正弦波U,s,幅值大小与相位差不成线性关系，且幅值受电网和发电机电压变化影响，因此可将,正弦波变成三角波。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。,频差电压的说明,二、自动整步器,是日本造的船舶电站自动化控制系统（GAC-2S）方框图中的自动并车装置部分,组成：,两部分：.频率预调部分（EIH-222；EIH-212）；.合闸控制部分（EIH-221；EIH-215）。,功能：,根据频差信号的大小和方向，通过伺服电机使待并机增减速。,待并发电机组起动完成后，当EIH-215接到并车指令时，首先向EIH-212发出整步控制信号，由EIH-212向EIH-221和EIH-222发出工作指令，EIH-222检测频差的大小和符号（方向），向EIH-212发出使待并发电机组加速或减速信号，并由EIH-212控制待并发电机组的调速器马达执行相应的调节。,EIH-221也是对电网和待并发电机进行检测，并判断合闸的时刻。当满足合闸条件时刻到来时向EIH-215发出信号，使主开关合闸。,如果频差太大，EIH-212自动向EIH-215发出禁止合闸信号；如果频差太小，则通过EIH-212发出“,呆滞扰动,”信号（加速），增大频差，使合闸条件能够较快到来。,自动整步器的原理,1.自动准同步并车装置，通常以,电压信号作为控制待并机加减、速的依据。,A、电压差 B、相位差,C、频差,D、转差,2.自动准同步并车装置，呆滞扰动环节的作用是使,。,A、频差变大,B、频差变小 C、电压差变大 D、电压差变小,3.有些自动准同步并车装置，可以提供的安全保护功能之一是：能够发出信号,。,A、自动停车 B、自动跳闸 C、禁止起动,D、禁止合闸,11,-,9,-,1、自动并车装置的基本功能是什么？频差电压为整步能提供什么信息？,答,：自动并车装置的基本功能是：检测频差的大小和方向，并据此发出对待并机的调节信号；当检测到满足合闸条件时，发出合闸控制信号。频差电压能为整步提供的信息有：带并机和电网之间，电压的相位差大小及其方向。调节机构可根据频差电压对待并机进行增减速调节。,11,-,9,-,2、为什么调速脉宽要与频差相匹配？,答,：调节带并机转速（频率）用的电压脉冲信号，其脉宽应与频差相匹配才能较好地达到调节效果。频差小脉宽大，则会使调节过度，出现反复调整的调节过程；频差大脉宽小，则会出现调节不足，延长调节过程。所以，调速脉宽要与频差相匹配。,11,-,9,-,3、自动并车装置的基本输入输出信号有哪些？,答,：自动并车装置的基本输入输出信号主要有：并车请求信号；电网和带并机的电压信号。,