第2章船舶同步发电机并联运行

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1、船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系第二章第二章 船舶同步发电机并联运行船舶同步发电机并联运行为了满足船舶供电的可靠性和经济性，船为了满足船舶供电的可靠性和经济性，船舶电站一般均装设有两台或两台以上的同舶电站一般均装设有两台或两台以上的同步发电机组作为主电源。步发电机组作为主电源。规范亦要求至少设置两台船舶主发电机。规范亦要求至少设置两台船舶主发电机。发电机http:/船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系两台或两台以上的发电机通过公用母线向两台或两台以上的发电机通过公用母线向全船负荷供电，这就是通常所说

2、的船舶发全船负荷供电，这就是通常所说的船舶发电机组的并联运行。或者说并联运行是指电机组的并联运行。或者说并联运行是指同时向同一负荷供电。同时向同一负荷供电。 把船舶发电机组投入并联运行的操作过程把船舶发电机组投入并联运行的操作过程称为并车。称为并车。船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系通常有三种情况需要并车操作。通常有三种情况需要并车操作。1 1）满足电网负荷的需求。当单机负荷达到）满足电网负荷的需求。当单机负荷达到8080左右额定容量时，且负荷仍有可能增加，这时就左右额定容量时，且负荷仍有可能增加，这时就要考虑并联另一台发电机；要考虑并联另一台发

3、电机； 2 2）当船舶处于进出港、靠离码头或进出狭窄水）当船舶处于进出港、靠离码头或进出狭窄水道等的机动航行状态时，为了航行的安全，需要道等的机动航行状态时，为了航行的安全，需要两台或更多发电机并联运行；两台或更多发电机并联运行； 3 3）当准备用备用机组替换下运行供电的机组时，）当准备用备用机组替换下运行供电的机组时，为了保证不中断供电，需要通过并车进行替换。为了保证不中断供电，需要通过并车进行替换。 船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系船舶同步发电机采用多机组并联运行的优点是：船舶同步发电机采用多机组并联运行的优点是： 1 1）提高了发电机组的

4、工作效率）提高了发电机组的工作效率2 2）维护、检修发电机组方便）维护、检修发电机组方便 3 3）保证供电的高可靠性和连续性）保证供电的高可靠性和连续性船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系同步发电机组的并车方式分为两大类：同步发电机组的并车方式分为两大类：自同步并车方式自同步并车方式 准同步并车方式准同步并车方式船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系自同步并车是一种简单的并车方式自同步并车是一种简单的并车方式由于船舶电力系统容量小，采用自同步并车不能保证由于船舶电力系统容量小，采用自同步并车不能保证电能质

5、量，因此船舶电力系统一般不采用自同步并车电能质量，因此船舶电力系统一般不采用自同步并车方式，这种方式仅在陆地电力系统中使用。方式，这种方式仅在陆地电力系统中使用。 自同步并车方式自同步并车方式它的操作过程是：原动机将未经励磁的待并发电机的它的操作过程是：原动机将未经励磁的待并发电机的转速带到接近同步转速时，将发电机主开关合闸，并转速带到接近同步转速时，将发电机主开关合闸，并立即给发电机加上励磁，依靠机组间自整步作用而拉立即给发电机加上励磁，依靠机组间自整步作用而拉人同步，使待并发电机与电力系统并联运行。人同步，使待并发电机与电力系统并联运行。 船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机

6、工程学院船电系轮机工程学院船电系准同步并车方式是目前船舶上普遍采用的一种并准同步并车方式是目前船舶上普遍采用的一种并车方式，要求待并机组和运行机组两者的电压、车方式，要求待并机组和运行机组两者的电压、频率和相位都调整到十分接近的时候，才允许合频率和相位都调整到十分接近的时候，才允许合上待并发电机主开关。上待并发电机主开关。 准同步并车方式准同步并车方式采用这一方式进行并车引起的冲击电流、冲击转采用这一方式进行并车引起的冲击电流、冲击转矩和母线电压的下降都很小，对船舶电力系统不矩和母线电压的下降都很小，对船舶电力系统不会产生不利的影响。会产生不利的影响。 船舶电站及其自动化系统 2022-6-1

7、课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系采用此方法并车时，对操作者的素质要求较高，采用此方法并车时，对操作者的素质要求较高，由于某种原因造成非同步并车时，则冲击电流很由于某种原因造成非同步并车时，则冲击电流很大，最严重时其冲击电流与机端三相短路电流相大，最严重时其冲击电流与机端三相短路电流相同，所以并车操作应严格而细心，这也是准同步同，所以并车操作应严格而细心，这也是准同步并车方式的不足。并车方式的不足。 船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系目前，船上采用的准同步并车方法主要有：目前，船上采用的准同步并车方法主要有：手动准同步并车手动准同步并车粗

8、同步电抗器并车粗同步电抗器并车 半自动准同步并车半自动准同步并车自动准同步并车自动准同步并车船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系第一节第一节 船舶同步发电机准同步并车船舶同步发电机准同步并车1 1 理想的准同步并车条件理想的准同步并车条件（1 1）待并发电机的电压与运行发电机（或电网）的电）待并发电机的电压与运行发电机（或电网）的电压大小相等；压大小相等；（2 2）待并发电机的频率与运行发电机（或电网）的频）待并发电机的频率与运行发电机（或电网）的频率数值相等；率数值相等；（3 3）待并发电机电压的初相位（初相角）与运行发电）待并发电机电压的初相位

9、（初相角）与运行发电机（或电网）电压的初相位（初相角）一致。机（或电网）电压的初相位（初相角）一致。（4 4）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) )电压的相序电压的相序一一致；致；船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2 2 规范对准同步并车条件的规定规范对准同步并车条件的规定1 1）并车操作中电压差不得大于额定电压的）并车操作中电压差不得大于额定电压的1010，即：即：UU1010UeUe。在电网负载比较平稳的情况。在电网负载比较平稳的情况下，通常船舶发电机的调压器是能够满足这一条件下，通常船舶发电机的调压器是能

10、够满足这一条件的，因为一般船舶发电机的调压器静态电压调整率的，因为一般船舶发电机的调压器静态电压调整率为为2.5%2.5%，如果发电机调压器正常，完全可以满足，如果发电机调压器正常，完全可以满足并车操作电压差不大于并车操作电压差不大于1010UeUe的要求。的要求。船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系2 2）并车操作时一般相位差在）并车操作时一般相位差在1515 以内。以内。3 3）并车操作时一般频差在）并车操作时一般频差在1%1%额定频率值以内被额定频率值以内被认为是允许的，即要求：认为是允许的，即要求：ff1% fe1% fe。对于。对于50H

11、Z50HZ的船舶电站，则并车操作时一般频差在的船舶电站，则并车操作时一般频差在0.5HZ0.5HZ以以内被认为是允许的。内被认为是允许的。船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系如果不满足理想的准同步并车的三个条件而强如果不满足理想的准同步并车的三个条件而强行并车，行并车，会产生什么后果会产生什么后果。船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系12,x x船舶电站及其自动化系统 2022-6-1课 件轮机工程学院船电系轮机工程学院船电系假设电网电压低于待并发电机电压，即假设电网电压低于待并发电机电压，即U U1