第2章 船舶同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行

1、船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第二章第二章 船舶同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行船舶同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行為了滿足船舶供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，船為了滿足船舶供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，船舶電站一般均裝設(shè)有兩臺或兩臺以上的同舶電站一般均裝設(shè)有兩臺或兩臺以上的同步發(fā)電機(jī)組作為主電源。步發(fā)電機(jī)組作為主電源。規(guī)范亦要求至少設(shè)置兩臺船舶主發(fā)電機(jī)。規(guī)范亦要求至少設(shè)置兩臺船舶主發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)http:/船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系兩臺或兩臺以上的發(fā)電機(jī)通過公用母線向兩臺或兩臺以上的發(fā)電機(jī)通過公用母線向全船負(fù)荷供電，這就是

2、通常所說的船舶發(fā)全船負(fù)荷供電，這就是通常所說的船舶發(fā)電機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行?；蛘哒f并聯(lián)運(yùn)行是指電機(jī)組的并聯(lián)運(yùn)行?；蛘哒f并聯(lián)運(yùn)行是指同時向同一負(fù)荷供電。同時向同一負(fù)荷供電。 把船舶發(fā)電機(jī)組投入并聯(lián)運(yùn)行的操作過程把船舶發(fā)電機(jī)組投入并聯(lián)運(yùn)行的操作過程稱為并車。稱為并車。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系通常有三種情況需要并車操作。通常有三種情況需要并車操作。1 1）滿足電網(wǎng)負(fù)荷的需求。當(dāng)單機(jī)負(fù)荷達(dá)到）滿足電網(wǎng)負(fù)荷的需求。當(dāng)單機(jī)負(fù)荷達(dá)到8080左右額定容量時，且負(fù)荷仍有可能增加，這時就左右額定容量時，且負(fù)荷仍有可能增加，這時就要考慮并聯(lián)另一臺發(fā)電機(jī)；要考慮

3、并聯(lián)另一臺發(fā)電機(jī)； 2 2）當(dāng)船舶處于進(jìn)出港、靠離碼頭或進(jìn)出狹窄水）當(dāng)船舶處于進(jìn)出港、靠離碼頭或進(jìn)出狹窄水道等的機(jī)動航行狀態(tài)時，為了航行的安全，需要道等的機(jī)動航行狀態(tài)時，為了航行的安全，需要兩臺或更多發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行；兩臺或更多發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行； 3 3）當(dāng)準(zhǔn)備用備用機(jī)組替換下運(yùn)行供電的機(jī)組時，）當(dāng)準(zhǔn)備用備用機(jī)組替換下運(yùn)行供電的機(jī)組時，為了保證不中斷供電，需要通過并車進(jìn)行替換。為了保證不中斷供電，需要通過并車進(jìn)行替換。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系船舶同步發(fā)電機(jī)采用多機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)是：船舶同步發(fā)電機(jī)采用多機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)是： 1 1）

4、提高了發(fā)電機(jī)組的工作效率）提高了發(fā)電機(jī)組的工作效率2 2）維護(hù)、檢修發(fā)電機(jī)組方便）維護(hù)、檢修發(fā)電機(jī)組方便 3 3）保證供電的高可靠性和連續(xù)性）保證供電的高可靠性和連續(xù)性船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步發(fā)電機(jī)組的并車方式分為兩大類：同步發(fā)電機(jī)組的并車方式分為兩大類：自同步并車方式自同步并車方式 準(zhǔn)同步并車方式準(zhǔn)同步并車方式船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系自同步并車是一種簡單的并車方式自同步并車是一種簡單的并車方式由于船舶電力系統(tǒng)容量小，采用自同步并車不能保證由于船舶電力系統(tǒng)容量小，采用

5、自同步并車不能保證電能質(zhì)量，因此船舶電力系統(tǒng)一般不采用自同步并車電能質(zhì)量，因此船舶電力系統(tǒng)一般不采用自同步并車方式，這種方式僅在陸地電力系統(tǒng)中使用。方式，這種方式僅在陸地電力系統(tǒng)中使用。 自同步并車方式自同步并車方式它的操作過程是：原動機(jī)將未經(jīng)勵磁的待并發(fā)電機(jī)的它的操作過程是：原動機(jī)將未經(jīng)勵磁的待并發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速帶到接近同步轉(zhuǎn)速時，將發(fā)電機(jī)主開關(guān)合閘，并轉(zhuǎn)速帶到接近同步轉(zhuǎn)速時，將發(fā)電機(jī)主開關(guān)合閘，并立即給發(fā)電機(jī)加上勵磁，依靠機(jī)組間自整步作用而拉立即給發(fā)電機(jī)加上勵磁，依靠機(jī)組間自整步作用而拉人同步，使待并發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行。人同步，使待并發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2

6、021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系準(zhǔn)同步并車方式是目前船舶上普遍采用的一種并準(zhǔn)同步并車方式是目前船舶上普遍采用的一種并車方式，要求待并機(jī)組和運(yùn)行機(jī)組兩者的電壓、車方式，要求待并機(jī)組和運(yùn)行機(jī)組兩者的電壓、頻率和相位都調(diào)整到十分接近的時候，才允許合頻率和相位都調(diào)整到十分接近的時候，才允許合上待并發(fā)電機(jī)主開關(guān)。上待并發(fā)電機(jī)主開關(guān)。 準(zhǔn)同步并車方式準(zhǔn)同步并車方式采用這一方式進(jìn)行并車引起的沖擊電流、沖擊轉(zhuǎn)采用這一方式進(jìn)行并車引起的沖擊電流、沖擊轉(zhuǎn)矩和母線電壓的下降都很小，對船舶電力系統(tǒng)不矩和母線電壓的下降都很小，對船舶電力系統(tǒng)不會產(chǎn)生不利的影響。會產(chǎn)生不利的影響。 船舶電站及其

7、自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系采用此方法并車時，對操作者的素質(zhì)要求較高，采用此方法并車時，對操作者的素質(zhì)要求較高，由于某種原因造成非同步并車時，則沖擊電流很由于某種原因造成非同步并車時，則沖擊電流很大，最嚴(yán)重時其沖擊電流與機(jī)端三相短路電流相大，最嚴(yán)重時其沖擊電流與機(jī)端三相短路電流相同，所以并車操作應(yīng)嚴(yán)格而細(xì)心，這也是準(zhǔn)同步同，所以并車操作應(yīng)嚴(yán)格而細(xì)心，這也是準(zhǔn)同步并車方式的不足。并車方式的不足。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系目前，船上采用的準(zhǔn)同步并車方法主要有：目前，船上采用的準(zhǔn)同步并車方法主

8、要有：手動準(zhǔn)同步并車手動準(zhǔn)同步并車粗同步電抗器并車粗同步電抗器并車 半自動準(zhǔn)同步并車半自動準(zhǔn)同步并車自動準(zhǔn)同步并車自動準(zhǔn)同步并車船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第一節(jié)第一節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并車船舶同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并車1 1 理想的準(zhǔn)同步并車條件理想的準(zhǔn)同步并車條件（1 1）待并發(fā)電機(jī)的電壓與運(yùn)行發(fā)電機(jī)（或電網(wǎng)）的電）待并發(fā)電機(jī)的電壓與運(yùn)行發(fā)電機(jī)（或電網(wǎng)）的電壓大小相等；壓大小相等；（2 2）待并發(fā)電機(jī)的頻率與運(yùn)行發(fā)電機(jī)（或電網(wǎng)）的頻）待并發(fā)電機(jī)的頻率與運(yùn)行發(fā)電機(jī)（或電網(wǎng)）的頻率數(shù)值相等；率數(shù)值相等；（3 3）待并發(fā)電機(jī)電壓的初相位（初

9、相角）與運(yùn)行發(fā)電）待并發(fā)電機(jī)電壓的初相位（初相角）與運(yùn)行發(fā)電機(jī)（或電網(wǎng)）電壓的初相位（初相角）一致。機(jī)（或電網(wǎng)）電壓的初相位（初相角）一致。（4 4）待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)）待并發(fā)電機(jī)的電壓與電網(wǎng)( (或運(yùn)行機(jī)或運(yùn)行機(jī)) )電壓的相序電壓的相序一一致；致；船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2 2 規(guī)范對準(zhǔn)同步并車條件的規(guī)定規(guī)范對準(zhǔn)同步并車條件的規(guī)定1 1）并車操作中電壓差不得大于額定電壓的）并車操作中電壓差不得大于額定電壓的1010，即：即：UU1010UeUe。在電網(wǎng)負(fù)載比較平穩(wěn)的情況。在電網(wǎng)負(fù)載比較平穩(wěn)的情況下，通常船舶發(fā)電機(jī)的調(diào)壓器是能

10、夠滿足這一條件下，通常船舶發(fā)電機(jī)的調(diào)壓器是能夠滿足這一條件的，因為一般船舶發(fā)電機(jī)的調(diào)壓器靜態(tài)電壓調(diào)整率的，因為一般船舶發(fā)電機(jī)的調(diào)壓器靜態(tài)電壓調(diào)整率為為2.5%2.5%，如果發(fā)電機(jī)調(diào)壓器正常，完全可以滿足，如果發(fā)電機(jī)調(diào)壓器正常，完全可以滿足并車操作電壓差不大于并車操作電壓差不大于1010UeUe的要求。的要求。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2 2）并車操作時一般相位差在）并車操作時一般相位差在1515 以內(nèi)。以內(nèi)。3 3）并車操作時一般頻差在）并車操作時一般頻差在1%1%額定頻率值以內(nèi)被額定頻率值以內(nèi)被認(rèn)為是允許的，即要求：認(rèn)為是允許的，即

11、要求：ff1% fe1% fe。對于。對于50HZ50HZ的船舶電站，則并車操作時一般頻差在的船舶電站，則并車操作時一般頻差在0.5HZ0.5HZ以以內(nèi)被認(rèn)為是允許的。內(nèi)被認(rèn)為是允許的。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系如果不滿足理想的準(zhǔn)同步并車的三個條件而強(qiáng)如果不滿足理想的準(zhǔn)同步并車的三個條件而強(qiáng)行并車，行并車，會產(chǎn)生什么后果會產(chǎn)生什么后果。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系12,x x船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系假設(shè)電網(wǎng)電壓低于待

12、并發(fā)電機(jī)電壓，即假設(shè)電網(wǎng)電壓低于待并發(fā)電機(jī)電壓，即U U1 1U U2 2。在這。在這種情況下投入種情況下投入G G2 2時，主開關(guān)時，主開關(guān)DWDW2 2兩端存在電壓差兩端存在電壓差 U U。1) 1) 頻率和初相位相同，電壓有效值不相同頻率和初相位相同，電壓有效值不相同頻率和初相位相同頻率和初相位相同,電壓有效值不相同電壓有效值不相同UUU.21船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系環(huán)流環(huán)流I IPHPH滯后滯后U U2 2對對G2G2去磁效應(yīng)，環(huán)流去磁效應(yīng)，環(huán)流I IPHPH超前超前U U1 1對對G1G1增增磁效應(yīng)，最終使兩機(jī)并聯(lián)運(yùn)行于同

13、一電壓。磁效應(yīng)，最終使兩機(jī)并聯(lián)運(yùn)行于同一電壓。頻率和初相位相同頻率和初相位相同,電壓有效值不相同電壓有效值不相同船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系兩臺發(fā)電機(jī)的電壓不等所產(chǎn)生的無功性質(zhì)環(huán)流，對兩臺兩臺發(fā)電機(jī)的電壓不等所產(chǎn)生的無功性質(zhì)環(huán)流，對兩臺發(fā)動機(jī)起均壓作用，發(fā)動機(jī)起均壓作用， 因此，因此，I IPHPH稱為平衡電流，由于發(fā)稱為平衡電流，由于發(fā)電機(jī)并車瞬間呈現(xiàn)出的等值電抗很小，因此在電壓差較電機(jī)并車瞬間呈現(xiàn)出的等值電抗很小，因此在電壓差較大情況下進(jìn)行并車，合閘瞬間會差生很大的沖擊電流。大情況下進(jìn)行并車，合閘瞬間會差生很大的沖擊電流。頻率和初相

14、位相同頻率和初相位相同,電壓有效值不相同電壓有效值不相同船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系并車操作時兩臺發(fā)電機(jī)組之間的電壓差不能并車操作時兩臺發(fā)電機(jī)組之間的電壓差不能超過額定電壓的超過額定電壓的1010。頻率和初相位相同頻率和初相位相同,電壓有效值不相同電壓有效值不相同船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2) 2) 頻率和電壓相同，相位不相同頻率和電壓相同，相位不相同假設(shè)待并發(fā)電機(jī)電壓假設(shè)待并發(fā)電機(jī)電壓U U2 2的相位超前于電網(wǎng)電壓的相位超前于電網(wǎng)電壓U U1 1的角度為的角度為。兩發(fā)電機(jī)間

15、仍存在電壓差。兩發(fā)電機(jī)間仍存在電壓差 U U。合。合閘后在兩機(jī)組之間產(chǎn)生環(huán)流。閘后在兩機(jī)組之間產(chǎn)生環(huán)流。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系.1.2.UUU2sin2UU船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系2 2號機(jī)，輸出有功功率，對原動機(jī)為阻力矩，減速。號機(jī)，輸出有功功率，對原動機(jī)為阻力矩，減速。1 1號機(jī)，吸收有功功率，對原動機(jī)驅(qū)動力矩，加速。號機(jī)，吸收有功功率，對原動機(jī)驅(qū)動力矩，加速。自整步力矩自整步力矩拉入同步。拉入同步。去磁效應(yīng)一致，電壓仍相等去磁效應(yīng)一致，電壓仍相等船舶電站及其自動化

16、系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系并車時要求相位差一般應(yīng)在并車時要求相位差一般應(yīng)在 1515 之內(nèi)。之內(nèi)。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系合閘瞬間兩臺發(fā)電機(jī)電壓和相位相同，只是頻率不同，合閘瞬間兩臺發(fā)電機(jī)電壓和相位相同，只是頻率不同，如果如果f f2 2ff1 1，則將超前，則將超前角。角。3) 3) 并車時電壓和相位相同，但頻率不相同并車時電壓和相位相同，但頻率不相同電壓和相位相同電壓和相位相同, ,頻率不相同頻率不相同船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系

17、212121()2 ()tttff t電壓和相位相同電壓和相位相同, ,頻率不相同頻率不相同船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系電壓和相位相同電壓和相位相同, ,頻率不相同頻率不相同若在若在t=0t=0時合閘，將不會產(chǎn)生環(huán)流；在時合閘，將不會產(chǎn)生環(huán)流；在t0t0時合閘，將出時合閘，將出現(xiàn)相位差，產(chǎn)生環(huán)流，若頻差不大，最終通過自整步力現(xiàn)相位差，產(chǎn)生環(huán)流，若頻差不大，最終通過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，對發(fā)電機(jī)差的變化，產(chǎn)生較大環(huán)流和

18、較大的沖擊力矩，對發(fā)電機(jī)和船舶電力系統(tǒng)均不利。和船舶電力系統(tǒng)均不利。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系并車時一般要求將兩臺發(fā)電機(jī)的頻差控制在并車時一般要求將兩臺發(fā)電機(jī)的頻差控制在 0.5Hz0.5Hz之內(nèi)。之內(nèi)。電壓和相位相同電壓和相位相同, ,頻率不相同頻率不相同船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系通過人工操作來調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，通過人工操作來調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，使之滿足準(zhǔn)同步并聯(lián)運(yùn)行的三個條件而進(jìn)行合閘使之滿足準(zhǔn)同步并聯(lián)運(yùn)行的三個條件而進(jìn)行合閘操作的過程稱之為手動準(zhǔn)同步并

19、車。操作的過程稱之為手動準(zhǔn)同步并車。3 3 手動準(zhǔn)同步并車手動準(zhǔn)同步并車船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)待并發(fā)電機(jī)起動并建壓后，其電壓是否與電當(dāng)待并發(fā)電機(jī)起動并建壓后，其電壓是否與電網(wǎng)電壓相等，可以通過配電板上的電壓表來檢網(wǎng)電壓相等，可以通過配電板上的電壓表來檢測。通常無需特別調(diào)整，目前船用自勵恒壓發(fā)測。通常無需特別調(diào)整，目前船用自勵恒壓發(fā)電機(jī)的調(diào)壓器完全能夠滿足電壓在允許偏差之電機(jī)的調(diào)壓器完全能夠滿足電壓在允許偏差之內(nèi)的要求。內(nèi)的要求。手動準(zhǔn)同步并車通常采用燈光法和整步表法手動準(zhǔn)同步并車通常采用燈光法和整步表法來檢測并車條件。來檢測并車

20、條件。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系3.1 3.1 同步表法同步表法同步表又叫整步表或同步指示器，目前實船采用指針同步表又叫整步表或同步指示器，目前實船采用指針式和發(fā)光二極管式同步表。式和發(fā)光二極管式同步表。 實船上主要采用同步表來指示待并機(jī)與電網(wǎng)的電壓實船上主要采用同步表來指示待并機(jī)與電網(wǎng)的電壓相位差、頻率差及其方向。相位差、頻率差及其方向。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系3.1.1 3.1.1 指針式同步表指針式同步表指針式同步表又叫電磁式同步表，是通過指針的轉(zhuǎn)指針式同步表又叫電

21、磁式同步表，是通過指針的轉(zhuǎn)動情況，檢測待并機(jī)與電網(wǎng)間的相位差和頻率差。動情況，檢測待并機(jī)與電網(wǎng)間的相位差和頻率差。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系它的定子上繞有三相繞組，中間是轉(zhuǎn)子勵磁線圈，固定它的定子上繞有三相繞組，中間是轉(zhuǎn)子勵磁線圈，固定在底盤上，最中央是轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上下各有一塊同樣大小在底盤上，最中央是轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上下各有一塊同樣大小的扇形鐵片組成的的扇形鐵片組成的Z Z形鐵芯，轉(zhuǎn)軸的上端有指針，轉(zhuǎn)軸上形鐵芯，轉(zhuǎn)軸的上端有指針，轉(zhuǎn)軸上無線圈，它的兩頭是通過寶石軸承加以固定，可以自由無線圈，它的兩頭是通過寶石軸承加以固定，可以自由轉(zhuǎn)動。同

22、步表無游絲和導(dǎo)電片，因此，無反作用彈簧，轉(zhuǎn)動。同步表無游絲和導(dǎo)電片，因此，無反作用彈簧，不產(chǎn)生反作用力矩，指針可以在不產(chǎn)生反作用力矩，指針可以在360360 自由轉(zhuǎn)動。自由轉(zhuǎn)動。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系同步表按短時工作制設(shè)計，一般持續(xù)工作時間不大于同步表按短時工作制設(shè)計，一般持續(xù)工作時間不大于15min15min，間隔時間為，間隔時間為30min30min，所以，并車操作過程不宜，所以，并車操作過程不宜太長，并車成功后應(yīng)及時切除。太長，并車成功后應(yīng)及時切除。 合閘的時刻合閘的時刻: : 同步表向同步表向“快快”的方向的方向3 35

23、 5秒旋轉(zhuǎn)一周，秒旋轉(zhuǎn)一周，在指針接近表盤的中點(diǎn)（同相位點(diǎn)）時合閘。在指針接近表盤的中點(diǎn)（同相位點(diǎn)）時合閘。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系3.1.2 3.1.2 指示燈式同步表指示燈式同步表指示燈式同步表是沒有指針的同步指示器，系采用指示燈式同步表是沒有指針的同步指示器，系采用發(fā)光二極管指示方式，同樣用于指示待并發(fā)電機(jī)與發(fā)光二極管指示方式，同樣用于指示待并發(fā)電機(jī)與運(yùn)行發(fā)電機(jī)的頻率差和相位差。運(yùn)行發(fā)電機(jī)的頻率差和相位差。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系表盤圓圈均勻分布有表盤圓圈均勻分布

24、有3636個指示燈，每燈代表個指示燈，每燈代表1010 電角度。上方電角度。上方1212點(diǎn)鐘處指示燈是點(diǎn)鐘處指示燈是360360 ，其中，其中“SYNC”SYNC”綠色指示燈與綠色指示燈與1212點(diǎn)鐘處指示燈同步。點(diǎn)鐘處指示燈同步。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系并車時，必須首先合上運(yùn)行發(fā)電機(jī)測量開關(guān)并車時，必須首先合上運(yùn)行發(fā)電機(jī)測量開關(guān)S1S1，此時，此時表面表面3636個指示燈為隨機(jī)狀態(tài)，然后合上待并發(fā)電機(jī)測個指示燈為隨機(jī)狀態(tài)，然后合上待并發(fā)電機(jī)測量開關(guān)量開關(guān)S2S2，同步表的指示燈開始旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)速度和，同步表的指示燈開始旋轉(zhuǎn)，其旋

25、轉(zhuǎn)速度和位置即表示兩臺發(fā)電機(jī)的頻率差、相位差及方向，判位置即表示兩臺發(fā)電機(jī)的頻率差、相位差及方向，判斷方法與上述指針式同步表判斷兩臺發(fā)電機(jī)的頻率差、斷方法與上述指針式同步表判斷兩臺發(fā)電機(jī)的頻率差、相位差及方向的方法完全一致。相位差及方向的方法完全一致。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組與待并發(fā)電機(jī)組頻差小于當(dāng)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組與待并發(fā)電機(jī)組頻差小于0.2HZ0.2HZ，且相位差在且相位差在350350 360360 之間時，上方之間時，上方“SYNC”SYNC”綠色綠色指示燈亮，此時待并發(fā)電機(jī)組即可并車投入運(yùn)行。指示燈亮，此時待并發(fā)電

26、機(jī)組即可并車投入運(yùn)行。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系3.2 3.2 同步指示燈法：同步指示燈法：用指示燈檢測并車時是否符合理想準(zhǔn)同步并車用指示燈檢測并車時是否符合理想準(zhǔn)同步并車條件有兩種接線方式，一種叫做燈光明暗法，條件有兩種接線方式，一種叫做燈光明暗法，一種叫燈光旋轉(zhuǎn)法。一種叫燈光旋轉(zhuǎn)法。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系合閘時刻：合閘時刻：當(dāng)燈泡當(dāng)燈泡3 35 5秒明暗一次時秒明暗一次時, ,約在接近燈暗區(qū)間約在接近燈暗區(qū)間的中心時。的中心時。燈泡明暗的快慢取決于頻差的大小燈泡明暗

27、的快慢取決于頻差的大小, ,指示燈明暗一次所指示燈明暗一次所需的時間需的時間T TS S1/1/ f f稱為頻差周期。稱為頻差周期。1 1） 燈光明暗法燈光明暗法船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系合閘時刻合閘時刻: : 使燈光向使燈光向“快快”（順時針）的方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)調(diào)節(jié)（順時針）的方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)調(diào)節(jié)到到3 35 5秒旋轉(zhuǎn)一周后，當(dāng)指示燈秒旋轉(zhuǎn)一周后，當(dāng)指示燈L L1 1最暗而最暗而L L2 2、L L3 3同樣亮?xí)r。同樣亮?xí)r。f f2 2f f1 1時，燈泡輪流熄滅的順序為時，燈泡輪流熄滅的順序為: L: L1 1L L2 2L L3 3 L

28、 L1 1f f2 2f f1 1時，燈泡輪流熄滅的順序為時，燈泡輪流熄滅的順序為: L: L1 1L L3 3L L2 2 L L1 1（2 2）燈光旋轉(zhuǎn)法：）燈光旋轉(zhuǎn)法：船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系起動待并機(jī)組起動待并機(jī)組先檢查起動條件，包括冷卻水、滑油、燃油、先檢查起動條件，包括冷卻水、滑油、燃油、起動氣源或電源，這些均正常起動氣源或電源，這些均正常,然后起動。然后起動。 起動后檢查發(fā)電機(jī)的三相電壓起動后檢查發(fā)電機(jī)的三相電壓檢查是否建立額定電壓，電壓差是否在允許范檢查是否建立額定電壓，電壓差是否在允許范圍內(nèi)，是否缺相。圍內(nèi)，是否缺

29、相。3.2 3.2 手動準(zhǔn)同步并車步驟手動準(zhǔn)同步并車步驟船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系進(jìn)行頻率預(yù)調(diào)進(jìn)行頻率預(yù)調(diào)通過調(diào)速開關(guān)調(diào)整待并發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使待并機(jī)通過調(diào)速開關(guān)調(diào)整待并發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使待并機(jī)與電網(wǎng)的頻率接近。與電網(wǎng)的頻率接近。觀察同步表觀察同步表接通同步表并將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)向待并機(jī)，調(diào)整頻差，接通同步表并將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)向待并機(jī)，調(diào)整頻差，使同步表指針旋轉(zhuǎn)一周所需時間在使同步表指針旋轉(zhuǎn)一周所需時間在3 s 5 s左右。左右。合閘操作合閘操作待指針向待指針向“快快”的方向轉(zhuǎn)到接近紅色的方向轉(zhuǎn)到接近紅色“同相點(diǎn)同相點(diǎn)” （相（相當(dāng)于手表當(dāng)于手表“11

30、點(diǎn)點(diǎn)”與與“12點(diǎn)點(diǎn)”之間的位置）時，果斷之間的位置）時，果斷按下合閘按鈕。按下合閘按鈕。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系轉(zhuǎn)移負(fù)載轉(zhuǎn)移負(fù)載同時向相反方向調(diào)整兩機(jī)組的調(diào)速開關(guān)，使新同時向相反方向調(diào)整兩機(jī)組的調(diào)速開關(guān)，使新投入機(jī)投入機(jī)“加速加速”、原運(yùn)行機(jī)、原運(yùn)行機(jī)“減速減速”，直到兩，直到兩機(jī)功率表讀數(shù)相等（對同容量發(fā)電機(jī)而言）。機(jī)功率表讀數(shù)相等（對同容量發(fā)電機(jī)而言）。最后斷開同步表，并車完畢。最后斷開同步表，并車完畢。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系手動準(zhǔn)同步并車操作幾點(diǎn)注意事項手動準(zhǔn)同

31、步并車操作幾點(diǎn)注意事項允許頻差不能太大也不可太小允許頻差不能太大也不可太小頻差大，整步表指針旋轉(zhuǎn)快，不易捕捉頻差大，整步表指針旋轉(zhuǎn)快，不易捕捉“同相點(diǎn)同相點(diǎn)”，易造成較大電流沖擊，使并車失敗。但頻差太小，指易造成較大電流沖擊，使并車失敗。但頻差太小，指針轉(zhuǎn)一周時間較長，拖延并車時間。頻率完全相等，針轉(zhuǎn)一周時間較長，拖延并車時間。頻率完全相等，指針會靜止不動，這種現(xiàn)象叫指針會靜止不動，這種現(xiàn)象叫“呆滯呆滯” 現(xiàn)象，也影響現(xiàn)象，也影響正常并車。所以頻差周期調(diào)節(jié)到正常并車。所以頻差周期調(diào)節(jié)到3s5s為合適。為合適。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系

32、避免逆功率避免逆功率一般要求調(diào)整待并機(jī)轉(zhuǎn)速，使整步表指針向一般要求調(diào)整待并機(jī)轉(zhuǎn)速，使整步表指針向“快的方快的方向轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)”，合閘后待并機(jī)就能立即分擔(dān)一點(diǎn)負(fù)荷，不易，合閘后待并機(jī)就能立即分擔(dān)一點(diǎn)負(fù)荷，不易造成逆功率跳閘。造成逆功率跳閘。按合閘按鈕應(yīng)有適當(dāng)?shù)奶崆皶r間或相角按合閘按鈕應(yīng)有適當(dāng)?shù)奶崆皶r間或相角比紅色比紅色“同相點(diǎn)同相點(diǎn)”提前一個角度（類似于時鐘的提前一個角度（類似于時鐘的11點(diǎn)與點(diǎn)與“12點(diǎn)點(diǎn)”之間的位置）按下合閘按鈕，減小合閘沖擊電之間的位置）按下合閘按鈕，減小合閘沖擊電流。流。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系禁止禁止180反相合閘

33、反相合閘這時沖擊電流最大，不僅造成合閘失敗甚至全船失電這時沖擊電流最大，不僅造成合閘失敗甚至全船失電發(fā)生突然擾動時不應(yīng)合閘發(fā)生突然擾動時不應(yīng)合閘電網(wǎng)電壓幅度或頻率突然發(fā)生波動可能導(dǎo)致并車失敗電網(wǎng)電壓幅度或頻率突然發(fā)生波動可能導(dǎo)致并車失敗并車完畢及時斷開同步表并車完畢及時斷開同步表因為同步表為短時工作制（通電不允許超過因為同步表為短時工作制（通電不允許超過15分鐘）。分鐘）。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系粗同步并車法是利用電抗器進(jìn)行并車的一種方法粗同步并車法是利用電抗器進(jìn)行并車的一種方法 它是指待并機(jī)基本滿足電網(wǎng)所需的并聯(lián)條件后，它是指待并

34、機(jī)基本滿足電網(wǎng)所需的并聯(lián)條件后，即可先行串聯(lián)一個電抗器與電網(wǎng)并聯(lián)，然后再合即可先行串聯(lián)一個電抗器與電網(wǎng)并聯(lián)，然后再合主開關(guān)的方法。主開關(guān)的方法。 粗同步并車又叫電抗器并車，它放寬了對準(zhǔn)同步粗同步并車又叫電抗器并車，它放寬了對準(zhǔn)同步并車的條件，提高了并車的成功率。并車的條件，提高了并車的成功率。 4 4 粗同步并車法粗同步并車法船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)待并發(fā)電機(jī)當(dāng)待并發(fā)電機(jī)G G啟動后，啟動后，大致調(diào)節(jié)一下頻率，觀大致調(diào)節(jié)一下頻率，觀察一下電壓差別不大，察一下電壓差別不大，至于相位甚至可以不考至于相位甚至可以不考慮，就可以接通接觸器

35、慮，就可以接通接觸器K K，使發(fā)電機(jī)通過粗同，使發(fā)電機(jī)通過粗同步電抗器步電抗器DKDK與電網(wǎng)并聯(lián)。與電網(wǎng)并聯(lián)。4 41 1 粗同步并車工作原理粗同步并車工作原理船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系這時盡管電壓差、頻率差這時盡管電壓差、頻率差和相位差比起準(zhǔn)同步的三和相位差比起準(zhǔn)同步的三個條件都要相差較多，但個條件都要相差較多，但由于由于DKDK阻抗很大，它限制阻抗很大，它限制了并車時由于三個條件不了并車時由于三個條件不滿足所產(chǎn)生的沖擊電流，滿足所產(chǎn)生的沖擊電流，使沖擊電流數(shù)值不會超過使沖擊電流數(shù)值不會超過發(fā)電機(jī)額定電流的發(fā)電機(jī)額定電流的1.21.

36、81.21.8倍，所以發(fā)電機(jī)倍，所以發(fā)電機(jī)不會進(jìn)行保護(hù)動作。不會進(jìn)行保護(hù)動作。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)發(fā)電機(jī)當(dāng)發(fā)電機(jī)G G通過電通過電抗器抗器DKDK與電網(wǎng)并與電網(wǎng)并聯(lián)后，由于機(jī)組聯(lián)后，由于機(jī)組間的自整步作用，間的自整步作用，很快就會被拉入很快就會被拉入同步。同步。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系觀察同步表，當(dāng)指針固觀察同步表，當(dāng)指針固定在定在“同步同步”標(biāo)記的位標(biāo)記的位置時，就可以合上主開置時，就可以合上主開關(guān)關(guān)ACBACB，將電抗器短路，將電抗器短路，使發(fā)電機(jī)不再通過電抗使

37、發(fā)電機(jī)不再通過電抗器，而是直接與電網(wǎng)并器，而是直接與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行，因為機(jī)組此時聯(lián)運(yùn)行，因為機(jī)組此時已經(jīng)與電網(wǎng)同步，所以已經(jīng)與電網(wǎng)同步，所以合主開關(guān)時，不會產(chǎn)生合主開關(guān)時，不會產(chǎn)生沖擊電流，然后再斷開沖擊電流，然后再斷開接觸器接觸器K K將電抗器切除，將電抗器切除，粗同步并車就完成了。粗同步并車就完成了。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系因為粗同步并車用電因為粗同步并車用電抗器是按短時工作制抗器是按短時工作制設(shè)計的，只在并車時設(shè)計的，只在并車時使用，并車完畢后，使用，并車完畢后，一定要從電網(wǎng)上將其一定要從電網(wǎng)上將其切除，否則電抗器就切除，否則電

38、抗器就可能被燒毀?？赡鼙粺龤?。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系下圖是目前廣泛采用的一種自動切除電下圖是目前廣泛采用的一種自動切除電抗器的粗同步并車控制線路。抗器的粗同步并車控制線路。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系假設(shè)假設(shè)G G1 1為待并發(fā)電機(jī)，為待并發(fā)電機(jī)，G G2 2為運(yùn)行發(fā)電機(jī)，待為運(yùn)行發(fā)電機(jī)，待G G1 1建壓正常后，建壓正常后，調(diào)整它的調(diào)速開關(guān)，使其頻率接近運(yùn)行發(fā)電機(jī)調(diào)整它的調(diào)速開關(guān)，使其頻

39、率接近運(yùn)行發(fā)電機(jī)G G2 2的頻率，的頻率，按下按下SBSB1 1按鈕，并車接觸器按鈕，并車接觸器K K1 1得電動作，其常開輔助觸點(diǎn)閉得電動作，其常開輔助觸點(diǎn)閉合自保，主觸點(diǎn)閉合使合自保，主觸點(diǎn)閉合使G G1 1通過通過DKDK與電網(wǎng)并聯(lián)，同時時間繼與電網(wǎng)并聯(lián)，同時時間繼電器電器KTKT1 1也得電開始計時，經(jīng)一定延時（延時時間應(yīng)能保也得電開始計時，經(jīng)一定延時（延時時間應(yīng)能保證在此期間內(nèi)，待并發(fā)電機(jī)證在此期間內(nèi)，待并發(fā)電機(jī)G G1 1可被拉入同步，一般整定在可被拉入同步，一般整定在6 68 S8 S），），KTKT1 1常開輔助觸點(diǎn)閉合，接通待并發(fā)電機(jī)主開常開輔助觸點(diǎn)閉合，接通待并發(fā)電機(jī)主開

40、關(guān)關(guān)ACBACB1 1的合閘線圈，的合閘線圈，ACBACB1 1立即合閘，合閘后立即合閘，合閘后ACBACB1 1常閉輔助常閉輔助觸點(diǎn)斷開，觸點(diǎn)斷開，K K1 1失電，失電，DKDK電抗器自動切除，時間繼電器電抗器自動切除，時間繼電器KTKT1 1也也失電復(fù)位，粗同步并車過程結(jié)束。失電復(fù)位，粗同步并車過程結(jié)束。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系4 42 2 粗同步并車條件分析粗同步并車條件分析粗同步并車時的單相等值電路圖如圖粗同步并車時的單相等值電路圖如圖 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系

41、U U1 1為運(yùn)行發(fā)電機(jī)為運(yùn)行發(fā)電機(jī)G G1 1的端電壓的端電壓，U U2 2為待并發(fā)電機(jī)為待并發(fā)電機(jī)G G2 2的端電壓，的端電壓，并車接觸器并車接觸器K K2 2動、靜觸點(diǎn)兩端的電壓為動、靜觸點(diǎn)兩端的電壓為環(huán)流環(huán)流是粗同步電抗器的電抗值是粗同步電抗器的電抗值 DKDKPHjXUXXXjUI )(2112UUUDKX船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系當(dāng)待并發(fā)電機(jī)當(dāng)待并發(fā)電機(jī)G2G2與運(yùn)行發(fā)電機(jī)與運(yùn)行發(fā)電機(jī)G1G1由于相位差或頻差由于相位差或頻差的存在，在并車過程中將產(chǎn)生自整步作用，在各自的存在，在并車過程中將產(chǎn)生自整步作用，在各自發(fā)電機(jī)軸上

42、產(chǎn)生自整步力矩。發(fā)電機(jī)軸上產(chǎn)生自整步力矩。隨著并車時相位差角的增大，隨著并車時相位差角的增大，UU增大，而環(huán)流增大，而環(huán)流IPHIPH亦將增大，而拉入同步的作用卻并不與相位差角成亦將增大，而拉入同步的作用卻并不與相位差角成正比，相反的在相位差角大于一定角度后，拉入同正比，相反的在相位差角大于一定角度后，拉入同步的作用反而會減小，甚至為零。步的作用反而會減小，甚至為零。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系4 43 3 粗同步并車電抗器參數(shù)計算粗同步并車電抗器參數(shù)計算粗同步并車電抗器是根據(jù)限制發(fā)電機(jī)沖擊電流粗同步并車電抗器是根據(jù)限制發(fā)電機(jī)沖擊電流

43、并保證能拉入同步的要求設(shè)計的。并保證能拉入同步的要求設(shè)計的。 因要求其電抗大，其磁路不易飽和，為了減小鐵芯因要求其電抗大，其磁路不易飽和，為了減小鐵芯損耗以及防止短路時因鐵芯的飽和而使感抗降低，損耗以及防止短路時因鐵芯的飽和而使感抗降低，粗同步并車電抗器一般采用空心式結(jié)構(gòu)，不加鐵芯。粗同步并車電抗器一般采用空心式結(jié)構(gòu)，不加鐵芯。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系通常粗同步并車電抗器應(yīng)能保證在最差條件下通常粗同步并車電抗器應(yīng)能保證在最差條件下并車，其瞬時沖擊電流也不會超過發(fā)電機(jī)額定并車，其瞬時沖擊電流也不會超過發(fā)電機(jī)額定電流的電流的1.21.2

44、1.81.8倍，按此條件計算粗同步并車倍，按此條件計算粗同步并車電抗器電抗值。電抗器電抗值。并車時沖擊電流為并車時沖擊電流為 2 . 1 22 22 2DKdDKdDKdXXXXUXXUI* dX發(fā)電機(jī)的超瞬變電抗的標(biāo)幺值發(fā)電機(jī)的超瞬變電抗的標(biāo)幺值*DKX粗同步并車電抗器電抗的標(biāo)幺值粗同步并車電抗器電抗的標(biāo)幺值船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系上式考慮了合閘最嚴(yán)重條件，即相角差為上式考慮了合閘最嚴(yán)重條件，即相角差為180180 ，且按限制瞬時沖擊電流的周期分量在且按限制瞬時沖擊電流的周期分量在1.21.2倍發(fā)電機(jī)倍發(fā)電機(jī)額定電流的條件來計算粗

45、同步并車電抗器的電抗額定電流的條件來計算粗同步并車電抗器的電抗值，因此：值，因此：dDKXX 22 . 12*船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系最后將求得的粗同步并車電抗器的電抗標(biāo)么值最后將求得的粗同步并車電抗器的電抗標(biāo)么值再化為電抗歐姆值：再化為電抗歐姆值：eedeeDKeDKDKIUXIUXZXX3) 22 . 12(3*eIeUeZ發(fā)電機(jī)額定相阻抗值，單位發(fā)電機(jī)額定相阻抗值，單位發(fā)電機(jī)額定線電壓，單位發(fā)電機(jī)額定線電壓，單位V V發(fā)電機(jī)額定線電流，發(fā)電機(jī)額定線電流， 單位單位A A船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程

46、學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系5 5 半自動并車裝置介紹半自動并車裝置介紹半自動并車裝置是介于手動并車裝置與自動并車裝半自動并車裝置是介于手動并車裝置與自動并車裝置之間的一種裝置。置之間的一種裝置。如如F 9 6F 9 6SMSM型帶并車指令的同步指示器，一般當(dāng)型帶并車指令的同步指示器，一般當(dāng)并車條件滿足時，需手動按下并車按鈕，并車條件滿足時，需手動按下并車按鈕，F(xiàn) 9 6F 9 6SMSM型帶并車指令的同步指示器會自動發(fā)出同步合型帶并車指令的同步指示器會自動發(fā)出同步合閘脈沖，實現(xiàn)并車。閘脈沖，實現(xiàn)并車。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系船舶

47、電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系圓盤均勻分布有圓盤均勻分布有3636個紅色相位差發(fā)光二極管指個紅色相位差發(fā)光二極管指示燈，正中示燈，正中1212點(diǎn)鐘處紅色指示燈表示相位差為點(diǎn)鐘處紅色指示燈表示相位差為一一5 5 5 5 ，其它按次序每燈間隔為，其它按次序每燈間隔為1010 。 在表盤在表盤1212點(diǎn)鐘處亦設(shè)有點(diǎn)鐘處亦設(shè)有“SYNC”SYNC”綠色合閘指示綠色合閘指示燈，在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間頻差小于某一設(shè)燈，在待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間頻差小于某一設(shè)定值且相位差為定值且相位差為0 0 之前的某一瞬間，合閘指示之前的某一瞬間，合閘指示燈燈“SYNC”S

48、YNC”亮，并同時發(fā)出并車指令，控制主亮，并同時發(fā)出并車指令，控制主開關(guān)合閘，實現(xiàn)待并發(fā)電機(jī)與運(yùn)行發(fā)電機(jī)之間開關(guān)合閘，實現(xiàn)待并發(fā)電機(jī)與運(yùn)行發(fā)電機(jī)之間的自動同步。的自動同步。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系這種帶并車指令的同步指示器設(shè)有合閘超前時間設(shè)這種帶并車指令的同步指示器設(shè)有合閘超前時間設(shè)定開關(guān)定開關(guān)SWlSWl和頻差設(shè)定開關(guān)和頻差設(shè)定開關(guān)SW2SW2以及校驗按鈕以及校驗按鈕SAlSAl。SAlSAl則用來檢驗合閘超前時間與頻差設(shè)定值是否正確。則用來檢驗合閘超前時間與頻差設(shè)定值是否正確。SWlSWl、 SW2SW2均可設(shè)置均可設(shè)置161

49、6種狀態(tài)，分別對應(yīng)種狀態(tài)，分別對應(yīng)1616種整定值。種整定值。合閘指令超前時間可在合閘指令超前時間可在5050500ms500ms內(nèi)整定，頻差可在內(nèi)整定，頻差可在0 005050 05Hz5Hz內(nèi)整定。內(nèi)整定。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系設(shè)設(shè)G2G2為待并發(fā)電機(jī)，并車操作步驟如下：為待并發(fā)電機(jī)，并車操作步驟如下：（l l）當(dāng)需要自動并車時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至）當(dāng)需要自動并車時，將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至“”位置，觸點(diǎn)位置，觸點(diǎn)1 1與觸點(diǎn)與觸點(diǎn)2 2閉合，觸點(diǎn)閉合，觸點(diǎn)3 3與觸點(diǎn)與觸點(diǎn)4 4閉合，閉合，F(xiàn) F 9 69 6SMSM裝置得電，電源指示燈

50、亮。同時，觸點(diǎn)裝置得電，電源指示燈亮。同時，觸點(diǎn)2121與觸點(diǎn)與觸點(diǎn)2222閉合，觸點(diǎn)閉合，觸點(diǎn)2323與觸點(diǎn)與觸點(diǎn)2424閉合，待并發(fā)電閉合，待并發(fā)電機(jī)機(jī)G2G2的電壓信號也送進(jìn)的電壓信號也送進(jìn)F 9 6F 9 6SMSM裝置，此時裝置，此時F 9 F 9 6 6SMSM裝置的裝置的3 63 6個發(fā)光二極管指示燈旋轉(zhuǎn)點(diǎn)亮。個發(fā)光二極管指示燈旋轉(zhuǎn)點(diǎn)亮。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系（2 2）當(dāng)待并機(jī)）當(dāng)待并機(jī)G G2 2與運(yùn)行機(jī)與運(yùn)行機(jī)G Gl l的頻差未滿足設(shè)定要求時，的頻差未滿足設(shè)定要求時，可手動調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)可手動調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)G

51、 G2 2的轉(zhuǎn)速，直至滿足并車條件，的轉(zhuǎn)速，直至滿足并車條件，“SYNC”SYNC”綠色合閘指示燈點(diǎn)亮的同時，合閘脈沖也同綠色合閘指示燈點(diǎn)亮的同時，合閘脈沖也同時輸出，這時即可按下合閘按鈕時輸出，這時即可按下合閘按鈕SBSBl l，實現(xiàn)半自動并車。，實現(xiàn)半自動并車。（3 3）將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至中間）將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至中間“”位置，使同步指示位置，使同步指示器退出工作。器退出工作。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系如果并車系統(tǒng)設(shè)計為手動，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至于手如果并車系統(tǒng)設(shè)計為手動，應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至于手動位置，此時，轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸點(diǎn)動位置，此時，轉(zhuǎn)換開關(guān)

52、的觸點(diǎn) 5 5 1616均斷開，均斷開，則則F 9 6F 9 6SMSM裝置不能發(fā)出合閘脈沖，裝置不能發(fā)出合閘脈沖，F(xiàn) 9 6F 9 6SMSM裝裝置只能作普通的同步表使用，應(yīng)采用常規(guī)手動合閘置只能作普通的同步表使用，應(yīng)采用常規(guī)手動合閘線路進(jìn)行合閘。線路進(jìn)行合閘。 采用帶并車指令的同步指示器并車要求發(fā)電機(jī)輸出采用帶并車指令的同步指示器并車要求發(fā)電機(jī)輸出電壓波形好，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，否則電壓波形好，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，否則 F 9 6F 9 6SMSM指示燈運(yùn)指示燈運(yùn)轉(zhuǎn)將不穩(wěn)定，有時甚至不輸出合閘脈沖信號。另外，轉(zhuǎn)將不穩(wěn)定，有時甚至不輸出合閘脈沖信號。另外，采用本裝置時，主配電盤上尚應(yīng)備有手動并車同步采用本裝置時

53、，主配電盤上尚應(yīng)備有手動并車同步指示燈（如燈光旋轉(zhuǎn)法），做手動并車的備用。指示燈（如燈光旋轉(zhuǎn)法），做手動并車的備用。 船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系第二節(jié)第二節(jié) 船舶同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步自動并車原理船舶同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步自動并車原理能夠完成手動準(zhǔn)同步并車操作全部邏輯程序的自能夠完成手動準(zhǔn)同步并車操作全部邏輯程序的自動裝置就叫做自動并車裝置。動裝置就叫做自動并車裝置。通常自動并車裝置的控制方案有兩類，即模擬控通常自動并車裝置的控制方案有兩類，即模擬控制和數(shù)字控制。制和數(shù)字控制。目前數(shù)字控制式自動并車裝置已有產(chǎn)品應(yīng)用目前數(shù)字控制式自動并車裝置已有產(chǎn)

54、品應(yīng)用船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系1 1 自動并車裝置的功能及組成自動并車裝置的功能及組成1 11 1 自動并車裝置的基本功能自動并車裝置的基本功能（1 1）頻差方向鑒別，檢測待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)電壓）頻差方向鑒別，檢測待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)電壓的頻率差，并根據(jù)頻差的大小與方向自動地對待并的頻率差，并根據(jù)頻差的大小與方向自動地對待并發(fā)電機(jī)發(fā)出增速或減速信號，進(jìn)行頻率預(yù)調(diào)，使待發(fā)電機(jī)發(fā)出增速或減速信號，進(jìn)行頻率預(yù)調(diào)，使待并發(fā)電機(jī)的頻率接近電網(wǎng)頻率，創(chuàng)造合閘條件。并發(fā)電機(jī)的頻率接近電網(wǎng)頻率，創(chuàng)造合閘條件。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課

55、 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系（3 3）要能計及發(fā)電機(jī)主開關(guān)的固有動作時間，）要能計及發(fā)電機(jī)主開關(guān)的固有動作時間，相應(yīng)地在同步點(diǎn)之前提前發(fā)出合閘指令，實現(xiàn)相應(yīng)地在同步點(diǎn)之前提前發(fā)出合閘指令，實現(xiàn)自動準(zhǔn)同步。自動準(zhǔn)同步。（2 2）鑒別合閘條件，設(shè)置一個合閘與門，檢測）鑒別合閘條件，設(shè)置一個合閘與門，檢測待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓差、頻率差和相位差這待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓差、頻率差和相位差這三個條件，當(dāng)任何一個條件不符合并車要求時，三個條件，當(dāng)任何一個條件不符合并車要求時，實現(xiàn)閉鎖，不允許發(fā)出合閘指令。實現(xiàn)閉鎖，不允許發(fā)出合閘指令。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)

56、院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系1 12 2 自動并車裝置的組成自動并車裝置的組成通常自動并車裝置應(yīng)由調(diào)壓、調(diào)速和合閘三部分組成。通常自動并車裝置應(yīng)由調(diào)壓、調(diào)速和合閘三部分組成。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系船舶自動并車裝置大多由脈動電壓形成環(huán)節(jié)、頻差方船舶自動并車裝置大多由脈動電壓形成環(huán)節(jié)、頻差方向鑒別及調(diào)速脈沖控制電路、獲取恒定超前相角或超向鑒別及調(diào)速脈沖控制電路、獲取恒定超前相角或超前時間信號的環(huán)節(jié)、允許合閘頻差檢測環(huán)節(jié)、允許電前時間信號的環(huán)節(jié)、允許合閘頻差檢測環(huán)節(jié)、允許電壓差檢測及合閘壓差檢測及合閘“與與”門環(huán)節(jié)等構(gòu)成。門環(huán)節(jié)等構(gòu)成。

57、小小ff表示小擾動環(huán)節(jié)表示小擾動環(huán)節(jié)ff表示頻率預(yù)調(diào)環(huán)節(jié)表示頻率預(yù)調(diào)環(huán)節(jié)uu允表示允許電壓差檢測環(huán)節(jié)允表示允許電壓差檢測環(huán)節(jié)ff允表示允許頻率差檢測環(huán)節(jié)允表示允許頻率差檢測環(huán)節(jié) q q / t/ t q q表示恒定超前相角或恒定超前時間檢測環(huán)節(jié)表示恒定超前相角或恒定超前時間檢測環(huán)節(jié)船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系二二 準(zhǔn)同步自動并車裝置的分類準(zhǔn)同步自動并車裝置的分類 考慮從發(fā)出合閘脈沖指令到待并發(fā)電機(jī)主開關(guān)的動、考慮從發(fā)出合閘脈沖指令到待并發(fā)電機(jī)主開關(guān)的動、靜觸頭閉合為止需要經(jīng)過一段時間，準(zhǔn)同步自動并車靜觸頭閉合為止需要經(jīng)過一段時間，準(zhǔn)同步

58、自動并車裝置應(yīng)能夠在兩臺發(fā)電機(jī)同步點(diǎn)之前提前發(fā)出合閘指裝置應(yīng)能夠在兩臺發(fā)電機(jī)同步點(diǎn)之前提前發(fā)出合閘指令。令。 這段時間等于合閘線圈的啟動時間（很短，一般均忽這段時間等于合閘線圈的啟動時間（很短，一般均忽略）和主開關(guān)的固有動作時間之和，基本上由主開關(guān)略）和主開關(guān)的固有動作時間之和，基本上由主開關(guān)的固有動作時間決定。的固有動作時間決定。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系一般我們將從發(fā)出合閘脈沖指令到待并發(fā)電機(jī)的電一般我們將從發(fā)出合閘脈沖指令到待并發(fā)電機(jī)的電壓相位與電網(wǎng)電壓相位重合時的這段時間稱為超前壓相位與電網(wǎng)電壓相位重合時的這段時間稱為超前時間

59、，從發(fā)出合閘脈沖指令時對應(yīng)的待并發(fā)電機(jī)電時間，從發(fā)出合閘脈沖指令時對應(yīng)的待并發(fā)電機(jī)電壓相位與電網(wǎng)電壓相位的相角差稱為超前相角。壓相位與電網(wǎng)電壓相位的相角差稱為超前相角。船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系自動準(zhǔn)同步并車裝置可分為兩類自動準(zhǔn)同步并車裝置可分為兩類 1 1） 恒定超前時間的自動并車裝置恒定超前時間的自動并車裝置這一類裝置保證在給定的超前時間下發(fā)出合閘脈沖這一類裝置保證在給定的超前時間下發(fā)出合閘脈沖 2 2） 恒定超前相角的自動并車裝置恒定超前相角的自動并車裝置這類裝置在給定的超前相角下發(fā)出合閘脈沖這類裝置在給定的超前相角下發(fā)出合閘脈

60、沖 q =s s tq tq= q /s船舶電站及其自動化系統(tǒng) 2021-10-27課 件輪機(jī)工程學(xué)院船電系輪機(jī)工程學(xué)院船電系3 3 脈動電壓及其與自動并車條件的關(guān)系脈動電壓及其與自動并車條件的關(guān)系能反映并車三個條件的信號，這個信號在自動并車能反映并車三個條件的信號，這個信號在自動并車裝置中就是脈動電壓信號。裝置中就是脈動電壓信號。 自動并車裝置通過對脈動電壓的檢測，間接反映了自動并車裝置通過對脈動電壓的檢測，間接反映了并車的三個條件，從而決定了待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)是并車的三個條件，從而決定了待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)是否滿足并車三個條件。否滿足并車三個條件。 所謂脈動電壓指的是當(dāng)兩個電壓的頻率不一樣而差所