第五節(jié)船舶同步發(fā)電機并聯(lián)運行

§7.5船舶同步發(fā)電機的并聯(lián)運行

教學(xué)要求：理解發(fā)電機并車、解列的意義，掌握發(fā)電機的并車條件，發(fā)電機的并車操作程序及注意事項。并聯(lián)運行的意義：

合理利用發(fā)電機容量，便于對發(fā)電機的維護管理

船上通常有三種情況需要并車操作：1．當(dāng)單機負(fù)荷達到80%額定容量時，仍可能增加，應(yīng)考慮并聯(lián)一臺發(fā)電機。2．進出港靠離碼頭或進出狹水道等機動航行狀態(tài)時，為了航行安全，需發(fā)電機并聯(lián)運行。3.備用機組替換下運行供電的機組，為保證不間斷供電，需并車進行替換船舶電站并車操作是指：并車操作、負(fù)載調(diào)節(jié)、穩(wěn)定運行。一、并聯(lián)運行的條件分析：1、并車條件：三個相同，一個一致電壓、相位、頻率相同；相序一致。要求：相序絕對必須滿足，其它條件允許有小差別。航行期間一般相序能夠自動滿足，其它則須調(diào)控。2、并聯(lián)條件不滿足的分析

①電壓不等：會引起無功環(huán)流，此環(huán)流可使電壓相等（通過電樞反應(yīng)）。⑴兩機電壓不等在兩機間形成環(huán)流⑵環(huán)流使電壓高的發(fā)電機產(chǎn)生去磁電樞反應(yīng)、電壓降低，電壓低的發(fā)電機產(chǎn)生增磁電樞反應(yīng)、電壓升高，結(jié)果使兩機電壓相等。⑶要求：ΔU＜10%Ue（電抗小，一定的電壓差產(chǎn)生很大的沖擊環(huán)流）。

②相位不等：會引起有功環(huán)流，此環(huán)流可使相位相等。頻率和相位不等都會造成有功環(huán)流（通過轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)相等）1．自整步作用2．要求：δ＜±15°相差太大（180°最大），兩機間產(chǎn)生沖擊電流和沖擊力矩，不能牽入同步，且產(chǎn)生振蕩（轉(zhuǎn)子相對擺動），導(dǎo)致逆功率跳閘，甚至損壞繞組。頻率不等：會引起有功環(huán)流，此環(huán)流可使頻率相等。但可能引起過載或逆功率。頻率不同兩機具有相位差和電壓差，具有自整步作用。要求：Δf＜±0.5Hz（T=1/Δf）頻差小自整步作用使兩機牽入同步，頻差大無法牽入同步。相序不一致引起很大的環(huán)流燒壞發(fā)電機，該條件一般可滿足，航行并車不必檢測。返回結(jié)論：發(fā)電機并車時，合閘瞬間任何一個條件不滿足都會產(chǎn)生沖擊電流，如果沖擊電流太大，會造成并車失敗。相位和頻率條件不滿足還會產(chǎn)生沖擊轉(zhuǎn)矩。允許有誤差：小的沖擊電流對并車有利，即無功電流有均壓作用，有功電流形成整步轉(zhuǎn)矩，牽入同步。最理想合閘：是待并發(fā)電機的電流為零時。1522、1523、1533～1546準(zhǔn)同步并車法：觀察和調(diào)整發(fā)電機的電壓、頻率和初相位，使之完全滿足并車條件后并車。手動準(zhǔn)同步并車法：依靠操作人員觀察、判斷進行并車操作；自動準(zhǔn)同步并車：依靠自動裝置完成并車。注意：調(diào)壓器可保證電壓條件，并車時只要調(diào)整待并機的頻率和相位。方法是通過主配電板的控制屏上“調(diào)速開關(guān)”調(diào)節(jié)原動機的轉(zhuǎn)速使待并機的頻率接近運行機的頻率（Δf＜±0.5Hz）粗同步法：頻率條件相同，相位條件較寬。二、船舶同步發(fā)電機手動并車和解列1．手動準(zhǔn)同步并車同步指示燈法

①燈光法燈光明暗法（暗燈法）（1）電路（三個同名相燈）（2）性能A．燈光很亮說明待并機與電網(wǎng)相位差很大、熄滅說明相位差很小或為零，燈光明暗度說明相位差的大??；B．燈光明暗變化快說明頻差大、慢說明頻差小。（3）合閘調(diào)待并機的調(diào)速開關(guān)（即調(diào)油門），使燈光明暗變化慢（周期為3～5秒），燈光熄滅后（接近燈暗區(qū)中心）（ΔU為30%Ue燈滅），合閘并車。（4）缺點燈光明暗不能說明f2是快還是慢。2．燈光旋轉(zhuǎn)法（亮燈法）（1）電路（一個同名相燈，兩個異名相燈）（2）性能：A．f2＞f1：三燈熄滅的順序為：L1→L2→L3→L1，f2＜f1：三燈熄滅的順序為：L1→L3→L2→L1；B．燈光明暗旋轉(zhuǎn)快說明頻差大、慢說明頻差小，L1燈光明暗度說明相位差的大小。（3）合閘調(diào)待并機的調(diào)速開關(guān)：f2快減速、f2慢加速，使燈光旋轉(zhuǎn)慢（周期為3～5秒），熄滅的順序為L1→L2→L3→L1（快向、順時針，防逆功率），接近L1燈熄滅區(qū)中心，合閘并車。注意：如果出現(xiàn)“燈光明暗法”變成“燈光旋轉(zhuǎn)法”?；颉盁艄庑D(zhuǎn)法”變成“燈光明暗法”，原因有兩種可能：一是待并機與電網(wǎng)相序相反，另一種是同步指示燈接線錯誤。題：1513、1514、1562、1563、1559、1568、

接線與操作：接線如圖，接通同步表，調(diào)節(jié)待并機油門，使指針朝“快”的方向以3～5s轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，在“11點”處合閘。注意：同步表是短時工作制(15分鐘),并車后應(yīng)斷電。

同步表的指針位置反映相位差，指針轉(zhuǎn)動快慢和轉(zhuǎn)向反映待并機與電網(wǎng)的頻差大小和方向。同步表外觀②同步表法1505、1514、1520～1524、1547～1573同步表是用來指示待并機與電網(wǎng)的電壓相位差、頻率及方向的儀表。粗同步：并車條件適當(dāng)放寬。原理：并車時先通過三相空心電抗器連接，經(jīng)過延時（拉入同步），然后再合閘。注意：電抗器X是短時制。③電抗器粗同步并車原理并車失敗的原因：1）電網(wǎng)電壓、頻率波動太大；2）網(wǎng)上原有發(fā)電機處空載狀態(tài)；3）并車操作不當(dāng)；4）未能及時轉(zhuǎn)移負(fù)載。1575～15782、并聯(lián)運行的同步發(fā)電機的解列當(dāng)電網(wǎng)總負(fù)載小于單機容量70%時、航行結(jié)束、替換機組時，發(fā)電機退出運行－解列。操作：轉(zhuǎn)移負(fù)載（同時調(diào)）→斷主開關(guān)→停柴油機注意：①不能帶載拉電。②避免逆功，在5%PN下拉閘③防止留用機過載。（可暫停解列或先卸掉次要負(fù)載再解列。）1579、1580三、直流電站：直流發(fā)電機并車：1．條件：電壓相等（檢測儀表僅電壓表）、極性相同。2．并車：起動待并機→調(diào)勵磁使電壓稍高于電網(wǎng)電壓（防逆電流、反磁跳閘）→按下合閘按鈕→增加并入機勵磁減少運行機勵磁轉(zhuǎn)移負(fù)荷。3．解列：轉(zhuǎn)移負(fù)載－增加留用機勵磁，同時減少解列機勵磁（兩機的電動勢一增一減）（只增或只減一機勵磁、負(fù)荷