船舶电气设备与系统 第十三章汇总

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实际并车时，除相序外，其他条件不可能做到完全一 致，而且必须有一定的频差才能快速投入并联运行。下 面来分析这3个并车条件。图中G1为已在电网运行发电 机，G2为待并发电机。
条件一：如图13-1 如图13-2 条件二：如图13-3 条件三：如图13-4
自动并车装置自动完成手动并车操作的全过程，它由 频率预调，并车条件监视和提前时间或提前相角捕获 电路等组成，图13-8是其原理框图。它可分为两大部 分：一部分为频率预调，一部分为合闸控制。
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图13-8 模拟式自动并车装置 原理模框图
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P1 P2 P
Q1 Q2 Q
（2）当电网的用电负荷保持不变时，若单独增加一台发电机的输入的
机械功率，可使该发电机输出的有功功率增加；与此同时，将引起另
一台并联机组输出的有功功率自动减少。此外，由于输入的机械功率
的增加使转速升高，而另一台机组因输出的有功功率的减少也使转速
上升，结果将使电网的频率有所升高。如果单独减少一台机组输入的
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一、同步指示灯法 按照同步指示灯的连接方式分为有灯光明暗法和灯光 旋转法两种。
（1）灯光旋转法 如图13-5 （2）灯光明暗法（灯光熄灭法） 如图13-5
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（a) 电路示意图
（b） 相量图
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1．频差脉动电压 如图13-9 如图13-10 2．频率预调 如图13-11 3．合闸控制电路 如图13-12
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U1 , U2
Ts=T=s11ff
t

U S U1 U2
t (a)
US
图13-9
t
TTs==s
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图13-6 同步表接线原理图
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图13-7 船舶电站3台发电机同步表接线图
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第五节 模拟式船舶同步发电机自动并车装置的基本原理
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第二节 发电机并联运行的特点
船舶同步发电机的并联运行，多为两台或多台同容量发电机并联。 这里以两台发电机并联运行为例来分析同容量发电机并联运行的一 些特点： （1）两台发电机的有功功率和无功功率总是等于负载的有功功率P和 无功功率Q，即：
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第一节 概述
现代船舶大多采用交流电站，随着船舶吨位、电气化、自 动化程度的提高，电站容量也日益增加。为了满足船舶供 电的可靠性和经济性，一般的船舶电站均配置了两台以上 的同步发电机组做为主电源，并且这两台以上的发电机可 以通过公用母线向全船负荷供电，这就是通常所说的发电 机并联运行。
图13-5 灯光旋转法
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二、同步表法 同步表法是用来指示待并机与电网的电压相位差，频率 差及其方向的仪表。目前同步表有电磁式和数字式种。
电磁式同步表根据产生旋转磁场的方式，有两线圈交 叉成90º，两线圈交叉60º和三线圈式等，图13-6所示 为三线圈式同步表原理图。 图13-7是船舶电站3台发电机同步表接线图。
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第三节船舶同步发电机的并联运行条件分析
准确同步并车方式是目前船舶上普遍采用的一种并车方法。 为了使并联运行的交流同步发电机保持稳定地工作，每台 并联运行的发电机必须满足如下4个条件：
（1）待并机组的相序与运行机组（或电网）的相序一致； （2）待并机组的电压与运行机组（或电网）的电压大小相等； （3）待并机组电压的初相位与运行机组（或电网）电压的相位相同； （4）待并机组电压的频率与运行机组（或电网）电压的频率大小相等。
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(a)实际接线示意图
(b)单相等效电路图
图13-1 并联运行连接示意图图
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图13-2 电压不等时,并车瞬间的相量图
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图13-3 初相位不一致时,并车瞬间向量图
机械功率，则变化与上述相反。只有同时向相反方向调节两并联机组
输入的机械功率时，才能保持电网的频率不变。
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3．单独增加一台发电机的励磁电流时，该发电机输出的无功功率增 加，而另一台发电机输出的无功功率将自动减少。此外，增加励磁电 流使空载电动势增大，而另一台发电机输出的无功功率的减少使其去 磁效应减少，两者都使电网的电压有所上升。单独减少一台发电机的 励磁电流，则其变化与上述相反。只有同时反方向调节两发电机的励 磁电流，才能保持电网的电压不变。
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U


U1
U2

U2
f1

U1

f2
图13-4 并车时的相量图
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第四节船舶同步发电机手动并联运行分析
手动并车操作关键要检测和调整待并机的频率和初相 位，使之满足准同步并车要求。 一般通过“调速开关”来调节原动机转速，使待并机 的频率接近运行机的频率。然后进一步检测待并机与 原工作机组的频率差是否小于0.5Hz，初相位是否一致 。检测这两个并车条件的方法有同步指示灯和整步表 法。
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第13章 船舶同步发电机的并联运行
本章的主要讲解内容 第一节 概述 第二节 发电机并联运行的特点 第三节 船舶同步发电机的并联运行条件分析 第四节 船舶同步发电机手动并联运行分析 第五节 模拟式船舶同步发电机自动并车装置的基 本原理
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