船舶同步发电机电压及无功功率自动调整

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同步发电机无功功率的调节方法

同步发电机无功功率的调节方法无功功率是指交流电路中由于电压和电流之间的相位差而产生的功率，它不直接参与功率传输，但对于电网的稳定运行至关重要。

同步发电机作为电力系统的稳定供应装置，其无功功率的调节对于维持电网的电压稳定以及稳定供电至关重要。

一、励磁调节励磁调节通过调节同步发电机的励磁电流来调节无功功率。

励磁调节是一种简单而有效的调节方法，其基本原理是增加或减小励磁电流，从而调整同步发电机的无功功率输出。

励磁调节可以通过手动方式进行，也可以采用自动控制系统进行。

手动调节需要操作员根据系统需求和运行状况来调节励磁电流，以实现无功功率的调节。

而自动控制系统则是通过测量电网的电压和频率等参数，并根据设定的无功功率输出需求来自动调节励磁电流。

励磁调节的关键是根据系统需求和运行状况来确定励磁电流的大小。

在发电机负荷增加时，应适当增加励磁电流，以提供足够的无功功率支持电网的电压稳定性；而在发电机负荷减少时，则应适当降低励磁电流，避免过量的无功功率对电网造成负担。

二、自动电压调节(AVR)自动电压调节是一种使用自动调压器来调节发电机的励磁电压，从而调节无功功率的方法。

自动调压器通过测量发电机的端电压并与设定值进行比较，来自动调节励磁电压，以实现无功功率的调节。

自动电压调节主要通过控制自动调压器的输出电压来调节发电机的励磁电流。

当电压低于设定值时，自动调压器会增加励磁电压，从而增加无功功率输出；而当电压高于设定值时，自动调压器会减小励磁电压，以减小无功功率输出。

自动电压调节可以根据电网的需求和发电机的运行状况来自动调节励磁电流，从而实现无功功率的调节。

同时，自动电压调节还可以结合其他控制系统，如电压和无功功率控制系统，以实现更精确的调节。

总结起来，同步发电机无功功率的调节方法主要包括励磁调节和自动电压调节。

励磁调节通过调节励磁电流来调节无功功率输出，可以手动或自动进行；而自动电压调节则通过自动调压器来调节励磁电压，实现无功功率的自动调节。

《船舶电气设备及系统》课程教案3

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基于参数灵活配置的虚拟同步发电机在船舶自主电力系统中的应用

基于参数灵活配置的虚拟同步发电机在船舶自主电力系统中的应用庞宇;刘宏达;戴成【摘要】随着全球能源危机和环境污染的不断加剧,绿色环保是船舶未来的发展方向,各国研究者都在积极探索新能源在船舶平台上的应用技术,以实现船舶节能减排的目标.文章针对具有船舶特质的电力系统因新能源融入造成的脆性源增加和系统惯量减少所导致系统容易失稳抗干扰能力差、多种分布式电源之间功率的协调分配等问题进行研究,提出在船舶多模式电站中可采用一种基于虚拟同步发电机原理的并网逆变器控制策略,因其具有类似同步发电机输出阻抗大、转动惯量大和功率按下垂特性分配的特点,适用于船舶电力系统这类自主电力系统;还设计了虚拟惯量和阻尼系数的自适应调节策略,充分利用VSG虚拟惯量和阻尼系数灵活可调的优势,在不同工况下有效解决新能源设备和负荷突变引起的频率和功率的波动;通过仿真验证该控制策略在船舶新能源技术中的可行性.【期刊名称】《船舶》【年(卷),期】2017(028)003【总页数】11页(P61-71)【关键词】绿色船舶;船舶新能源;虚拟同步发电机;自适应调节;船舶自主电力系统【作者】庞宇;刘宏达;戴成【作者单位】哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨 150001;中国船舶及海洋工程设计研究院上海 200011;哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨 150001;哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】U665.1发展低碳技术、提高能源利用效率、开发并利用可再生能源（RE）现已成为人们的关注点。

海运因其运输成本和运力的综合优势，一直是世界贸易运输最重要的方式。

船用燃料以重油为主，其燃烧生成物包括：CO2、NOX、SOX和碳粒［1-2］。

载重量为20 000 t、航速为15 kn的船，每天的燃油消耗就高达65 t，对应的CO2排放量会高达202 t。

换言之，船舶在完成世界贸易运输的同时，也成为移动的污染源，港口、海峡和一些航线密集船舶流量大的海区更是如此［3-4］。

船电期末考试范围

第1章电与磁1、磁感应强度：磁通：磁场强度：磁动势：磁导率：2、铁磁材料的性质：高导磁性、磁饱和性、磁滞性。

铁磁材料的类型：软磁材料、永磁材料、矩磁材料。

磁路的欧姆定律：电磁力：感应电动势: 3、电磁感应现象有两种表现形式：当运动的导体切割磁力线时，在导体内产生感应电动势；当穿过线圈的磁通发生变化时，在线圈内产生感应电动势。

4、铁心线圈交流电路中的电压和电流之间的关系：主磁电动势e的有效值：5、铁损包括涡流损失和磁滞损失。

电磁铁可分为线圈、铁心及衔铁三部分。

6、直流电磁铁没有铁损。

交流电磁铁具有铁损，所以铁心一般都是硅钢片叠成，采用硅钢材料及叠片形式的目的都是增加涡流回路中的电阻来减小涡流损耗。

所以在直流电中，线圈匝数较多，直径小；在交流电中线圈的匝数较少，线径大。

7、交流接触器铁心卡住后，为了平衡恒定的磁通或吸力，电流就增大，时间稍长，线圈则烧毁。

第2章变压器1、额定视在功率：2、磁势平衡关系: 变比：电压平衡方程：变压器的折算：3、空载损耗包括消耗在原边线组电阻r上的铜损和消耗在励磁电阻r上的铁损两部分。

铜损、铁损相等时，变压器的效率最大。

4、变压器的电压变化率：变压器的电压变化率一般在4%——6%之间。

变压器的短路电压：5、变流原理：在变压器原副边绕组匝数比一定时，原边电流与副边电流成正比。

即6、阻抗变换原理：当副边接上负载Z时，经过变压器，这个阻抗反映到原边，即从输入端看进去，其值为当负载电阻与信号源电阻相等时，该信号源的输出功率为最大。

因此对于一个低阻值的负载，可通过变压器进行阻抗变化后，使之与信号源的内阻相等或接近，从而获得最大输出功率。

7、三相电压变换的方法主要有三相组合变压器变压和三相变压器变压。

8、同名端的判别：变流测定法，若U>U时，说明2和4为异名端；若U<U时，说明2和4为同名端。

直流测定法，若开关闭合瞬间，指针正偏，则1和3为同名端；指针反偏，则1和3为异名端。

船舶电力系统频率及有功功率自动调整

/ Ii =( U+ Upi) R
Ii = 0
( U+ Upi) / R = 0 整理ppt
U= -Upi /n
各均功电阻R上的电压为 URi= Ii R =U+Upi=U+Kp Pi (Upi= Kp Pi )
/ = Kp Pi -Upi n
/ = Kp Pi - Kp Pi n
= Kp(Pi -Pi /n)
下平移，系统频率减小，直到f = fe， usri = 0，调整
完毕。
整理ppt
功率分配的调整
假设条件：均功分配过程中频率保持为额定值。这样，频率变换器输出为零，“2、3”点等电位，功率变换器可视为一个电压源，并忽略其内阻，见等效电路。各调节器的输入信号就是各自的均功电阻上的电压信号。设有n台并联运行，“3”到“1”端的电压为U 各均功电阻R上的电压、电流分别为Uri、Ii U=I1 R - UP1 = I2 R - UP2 = In R - Upn = Ii R - UPi
当 dn* / dt =0 频率恒定，说明功率平衡；
若负载增加，油门尚未变化，Pg*不变，功率平衡被破坏，
dn* / dt 0，频率下降
可见，负载变化时，整理要pp保t 持频率恒定，应相应地调整原动机的油门，保持功率平衡。这部分工作由调速器完成。
2 （离心式）调速器基本原理及特性
A 结构：主要由飞铁3、套筒5、弹簧6、杠杆7、拉杆8组成
整理ppt
（3）要有一定的死区，防止工作太频繁 (具体电路)
整理ppt
2 自动调频调载的方法
1）虚有差调整法方框图：（三点式网络）基本原理分析：频率调整：假设条件：各台发电机有功功率已均分
这样，“4”点为等电位，见等效电路。若f > fe

浅谈DP2海工船舶电站管理系统

为了有效利用当前计算机设备，相关技术人员应该重视对计算机设备的定期检查与维护，由专业人员对于计算机硬件设备进行检查，及时发现异常情况，对于出现接触不良的区域进行管理，有效避免该故障对于日常生活的负面影响。现阶段技术人员在日常工作中，还应该及时对计算机进行清灰操作，避免在使用阶段，由于机箱设备积累的较多灰尘，从而影响当前设备的正常运行。如果计算机灰尘积累过多，将会造成当前设备散热异常，内部设备温度较高，造成计算机的工作效率减低，
3.2 发电机组保护功能
PMS 能够保证船舶电站供电的可靠性，同时也能对发电机组起到保护作用。当辅助柴油发电机组在供电过程中，因故发生次要报警（如滑油压力偏低、冷却水温度偏高等），PMS 将发送启动信号到备用机组，备用机组启动并同步并车，并车完成以后再转移负载，等故障机组负载转移完成后，发出解列指令，再将该机组 ACB 分闸并停车。当辅助柴油发电机组的故障到达保护装置的动作极限（如超速、冷却水高温、滑油压力低压）时，PMS 将发出启动备用机组的信号，待备用机组启动成功立即切除故障机组，以短时断电交换机组的方式进行处理。待故障机组停机后，在故障信号未复位之前进行抑制启动。
本船 PMS 具有半自动模式和自动模式两种。发电机在半自动模式下，操作人员可以在发电机对应的 PMS 控制进行操作实现发电机的手动启动、自动停止以及主开关、联络开关的合闸分闸操作。当设置为自动模式时，PMS 会根据电网实际用电情况以及相应的工况，灵活地进行选择发电机的工作数量以及发电机种类，提供最优最安全的运行。
（下转第219页）
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计算机工程应用技术
本栏目责任编辑：梁书
第 17 卷第 16 期 (2021 年 6 月)
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术

船电设备——第十五章电力系统频率及有功功率自动调整

结论：结论：
负荷调节效应，对于限制系统频率变化是有利的，负荷调节效应，对于限制系统频率变化是有利的，但只依靠这个效应，频率的变化将是很大的。但只依靠这个效应，频率的变化将是很大的。为了保证系统的频率变化在一定的允许范围内，系统的频率变化在一定的允许范围内，发电机组必需配置（用以维持转速恒定的）调速器。用以维持转速恒定的）
f
f0
1 1' 2' 2
P 1 2
0
P 1
P
转移过程: 为保持电网的频率稳定，在转移负载时，转移过程: 为保持电网的频率稳定，在转移负载时，
必须同时向相反方向调节两机组的调速控制开关。必须同时向相反方向调节两机组的调速控制开关。 1号机组减油门，曲线下移（负荷减小）号机组减油门，曲线下移（负荷减小） 2号机组增油门，曲线上移（负荷增大）号机组增油门，曲线上移（负荷增大）
2
去磁电枢反应
E0↓
15.1. 15.1. 电力系统有功功率自动调整基础知识 1.电力系统频率波动的原因及其影响 1.电力系统频率波动的原因及其影响 pn 的关系：电网频率f 与发电机转速n的关系： f = 60
的变化导致电网频率即：发电机转速n的变化导致电网频率的变化发电机转速的变化导致电网频率f 与油门有关）设原动机输入功率为PT（与油门有关），发电机负荷功率为PF 时输入与输出功率平衡，系统转速（即频率）不变。当PT＝PF时输入与输出功率平衡，系统转速（即频率）不变。如果系统中的负荷突然变化使发电机输出功率增加△PF，而由于机械惯性，于机械惯性，原动机的输入功率还来不及变化
输出电功率sui有功puicos同步发电机的负载运行输出无功q从而导致端电压下降为维持端电压不变则需增大励磁电流i若输出无功q不变增大励磁电流i则端电压u上升输出有功p下降为维持不变则需增大原动机输入功率柴油机油门若输出有功p不变增大油门则端电压频率上升若输出无功q励磁电流i端电压u输出有功p油门频率60pn电网频率f与发电机转速n的关系

船舶电站_船舶同步发电机电压及无功功率自动调整的设计

他
交流同步发电机励磁系统分类
电流迭加电抗移相 (1) 电压迭加 (2)谐振式不可控相复励电磁迭加 (3)磁分路曲折联接 (4) (1)可控电流互感器可控相复励可控硅 (2)控制励磁电流交流侧分流静止自励 (不可控相复励饱和电抗器电压校正) (3)控制励磁电流直流侧分流 (1)无电流复合可控硅励磁 (2)有电流复合 (1)基本型三次谐波励磁 (2)基波三次谐波混合励磁 (3)混合励磁电压校正器
励磁电流：
• 设发电机磁路不饱和，令
K I ，则 E 1 f
jX 1 d I U I f K1 K1
• 空载时I=0，为了维持空载电压，发电机需要空载励磁电流；负载时，为了保持端电压U不变，励磁电流必须增加第二部份，用来补偿电枢反应的作用。
发电机恒压的励磁电流规律
jX 1 d If U I K1 K1
励磁电流的第一部分与端电压有关，叫电压分量。第二部分与负载电流有关，叫电流分量。
相复励原理 • 原理 – 发电机恒压的励磁电流规律 • 分类： – 一、电流相加相复励 – 二、电磁相加相复励
一、电流相加相复励装置
G TA L UR LC

国标规定--2
• 1996年版中国船级社的《钢质海船入级与建造规范》4. 1.7.2条规定
– 由调速特性符合第3篇第7章或第8章或第9章要求的原动机驱动的交流发电机连其励磁系统，应能在负载自空载至额定负载范围内，且其功率因数为额定值情况下，保持其稳定电压的变化率在额定电压的 2. 5%以内。应急发电机可允许为 3.5%以内。

船舶发电机AVR的作用

船舶发电机AVR的作用[复制链接]捷发机电1141主题1177帖子1451积分管理员积分1451•发消息电梯直达楼主发表于 2015-6-15 13:11:51 |只看该作者|只看大图船舶发电机AVR有以下几方面的作用：（1）在船舶电力系统的正常工况下，维持发电机的端电压不变。

（2）为了保持发电机组并联运行的稳定，合理分配各并联发电机间的无功功率。

（3）在船舶电力系统发生短路故障时，为了提高发电机组并联运行的稳定性以及其它继电保护动统强行励磁。

浅谈船舶发电机自动调压系统樊夏军摘要：从当前的发展的形势看，调压系统已经成为交流同步发电机中最重要，最核心的组成部分的性能有着至关重要的作用。

本文主要论述同步发电机系统调压系统作用和工作原理及采用相复励变置的励磁调压系统。

同时分析了几个典型调压系统。

关键词：调差电压整定 AVR 相复励装置带AVR的相复励装置0 引言：船舶电网是一个有限量电网，一般只有一个或者两个电站组成，故电站的容量就是电网的容量。

3～4台发电机组成，所以每台发电机就是能量的源泉。

当船舶电力系统负荷发生变化而引起电网电压发电机励磁以维持电压在一定的精度内。

完成这一步骤的就是发电机的自动调压系统。

当然，发电机迅速达到额定电压。

因此，调压系统对于船舶电网有着重大作用及意义。

1 交流发电机需要电压调节器必要性交流发电机为什么需要电压调节器呢？①从外部原因来说：交流发电机需要自动电压调节器的理由有两点。

首先，当大容量的电动机启动时，会产生强大的启动电流，由于船舶电网是一个有限量电网，从并且电动机的启动电流基本上都是无功电流，当这个无功电流流过发电机时，加强了发电机交轴去磁幅度的下降。

其次，当外部电路发生短路时，为了使得短路点迅速脱离电网，保护系统需立即动作，速工作，发电机必须进行强励磁以维持一定幅值的端电压使保护系统投入工作。

显而易见靠手动调节因此必须要有自动电压调节器进行电压控制。

②从发电机内部而言：当发电机在原动机的驱动下运转后，转子绕组流过电流，产生气隙磁场，上，见图1-1。

发电机无功有功调节

以前曾经有同事和我讨论过这个问题，我查阅了大量资料，在我的笔记本上写下了一篇文章，下边就是文章中的相关内容，愿对您有用！一.问题的提出《电机学》一书中详细阐述了调节发电机有功功率和无功功率时两者之间的相互影响，最终得出一个众所周知的结论，即调节无功时，有功不变，调节有功时，无功反方向变化。

但是在实际生产过程中，绝大多数机组，在没有人为干预的情况下，调节有功时，无功功率基本不会出现《电机学》理论中所描述的那种规律发生反方向变化的，当然不排除轻微反方向变化以及无功不变的现象出现，但是大多数情况下两者是同方向变化的，即增加有功，无功也增加，减少有功，无功也减少。

这种现象引起了不少疑问，在此便详细分析一下实际生产过程中，机组的无功功率到底是如何随着有功功率变化的，为什么会出现与理论书中结论相反的情况。

二.无功变化的理论分析（一）纯电机角度的分析：第一种方法利用电枢反应的原理进行分析，如果忽略励磁调节器的话，在《电机学》的同步电机电枢反应章节中有提到，增加无功，有功不变，增加有功，无功变小。

这是因为，励磁如果是恒定不变的，那么在增加有功的时候，励磁用于交轴电枢反应的部分就多了，因为有功功率是靠电机的交轴电枢反应来实现的，那么用于直轴电枢反应的部分就少了，而无功功率正是由直轴电枢反应来实现的，这样加有功的时候无功就会降低，当然电压也就会适当降低。

等于是固定不变就那么多的励磁电流，要么用作交轴反应来实现有功，要么就用作直轴反应来实现无功，在加有功时，交轴电枢反应用的励磁多了，那么励磁分给直轴电枢反应来实现无功的部分就少了。

所以由于电枢反应，增加有功功率会产生去磁作用，最终导致发电机欠磁，无功功率降低，电压降低。

第二种方法利用发电机功角变化来进行分析，前提同样是励磁保持恒定，发电机能否送出无功以及送出无功的多少与电压差ΔU有关，这个电压差ΔU是指发电机的电动势E0和端电压UN的同相部分的电压差，注意是同相部分的电压差，具体可参照《电机学》中的同步发电机迟相运行时的相量图，相量图是以发电机端电压UN为一个参考相量，即NU为一个垂直向上的箭头，其保持固定不动。

发电机电压和无功功率的调节(共9张PPT)

的。电磁相加的相复励自励恒压调压器
而告功率因数时，去磁作用下小，典雅又偏高的特点偏低设计的。励磁电流岁电压和电流之间的相位角的变化而变化。
1、同步发电机的自励起压
W1和W2串联，使得每相电磁相加的相复励自励恒压调压器
电磁相加的不可控相复励
的电压并励磁场落后60 ，电流相加的相复励自励恒压调压器
发电机电压和无功功率的调节
1
2
对于发电机电压调节，有两方面的调节：
1、电压调节器调节电压大小不变的调节。即，通过检测电压的大小，自动改变励磁电流，通过改变发电机的电势大小进而改变发电机的输出电压。 2、相复励。励磁电流岁电压和电流之间的相位角的变化而变化。两者都存在，都发挥作用的电压压调节称为可控相复励，仅有相复励而没有电压调节器的称时发电机去磁作用大；而告
功率因数时，去磁作用下小，即，通过检测电压的大小，自动改变励磁电流，通过改变发电机的电势大小进而改变发电机的输出电压。
电磁相加的不可控相复励
典雅又偏高的特点偏低设计国产TZ-F型可控相复励自励恒压装置
发电机电压越高，SCR1分流时间越多，发电机的励磁电流越少。
电磁相加的不可控相复励对于发电机电压调节，有两方面的调节：
电流相加的相复励自励恒压调压器 1、同步发电机的自励起压两者都存在，都发挥作用的电压压调节称为可控相复励，仅有相复励而没有电压调节器的称为不可控相复励。电磁相加的相复励自励恒压调压器电磁相加的不可控相复励针对凸极电机的低功率因数时发电机去磁作用大；而告功率因数时，去磁作用下小，典雅又偏高的特点偏低设计的。 1、同步发电机的自励起压可调电抗器，整定空载电压发电机电压和无功功率的调节 W1和W2串联，使得每相的电压并励磁场落后60o，恰恰使得它与功率因数低时的电流磁场相机的和增大（相比没有曲折绕组的情况）。电磁相加的不可控相复励电磁相加的相复励自励恒压调压器国产TZ-F型可控相复励自励恒压装置

船舶电机员考试大纲新

船舶电机员考试大纲千瓦及以上渔业船舶电机员一、发电机总容量1200科目一微处理机原理与应用（一）计算机的运算基础1．数制：十进制、二进制、八进制、十六进制数，数制之间的转换。

C2．二进制加、减、乘、除运算法则。

C3．计算机中数的定点与浮点表示。

C4．BCD码的运算方法。

C（二）数字逻辑部件1．基本逻辑门：与门、或门非门、与非门、或非门的功能。

C2．布尔代数和逻辑网络：基本定理、组合逻辑网络。

C3．基本逻辑部件：触发器、寄存器、计数器、输出缓冲器、译码器、远算电路的逻辑功能。

C（三）微型计算机的组成1．微型计算机的基本组成。

B-2．微型机算计的工作过程。

B3．微型计算机系统的概念。

B（四）Z 80-CPU1．Z 80-CPU的结构。

B2．Z 80-CPU的引脚意义与作用。

C3．Z 80时序。

C（五）Z 80指令系统1．指令格式和寻址方式。

B2．Z 80指令系统。

B（六）汇编语言程序设计。

B（七）半导体存储器1．ROM、RAM的结构、ROM 的分类。

B2．存储器与CPU的联结。

B（八）输入输出接口1．Z 80-PIO、Z 80CTC技术性能、编程方法、时序及在系统中的应用。

B2．A/D、D/A转换器与CPU接口及应用。

B（九）中断系统1．CPU与外设之间传递数据的方式。

B2．中断的概念和中断过程。

（十）BASIC语言程序设计。

C（十一）微型计算机在船舶上的应用。

1．计算机操纵系统的基本概念。

2．微机在机舱电站中的应用。

B3．微机在机舱监测系统的应用。

B4．微机在主机遥控中的应用。

B5．微机在自动操舵系统的应用。

B科目二船舶电气自动化基础及应用（一）自动化操纵基础1.自动操纵系统的概念（1）开环系统与闭环系统。

B（2）操纵系统的组成及方框图。

B（3）对操纵系统静态和动态的要求。

A2.操纵系统的数学模型（1）动态微分方程的编写。

B（2）非线性数学模型的线性比。

B（3）拉氏变换与传递函数。

A（4）系统动态结构图。

船舶电站第05章船舶同步发电机频率及有功功率自动调整

根
据
相
敏
原
理
构
成
的
Ibc
1 Ki
(IB
IC )功率变换源自器功率变换器矢量图
U2 U4
Ul
U3
Φ
U1
Φ
Ul
根据相敏原理构成的功率变换器
3.调整器
调整器又称执行元件，它是根据功率差与频率差综合信号，或运算环节送入信号的极性和大小，变换成相应的脉冲调整信号，作用到调速器的伺服电动机进行二次调节，实现频率和有功功率的自动调节。
对有差调速特性的调速器来说，必须迸行二次调节。
调速器二次调节
单机手动调频
第三节并联运行的同步发电机之间有功功率的分配
当两台发电机组并联运行时，各机组的频率都是相同的。有功功率的分配取决于各机组的调速特性。
1号机组的功率增量为
P1
f1 KC1
2号机组的功率增量为
P2
f KC2
式中: Kc1，Kc2 ---1号、2号机的调差系数； Δf---频率变化量。
代入上式，经整理后得：
U SC
E0 fN
f
E0 f
fN
fN
从上式可看出，输出只与电网电压的频率差成正比，而与电压的大小无关。
2.功率变换器（测功器）
功率变换器：用来测量发电机输出的有功功率，并将测得的有功功率值变换成与之成正比的直流电压信号，即
UP KP • P
式中: Up--功率变换器输出直流电压V; Kp--功率变换系数V/kW; P--发电机实际输出的有功功率，kW.
一次调节与二次调节
频率的一次调节
当柴油发电机组输出功率变化时,依靠柴油机调速器的固有特性自动改变油门的开度，实现频率与机组间功率的分配及平衡的过程。

船舶同步发电机的并联运行

并联运行是指多台发电机组同时接入电网，共同承担负载的供电
方式。
并联运行需要满足一定的电气条件，包括电压相等、频率相同、
相位一致等。
并联运行的电气原理基于基尔霍夫定律和欧姆定律，通过电路的串联和并联实现电能的传输和分
配。
并联运行的稳定性分析
并联运行的稳定性是指多台发电机组在并联运行时，能够保持稳定运行状态的性能。
并联运行中的负载不均衡问题
总结词
详细描述
负载不均衡问题是船舶同步发电机并联运行中的另一个关键问题，可能导致部分发电机过载或运行效率低下。
在多台发电机并联运行时，由于负载分配不均，可能会导致部分发电机过载，而其他发电机仍处于轻载或空载状态。这种不均衡的负载分配不仅会影响发电机的使用寿命，还可能降低整个电力系统的运行效率。
为确保并联运行的稳定性，需要对各发电机的输出进行实时监测和控制，以保持电压、频率和相位的均衡。此外，应定期对发电机进行维护和检查，确保其性能稳定。
船舶同步发电机与辅助设备的并联运行实例
在船舶同步发电机与辅助设备（如变压器、电动机等）的并联运行中，需要特别注意各设备的电气特性和运行参数。例如，变压器的变比、电动机的功率和电压应与发电机相匹配。
船舶同步发电机的并联运行
• 引言 • 船舶同步发电机的并联运行原理 • 船舶同步发电机的并联运行特性 • 船舶同步发电机的并联运行实例 • 船舶同步发电机的并联运行问题与解
决方案 • 总结与展望
01
引言
船舶同步发电机的概述
船舶同步发电机
船舶电力系统中的主要电源，通过柴油机或燃气轮机驱动，为船舶提供稳定的电力。
通过并联运行，可以更加合理地分配负载，避免单台发电机过载运行，从而降低能耗。

某轮发电机自动电压调整装置原理分析与故障排除

某工程船舶，配备三台交流同步发电机，电发机采用无刷励磁方式。图１该轮发电机自动电是
压调整装置置的原理图
收稿日期：０９—１２０２—０２
第一作者简介：于风卫ｌ９２一）男。７。硕士．１副教授。船舶轮机长
整流成直流励磁电流为励磁机励磁。其中复励分
同一转轴上可同步旋转，主发电机的励磁绕组由励磁机的转子绕组经旋转整流器ｖ２供电。无刷
发电机的励磁实质上是交流励磁机的励磁，磁励系统通过改变励磁机的励磁电流，达到调整主以
绕组、磁机的电枢绕组和旋转整流器Ｖ励２固定于
作为电压分量（自励分量）以进行自励起压。电，流互感器Ｔ～３输出与发电机负载电流大小成比ｌ例，位相同的副边电流（相复励分量）以进行相复，励调压。整流变压器Ｔ６将自励分量与复励分量进行电磁叠加（势叠加）供三相桥式整流器Ｖ磁，１
一
ＲＩ—ＰＲＡＴ励磁系统是电磁叠加的可控相复励调
压装置，由相复励装置与可控硅电压校正器组合
相的等效电阻。发电机的端电压经电抗器产生
中产生感应
调压装置
故障排除文献标识码：Ａ
交流发电机的自动电压调整装置可自动调整发电机的励磁电流，持发电机输出电压的恒定维

船舶同步发电机并车常见故障分析

船舶同步发电机并车常见故障分析船舶电站是船舶的重要组成部分，是船舶电力系统的核心，船舶电站的可靠运行对保证船舶安全具有重要意义。

船舶电站由发电装置和配电装置组成，船舶通常设有2-3台同容量、同型号的发电机组，日常由一台发电机向电网供电。

随着船舶的大型化和自动化程度的不断提高，越来越多的船舶设备需要用电能来驱动和控制，电能成为船舶运行和生产的主要能源和动力。

特别在船舶进出航道或需要启动较大用电设备时，就需要2台甚至3台发电机并列运行。

或者是发电机日常保养中为了能够不间断地供电，都需要进行并车，解列。

本文通过一例发电机并车故障来分析其产生原因和注意事项。

1 故障现象某轮有2台无刷同步交流发电机。

型号MX-H-350-4，额定功率350KW/437、5KVA。

我上船以后发现2台发电机无法相互自动准同步并车，平常并车都是采用手动准同步并车。

曾经因为手动并车后负载转移不及时，引起主开关跳闸，造成全船失电。

2 故障分析2.1发电机的工作原理无刷交流发电机的工作原理是：①发电机采用旋转磁场式，其励磁绕组装在转子上，而交流励磁机采用旋转电枢式，其励磁1/ 6绕组装在定子上，发电机的励磁绕组和励磁机的电枢绕组固定在同一转轴上，转轴上还有一个旋转整流器，这样转子部分自成闭合电路。

②励磁机的励磁电流则通过调节进入励磁机磁场的电流来控制交流无刷发电机的输出电压。

所以无刷发电机的电压调节就是调节发电机定子绕组向励磁机定子绕组供应的电流，主要由相复励励磁装置和自动电压调节器（AVR）两部分组成。

③可控相复励励磁装置根据同步发电机的实际电压，调节励磁机的励磁电流，控制流过同步发电机励磁绕组的电流，实现稳定同步发电机输出电压和自动分配无功功率的目的。

④自动电压调节器（AVR）采用分流校正同步发电机的电压，使系统具有满意的静态性能。

由于2台发电机单独运行时都能正常起压，在负载变化时也能完成功率的正常分配，并且能保持输出电压的稳定。

并联运行同步发电机组间无功功率分配

并联运行同步发电机组间无功功率分配讨论同步发电机组并联运行的无功功率分配，首先要建立一个概念--电网上只有一个电压。

船舶电网是独立电网,电网上有几台机组并联运行时，电压是各台发电机电势共同作用的结果。

发电机在负载电流产生的电枢反应作用下输出与电网平衡的电压，当手动或自动调节任意一台发电机的励磁电流，就会改变该台发电机本身产生的电势的大小，同时会改变无功负载的承担，也会改变电网电压。

并联运行发电机间无功功率分配的关系，主要由电压调整特性曲线所决定。

也就是说，同步发电机间无功功率的分配,实际是通过电压调整器调整励磁电流，以调整发电机电势的办法来实现的。

因此，电压调整器不仅担负着调整电压的任务，同时，还担负着调整和分配无功功率的任务。

当两台并联运行发电机的电势不相等，而频率、相位相等时，在两机组之间将产生一个无功性质的环流，其结果将使电势较高的发电机输出无功功率增大，而电势较低的发电机输出的无功功率减少(发电机负载电流功率因数低的，无功功率大;功率因数高的，则无功功率小)。

由此可见，当同步发电机并联运行时，通过改变发电机的励磁电流来调节其电势，即能调整无功输出、实现无功功率转移。

具体调节方法是:必须同时调节两台发电机的励磁电流，将功率因数低的发电机励磁电流减小，与此同时将功率因数高的发电机励磁电流减大，这样就可以使两台发电机功率因数趋于-致，即输出的无功功率相等。

通常同步发电机都配有自励恒压装置来自动调整发电机的电压，因此同步发电机有一定的电压调整规律，也称电压调整特性。

同步发电机的电压调整特性是指发电机端电压U。

随无功电流I变化的规律，通常用Ug-f(Io)的曲线表示。

发电机并联运行时，调压特性曲线应呈下倾特性。

这样有利于稳定地并联工作。

由于两台机组的电压调整特性不一致，导致无功分配不均匀，特性曲线平坦的机组承担的无功变化大，特性曲线较陡的承担无功变化小，因此希望并联运行机组应有相同的电压调整特性。

船舶电站_船舶同步发电机频率及有功功率自动调整

第二节调速器作用原理和特性
• • • • • • • • • • • 1-竖轴 2-离心飞锤 3-联接器 4-套筒 5-弹簧 6-油压缸 7-燃油泵 8-配压阀 9-柴油机 10-蜗轮蜗杆 11-伺服马达
柴油机调速系统原理图
电子调速器框图
调速特性
调速特性
• 有差调速特性
– 在新的稳定平衡状态下，柴油机承担负荷增大，进油量也增加，但转速却下降。
--------称为自动并联运行控制器
自动调频调载的基本组成
• 1.频率变换器频率变换器是用来测量电网的频率，并把频率与额定值之差，变换为一直流电压信号送给调整器。
Uf K f f K f ( f sh f N )
式中: U f --频率变换器输出直流电压V； K f --频率变换系数V/Hz； f sh --电网实际频率Hz；
• 对有差调速特性的调速器来说，必须迸行二次调节。
调速器二次调节
单机手动调频
第三节并联运行的同步发电机之间有功功率的分配
• 当两台发电机组并联运行时，各机组的频率都是相同的。有功功率的分配取决于各机组的调速特性。
1号机组的功率增量为 f1 P 1 K C1 2号机组的功率增量为
国标规定---1
• 《钢质海船入级与建造规范》第3篇9.7.3.1条
– 带动发电机的原动机(包括柴油机和汽轮机)须装有调速器，其调速特性应符合下列规定:当突然卸去额定负荷时，其瞬时调速率不大于额定转速的10%,稳定调速率不大于额定转速的5%，稳定时间(即转速恢复到波动率为±1%范围的时间)不超过5s。
功率均匀分配很难！！
调速器的失灵区
第四节自动频载调节装置原理