第五节船舶同步发电机并联运行分解

一、并联运行的条件分析：
1、并车条件：三个相同，一个一致 • 电压、相位、频率相同；相序一致。 要求：相序绝对必须满足，其它条件允许有 小差别。航行期间一般相序能够自动满足， 其它则须调控。
2、并联条件不满足的分析
①电压不等：会引起无功环流，此环流可使电压相 等（通过电枢反应）。
⑴两机电压不等在两机间形成环流 ⑵环流使电压高的发电机产生去磁电枢反应、电压 降低，电压低的发电机产生增磁电枢反应、电压 升高，结果使两机电压相等。 ⑶要求：ΔU＜10%Ue（电抗小，一定的电压差产 生很大的冲击环流）。
②相位不等：会引起有功环流，此环流可使相位相 等。频率和相位不等都会造成有功环流（通过转矩 调节相等）
• 1．自整步作用 • 2．要求：δ＜ ± 15° • 相差太大（180°最大），两机间产生冲击电流和冲 击力矩，不能牵入同步，且产生振荡（转子相对摆动）， 导致逆功率跳闸，甚至损坏绕组。
频率不等：会引起有功环流，此环流可使频率相等。 但可能引起过载或逆功率。
§7.5
船舶同步发电机的并联运行
• 教学要求： 理解发电机并车、解列的意义，掌握发 电机的并车条件，发电机的并车操作程序 及注意事项。
并联运行的意义：
合理利用发电机容量，便于对发电机的维护管理 船上通常有三种情况需要并车操作： 1．当单机负荷达到80%额定容量时，仍可能增 加，应考虑并联一台发电机。 2．进出港靠离码头或进出狭水道等机动航行状 态时，为了航行安全，需发电机并联运行。 3. 备用机组替换下运行供电的机组，为保证不 间断供电，需并车进行替换 船舶电站并车操作是指： 并车操作、负载调节、稳定运行。
1．手动准同步并车同步指示灯法
①灯光法 灯光明暗法（暗灯法） • （1）电路（三个同名相灯）
（2）性能 A．灯光很亮说明待并机与电网相位差很大、熄灭说明 相位差很小或为零，灯光明暗度说明相位差的大小； B．灯光明暗变化快说明频差大、慢说明频差小。 （3）合闸 调待并机的调速开关（即调油门），使灯光明暗变化 慢（周期为3～5秒），灯光熄灭后（接近灯暗区中心） （ΔU为30%Ue灯灭），合闸并车。 （4）缺点 灯光明暗不能说明f2是快还是慢。
同步表外观
③电抗器粗同步并车原理
粗同步： 并车条件适 当放宽。 原理： 并车时先通 过三相空心电 抗器连接，经 过延时（拉入 同步），然后 再合闸。 注意：电抗器X 是短时制。
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并车失败的原因： 1）电网电压、频率波动太大； 2）网上原有发电机处空载状态； 3）并车操作不当； 4）未能及时转移负载。 1575～1578
• 直流发电机并车： • 1．条件：电压相等（检测仪表仅电压 表）、极性相同。 • 2．并车：起动待并机→调励磁使电压稍 高于电网电压（防逆电流、反磁跳闸）→ 按下合闸按钮→增加并入机励磁减少运行 机励磁转移负荷。
• 3．解列：转移负载－增加留用机励磁，同时减 少解列机励磁（两机的电动势一增一减）（只 增或只减一机励磁、负荷分配改变、电网电压 增加或减少）到负荷电流为零、再按下脱扣按 钮或拉闸－停机。 • 4．为保证负荷动态分配的均匀及并联运行的 稳定性，直流复励发电机必须设均压线（励磁 部位）。
频率不同两机具有相位差和电压差，具有自 整步作用。 要求：Δf＜±0.5Hz（T=1/Δf） 频差小自整步作用使两机牵入同步，频差大 无法牵入同步。
• 相序不一致 • 引起很大的环流烧坏发电机，该条件 一般可满足，航行并车不必检测。
结论：发电机并车时，合闸瞬间任何一个 条件不满足都会产生冲击电流，如果冲击 电流太大，会造成并车失败。相位和频率 条件不满足还会产生冲击转矩。 允许有误差：小的冲击电流对并车有利， 即无功电流有均压作用，有功电流形成整 步转矩，牵入同步。 最理想合闸：是待并发电机的电流为零时。
1522、1523、1533～1546
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二、船舶同步发电机手动并车和解列
准同步并车法：观察和调整发电机的电压、频 率和初相位，使之完全满足并车条件后并车。 手动准同步并车法：依靠操作人员观察、 判断进行并车操作； 自动准同步并车：依靠自动装置完成并车。 注意：调压器可保证电压条件，并车时只要调 整待并机的频率和相位。方法是通过主配电 板的控制屏上“调速开关”调节原动机的转 速使待并机的频率接近运行机的频率（ Δf＜ ±0.5Hz ） 粗同步法：频率条件相同，相位条件较宽。
2、并联运行的同步发电机的解列
当电网总负载小于单机容量70%时、航行结 束、替换机组时，发电机退出运行－解列。 操作： 转移负载（同时调）→断主开关→停柴油机 注意：①不能带载拉电。 ②避免逆功，在5%PN下拉闸 ③防止留用机过载。（可暂停解列或先 卸掉次要负载再解列。） 1579、1580
三、直流电站：
• 1527～1530、1581～1586
• 阅读：P158~164 • 习题：1506～1586
• 2．灯光旋转法（亮灯法） （1）电路 （一个同名相灯，两个异名相灯） （2）性能： A． f2 ＞f 1：三灯熄灭的顺序为：L1→L2→L3→L1， f2＜ f 1：三灯熄灭的顺序为：L1→L3→L2→L1； B．灯光明暗旋转快说明频差大、慢说明频差小，L1灯光 明暗度说明相位差的大小。 （3）合闸 • 调待并机的调速开关：f2快减速、f2慢加速，使灯光旋 转慢（周期为3～5秒），熄灭的顺序为L1→L2→L3→L1 （快向、顺时针，防逆功率），接近L1灯熄灭区中心，合 闸并车。
注意：
• 如果出现“灯光明暗法”变成“灯光旋转 法”。或“灯光旋转法”变成“灯光明暗 法”，原因有两种可能：一是待并机与电 网相序相反，另一种是同步指示灯接线错 误。
• 题：1513、1514、1562、1563、1559、 1568、
②同步表法
同步表是用来指示待并机 与电网的电压相位差、频 率及方向的仪表。
同步表的指针位置反映相位差，指 针转动快慢和转向反映待并机与电网的 频差大小和方向。
1505、1514、1520～1524、1547～1573
接线与操作：接线 如图，接通同步表，调节 待并机油门，使指针朝Baidu Nhomakorabea“快”的方向以3～5s转 的速度旋转，在“11点” 处合闸。 注意：同步表是短时工作 制(15分钟),并车后应断 电。