1、13.1 并车的条件及分析并车的条件及分析13.2 l 教学目的：使学生了解各种并车装置性能和特点；教学目的：使学生了解各种并车装置性能和特点；掌握手动并车的原理和操作。掌握手动并车的原理和操作。l 教学重点：掌握同步并车的条件，手动并车的原教学重点：掌握同步并车的条件，手动并车的原理和操作。理和操作。l 教学难点：自动并车装置的基本原理。教学难点：自动并车装置的基本原理。12,x x假设电网电压低于待并发电机电压，即假设电网电压低于待并发电机电压，即U1U2。在这种。在这种情况下投入情况下投入G2时，主开关时，主开关2两端存在电压差两端存在电压差 U。UUU.211) 频率和初相位相同，电压
2、有效值不相同频率和初相位相同，电压有效值不相同环流环流IPH滞后滞后U2对对G2去去磁效应，电压下降；磁效应，电压下降；环流环流IPH超前超前U1对对G1增增磁效应，电压上升。最磁效应，电压上升。最终使两机并联运行于同终使两机并联运行于同一电压。一电压。频率和初相位相同,电压有效值不相同并车操作时两台发电机组之间的电压差不能超过额定电压的10。两台发电机的电压不等所产生的无功性质两台发电机的电压不等所产生的无功性质环流，对两台发动机起均压作用，环流，对两台发动机起均压作用， 因此，因此，IPH称称为平衡电流，由于发电机并车瞬间呈现出的等为平衡电流，由于发电机并车瞬间呈现出的等值电抗很小，因此在
3、电压差较大情况下进行并值电抗很小，因此在电压差较大情况下进行并车，合闸瞬间会差生很大的冲击电流。车，合闸瞬间会差生很大的冲击电流。假设待并发电假设待并发电机电压机电压U1的相位超的相位超前于电网电压前于电网电压U2的的角度为角度为。两发电。两发电机间仍存在电压差机间仍存在电压差 U。合闸后在两机。合闸后在两机组之间产生环流。组之间产生环流。.2.1.UUU2sin2UU此时并车要求：此时并车要求： 15 相差太大，两机间产生冲击电流相差太大，两机间产生冲击电流（180最大，最大， 0最小）和冲击力矩，最小）和冲击力矩，不能牵入同步，且产生振荡（转子相对不能牵入同步，且产生振荡（转子相对摆动），
4、导致逆功率跳闸，甚至损坏绕摆动），导致逆功率跳闸，甚至损坏绕组。组。3) 并车时电压和相位相同，但频率不相同并车时电压和相位相同，但频率不相同212121()2 ()tttff t要求：要求：控制两台发电机的频差ff 0.5Hz0.5Hz（T=1/fT=1/f）。频差小（不是越）。频差小（不是越小越好、难调）则自整步作用使两机小越好、难调）则自整步作用使两机牵入同步；频差大则无法牵入同步。牵入同步；频差大则无法牵入同步。通常以通常以0.25Hz0.25Hz最好。最好。补充说明：补充说明：l相序不一致相序不一致会会引起很大的环流烧坏发引起很大的环流烧坏发电机，该条件一般电机，该条件一般( (除检
5、修）可满足，航除检修）可满足，航行并车不必检测。行并车不必检测。l合闸合闸：最理想合闸时机是待并发电机的最理想合闸时机是待并发电机的电流为零时。电流为零时。并车时任何一个条件不满足并车时任何一个条件不满足都会产生冲击电流，相位和频率条件不满都会产生冲击电流，相位和频率条件不满足还会产生冲击转矩。足还会产生冲击转矩。检测这两个并车条件（频率和相位）的方法有检测这两个并车条件（频率和相位）的方法有调压器可保证电压条件，并车时只要调整待并机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。但是，不应在电网负载波动较大时的频率和相位。但是，不应在电网负载波动较大时进行并车。进行并车。1) 1)
6、灯光旋转法灯光旋转法nf f2 2f f1 1时，灯泡轮流熄灭的顺序为时，灯泡轮流熄灭的顺序为: L: L1 1L L2 2L L3 3 L L1 1nf f2 2f f1 1时，灯泡轮流熄灭的顺序为时，灯泡轮流熄灭的顺序为: L: L1 1L L3 3L L2 2 L L1 12sin2UU12sin2UU210AA12240120BC22401201202sin2sin22UUU21240120BC31202sin2UU结论：结论：频差大于，灯光顺时针旋转；频差大于，灯光顺时针旋转；频差小于，灯光逆时针旋转；频差小于，灯光逆时针旋转；灯光明暗旋转快说明频差大、慢说灯光明暗旋转快说明频差大、
7、慢说明频差小；明频差小；L1灯光明暗度说明相位差的大小。灯光明暗度说明相位差的大小。 12sin2UU21202sin2UU31202sin2UUL1L2L3uL1uL2uL3uL212121()2 ()tttff t灯泡明暗的快慢取决于频差的大小灯泡明暗的快慢取决于频差的大小, ,指示灯明暗一次所指示灯明暗一次所需的时间需的时间T TS S1/1/ f f称为频差周期。称为频差周期。性能：性能： A灯光很亮说明待并机与电网相位差很大、熄灭说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；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
8、快说明频差大、慢说明频差小。灯光明暗变化快说明频差大、慢说明频差小。合闸合闸： 调待并机的调速开关（即调油门），使灯光明暗调待并机的调速开关（即调油门），使灯光明暗变化慢（周期为变化慢（周期为35秒），灯光熄灭后（接近灯暗区中秒），灯光熄灭后（接近灯暗区中心）（心）（U为为30%Ue灯灭，从熄灭到亮为暗区），合闸灯灭，从熄灭到亮为暗区），合闸并车。并车。缺点缺点 ：灯光明暗不能说明灯光明暗不能说明f2是快还是慢。是快还是慢。 合闸时刻：合闸时刻：当灯泡当灯泡3 35 5秒明暗一次时秒明暗一次时, ,约在接近灯暗区间的中心时。约在接近灯暗区间的中心时。同步表是一种用来同步表是一种用来检测待并发电
9、机与检测待并发电机与电网（汇流排）电电网（汇流排）电压的频率和相位差压的频率和相位差大小及其方向的仪大小及其方向的仪表，又称整步表。表，又称整步表。13.2.2 13.2.2 同步表法同步表法 指针旋转一圈所需要的时间指针旋转一圈所需要的时间为为T TS S1/1/ f f。同步表按短时工作制设计，一般持续工作时间不大于同步表按短时工作制设计，一般持续工作时间不大于15min，间隔时间为，间隔时间为30min，所以，并车操作过程不，所以，并车操作过程不宜太长，并车成功后应及时切除。宜太长，并车成功后应及时切除。合闸的时刻合闸的时刻: 同步表向同步表向“快快”的方向的方向3 35 5秒旋转一秒旋
10、转一周，在指针接近表盘的中点（同相位点）时合闸。周，在指针接近表盘的中点（同相位点）时合闸。图13-7 船舶电站3台发电机同步表接线图电抗器粗同步并车原理电流通常被限制在额定电流的1.21.4倍。并车的条件为：电压差U10Un,频差f （11.5）Hz,相位差0), ), 到达最大值到达最大值时间较时间较 提前，而待并机频率低于电提前，而待并机频率低于电网频率网频率( (即即 f0), ), 到达最大值时间到达最大值时间较较 提前提前, ,利用两个鉴幅器即可检测利用两个鉴幅器即可检测出频差方向。出频差方向。WUWUWUSUSUfUfUfUWUWUSUSUSUSUSUSU&鉴幅器&鉴幅器SUSU
11、加速减速WUWUSUSU频率高频率低(3) 合闸控制电路合闸控制电路合闸控制电路把电压差允许鉴别的条件，合闸控制电路把电压差允许鉴别的条件，频差允许鉴别条件与恒定提前时间频差允许鉴别条件与恒定提前时间( (主开关主开关合闸时间合闸时间) )捕获脉冲通过一个合闸与门捕获脉冲通过一个合闸与门, ,送送出合闸控制信号，使主开关合闸操作。出合闸控制信号，使主开关合闸操作。采用模块式的船舶电站自动整步器的实例13.3.2 船舶电站自动整步器船舶电站自动整步器 船舶应急电源可采用应急发电机组和应急蓄电池组。船舶应急电源可采用应急发电机组和应急蓄电池组。钢质海船建造及入级规范钢质海船建造及入级规范规定：规定
12、：客船及客船及10001000总吨以上的货船在一般情况下均应设有应急电源。总吨以上的货船在一般情况下均应设有应急电源。(1)(1)应急电源应急电源船舶应急发电机组船舶应急发电机组小应急电源小应急电源( (蓄电池）的容量应能保证连续供电蓄电池）的容量应能保证连续供电3030分钟。分钟。一般位于防撞舱壁以后、舱壁甲板以上和机舱以外的艇甲一般位于防撞舱壁以后、舱壁甲板以上和机舱以外的艇甲板上。要求带动应急发电机的原动机应具有较好的独立性板上。要求带动应急发电机的原动机应具有较好的独立性和机动性。和机动性。(2) (2) 应急发电机组应急发电机组 应急发电机必须设有自动起动装置，以应急发电机必须设有自
13、动起动装置，以保证在主电源不能供电的情况下能自动起保证在主电源不能供电的情况下能自动起动，并自动合闸向应急电网供电，而一旦动，并自动合闸向应急电网供电，而一旦主电网恢复供电，则应急发电机立即自动主电网恢复供电，则应急发电机立即自动停止工作。应急柴油发电机组的起动方式停止工作。应急柴油发电机组的起动方式一般采用起动电动机带动，起动电动机的一般采用起动电动机带动，起动电动机的电源由应急蓄电池组提供。电源由应急蓄电池组提供。(3)(3)应急发电机的自动起动控制装置应急发电机的自动起动控制装置按时间原则和速度原则进行程序按时间原则和速度原则进行程序控制的。控制的。当船舶主电网因故失电时，该自动控制装置当船舶主电网因故失电时，该自动控制装置经经0 06060秒（时间可调）延时后自动投入工作，秒（时间可调）延时后自动投入工作，对应急柴油发电机组实现自动起动。对应急柴油发电机组实现自动起动。ZK-135ZK-135控制装置的功能控制装置的功能
