船舶交流同步发电机并车方法十
以二台以上并联运行，同时向电网供电。并联运行必需满足一定的条件，而且要按照一定的操作程序进行。
交流同步发电机并联运行条件
交流同步发电机必须满足下列条件，才能并联：
1、相序一致：待并发电机必须与电网相序一致'(检查相序可用相序表)，出厂时，各台发电机的相序都已检查，校对一致了，因此实际并车操作时，不必再检查相序；
2、频率相等：待并发电机的频率应与电网频率相等。实际操作时，允许误差在o．5Hz以内；
3、相位相等：待并发电机屯压相位应与电网电压相位相同。实际并车操作时，允许待并发电机相位与电网相位相差10—15度以内；
4．电压相等：待并发电机电压与电网电压相等。实际操作时，待并发电机电压与电网电压之差允许在10％以内。
交流同步发电机并联运行操作方法
目前船上实际采用的并联运行操作方法主要有三种：
1、手动准同步法，
2、自动准同步法，
3、粗同步法(电抗同步法)。
1)手动准同步法
手动准同步法是手动调节待并发电机的频率，相位，在满足并联运行条件下，由手动合闸进行并车的一种方法。这是一种最基本的并车方法。
手动准同步法并车操作步骤如下：
(1)手动调节待并发电机励磁电流，使其端电压与电网电压相同或稍高一点；
(2)接通整步表(或同步指示灯)。调节待并发电机转速，使其频率略高于电网频率(要求频差在0．5Hz之内，即整步表指针顺时针转一圈或同步指示灯明暗一次的时间在2s以上)；
(3)当整步表指针即将接近零位(或灯光明暗法接近全暗)时合闸;
(4)增大刚并上的发电机组油门，同时减少原来电网上发电机组的油门,转移负载，使电网上各发电机组合理分配有功负载；‘
(5)断开整步表(或同步指示灯)。
这种方法，并车条件要求严格，而且全部过程由手工操作，要求操作者的技术要比较熟练。它适合于并联运行操作不频繁的小型船舶电站，或作自动准同步法的备用方法。
2)自动准同步法
自动准同步法是依靠自动为并车装置来检测、调节待并发电机的频率、相位(电压可由调压器来保证)，是满足并联条件时自动合闸的一种方法。
这种方法方便、准确，对电网的冲击小，但设备复杂，维护技术要求高。它适用于并联发电机组数量多、功率大、要求高的船舶电站。自动准同步并车是自动电站的一个重要环节。
3)粗同步法
粗同步法是待并发电机的电压、频率、相位与电网的电压、频率、相位接近时，使待并发电
机串一电抗器并入电网，并拉入同步的并车方法。此法由于发电机经过电抗器并入电网，可以大大减小并车时因电压差、频率差及相位差所造成的冲击电流，因而对并车条件的要求可以放宽一些。
粗同步法并车操作步骤如下；
(1)检查并调整待并发电机的电压、频率，使之接近电网电压及频率；
(2)接通并车电抗器，使发电机经电抗器并入电网；
(3)发电机被拉入同步后，合上主开关，同时切断并车电抗器；
(4)增大刚并上电网发电机油门，同时减小原电网上发电机组的油门，进行负载转移，
使电网上各发电机组合理分配负载。最后断开整步表或同步指示灯。
粗同步并车的电抗器切除又分为手动及自动两种。这种方法，由于并车条件要求较宽，操作容易，因此很多船舶都用粗同步法并车。
同步发电机突然短路的分析 一、实验目的 1.学会使用MATLAB软件对电力系统进行时域仿真分析，加深对电力系统短路时暂态过程的理解。 2.通过实验，进一步理解有限容量系统和无穷大系统短路时暂态过程的不同 二、实验原理 同步电机是电力系统中的重要元件，由多个有磁耦合关系的绕组构成，同步电机突然短路的暂态过程要比恒定电压源电路复杂很多，所产生的冲击电流可能达到额定电流的十几倍，对电机本身和相关的电气设备都可能产生严重的影响。 同步电机短路时，由于定子绕组中周期分量电流突变将对转子产生电枢反应，该反应产生交链励磁绕组的磁链。为了维持励磁绕组在短路瞬间总磁链不变，励磁绕组内将产生直流电流分量，其方向与原有的励磁电流方向相同，它产生的磁通也有一部分要穿过定子绕组，从而使定子绕组的周期分量电流增大。因此在有限容量系统突然发生三相短路时，短路电流的初值将大大超过稳态短路电流，最终衰减为稳态短路电流。 三、实验内容 电力系统时域分析实例（仿真） 范例：同步电机突然短路模型如图所示—使用简化的同步电机(Simplified Synchronous Machine)，使用三相并联RLC负载并通过三相电路短路故障发生器元件实现同步电机的三相短路。 图1 同步电机突然短路电路模型
1、从电机元件库选择简化的同步电机(Simplified Synchronous Machine)元件，设置参数如下 2、从测量元件库中选择三相电压—电流测量元件，进行参数设置。电压测 量选项中选择测量相电压（phase-to-ground）用来测量同步发电机突然短路后三相电压的变化。 3.从线路元件库中选择三相短路故障发生器（3-phase-Fault）,双击将三 相故障同时选中并设置转换时间。 4.从线路元件库中选择三相并联RLC负载元件，参数设置如下：
船舶发电机常见故障及对策 摘要：结合实际，对船舶发电机常见的故障进行研究，同时根据故障现状给出 了针对性的控制措施，希望可以给相关工作人员提供参考。 关键词：船舶；发电机；常见故障；对策 引言 对于船舶动力系统而言，发电机是非常重要的，发电机能否正常运转直接关 系到船舶能否正常工作，更关系到船舶的安全。近年来，伴随着我国经济和科技 的快速发展，在船舶发电机的维修和制造领域，多种技术的出现促使故障得到了 有效的排除，大大提升了船舶的安全性，促使其工作效率提升的同时也促使其寿 命得到了提升。但是，船舶发电机还是存在一定的常见的故障，而对于常见故障 能否短时间内被排查出具体问题的成因是非常关键的。 1.故障诊断 船舶发电机是船舶运行过程中重要的结构，因此其一旦出现故障，竟会引起 重要的安全问题，对于船舶发电机的故障诊断就非常重要。在船舶整体结构中， 零件和组成设备是非常多的，而发电机作为动力源泉也是最为关键的。对于发电 机的诊断应到注意按照具体的方案执行。某其中工程用船舶，其主发动机是功率 为1000kW的S6U-PTK型号，其转速达到了750rmp，在船舶进行作业的过程中，如果船舶发生了突然性的发动机跳闸。 首先要进行排查，在排查过程中，发电机的机盘车是处于正常状态的，但是 却存在着烧焦的气味，此时就要对其主要的零部件进行测量，查看温度是否正常，但是，如果轴下方出现了少量的粉末状物体或者碎片碎屑等，则可以初步判断这 次事故的是轴承磨损造成的。在经过大致分析相关故障以后，相关的技术人员需 要对发电机的关键部位进行再次复查，而后对根本原因进行分析：首先要拆除发 电机，在产出以后就会发现轴承内的滚珠出现了问题，可能发生了碎裂和破坏， 并产生了位移，这就会在一定程度上导致发电机转子下沉，而转子的下沉必然就 会促使转子和定子之间的距离被缩短，这样就会促使摩擦不断加重，长此以往， 就会发生发电机短路的情况， 此外，值得注意的是，这样的故障时不容易被发现的，而且发生故障是瞬时 间的问题，因此只能通过烧焦的味道发现具体的故障，但此时，点击系统如果已 经启动了自我保护装置，那么就会发生跳闸现象。故障被检测后发现问题发生于 发电机的轴承结构有关，因此需要对轴承系统进行全面升级，从根本上解决这一 问题。值得注意的是，发电机因为重要性，在日常的韵味和保养过程中要特别注 意遵循一系列的原则，首先是要做到定期的维护和检测，记录轴承的温度，其次 是要做到对于轴承的运行声音进行观察，一旦声音异常也是可能发生问题的。 第三，在保养时要特别注意对于机油更换的频次，要勤同时还要注意，机油 都是有使用期限的，因此要注意不能超过使用期限，否则会引发轴承的老化，很 大程度上降低轴承的可靠性和稳定性，促使安全性无法受到保障。最后，还要对 点击的转子以及定子进行清洁和养护，还要注意做到定期进行绝缘值的检测。以 上几项内容是发电机出现跳闸故障诊断出的几个影响因素，在众多的故障中，更 具有代表性。船舶发电机的故障的诊断和预防工作要提前不能滞后，只有这样才 能确保安全性。 2.发电机常用故障以及解决策略 2.1无法正常启动
船舶发电机并车失败的原因及并车时应注意的问题 并车时，只要按操作要求及步骤进行，一般都能顺利并上车。但有时也会发生并车失败，甚至引起电网跳闸，其原因可能有下列几方面； 1．电网参数波动太大：并车时，若负载剧烈变动(例如多台起货机正在工作)，引起电网功率(电流)，频率、电压大幅度波动，就难以使待并发电机电压、频率、相位与电网的电压、频率、相位一致。因此，当并车合闸时，会产生巨大的冲击电流而使主开关跳闸。EV R>R 有时由于负载变化太大，各台发电机无法及时合理分配负载，而使逆功率继也器动作，造成并车失败。因此，应当避免在负载剧烈波动时并车，或者并车时断开剧烈波动的负载，待并车完毕后再接通负载。 2．操作不当，未满足并联运行条件：在粗同步并车中，常误以为采用并车电抗器就可以随意并车。实际上当相位差大于90度合闸时，此时虽有并车电抗器限制电流，但冲击电流仍可使发电机主开关跳闸。因此，采用粗同步法并车时，应将待并发电机与电网的频差限制在0．5Hz之内、相位差在90度以内。实际操作时，最好使待
并发电机的频率稍高于电网频率，其电压相位超前电网电压相30度之内合闸。 3．空载并车：电网上原有发电机处于空载状态时，若再并上一台发电机，它们难以稳定工作，电网稍有波动，就会形成逆功率运行，引起跳闸。另外，从经济的观点来看，也应避免两台发电机空载并联运行。一般来说，电网上运行的发电机应带50％以上额定负载方可并联另一台发电机。 4．并车装置或均压线不正常：有时可能由于并车装置有故障或均压线接错而使并车失败。对于新建造或经过大修的发电机，要重新检查相序及均压线的极性是否正确，所有接线端钮是否固紧；对于已经工作一段时期的电站，则应检查并车装置，如电抗器、电抗器接触器、均压线接触器、主开关的主副触头的接触是杏良好。经过检查，确认完全正常后再并车。4z^VwKH\j 5．未能及时转移负载；对于无自动调频调载装置的船舶电站，发电机并入电网之后，应及时转移负载，否则会因电网波动出现逆功率而跳闸。
浅谈船舶发电机自动电压调节系统 摘要：本文简要叙述了船舶发电机励磁自动电压调节系统的功能与原理，以及调整方法，并结合35000t船舶调试发电机过程中出现的一些问题，谈谈一些常见故障的处理。 关键词：船舶发电机自动电压调节器（AVR）原理调整调试 1. 前言 目前船舶电站已广泛采用无刷同步交流发电机，我公司建造的35000t船舶三台发电机也是属于无刷同步交流发电机，该系列发电机励磁自动电压调节系统都采用西门子专利产品。船舶发电机是船舶航行最主要的设备之一，直接关系到船舶航行的安全性能，为了提高船舶电站供电的可靠性和连续性，规范对发电机励磁电压自动调节系统规定的技术要求。 2 . 励磁电压自动调节系统结构原理以及要求 2. 1系统的结构原理 （1）系统的构成（见后面附图1） 系统主要由二大部分组成，即励磁装置和自动电压调节器（AVR），励磁装置主要由T1-3：单相电流互感器，Ｔ4：下垂补偿电流互感器．Ｔ５：降压变压器．Ｔ６：整流变压器,Ｌ：电抗器，Ｃ1-3：谐振电容器，ＶDＣ２：旋转整流器等器件组成，构成相复励磁系统；自动电压调节器（AVR）主要由一块面积约200平方厘米的印刷线路板组成，它可使发电机在任何负载下保持电压恒定，大大提高了输出电能的品质，AVR板上设有四个可调的电位器，主要用来整定电压，调节下垂补偿及调整发电机运行的稳定性。 （2）工作原理 1）励磁装置（见方框图1）
方框图1 方框图2 原理描述：空载励磁电流分量由L ．C １－３谐振在某一频率使剩磁电压在该频率 点上在W 1处电压降最大，并经感应在W 2处得最高电压经V 1-6整流提供给励磁机定子 绕组（即付励电流），然后由励磁机转子旋转产生三相交流电（放大），经V DC2整流供主机转子绕组以励磁电流，在主机定子上产生电压，该电压进一步增加，正反馈产生出更高的电压，这样很快建立起空载电压，加负载后，随负载电流的增加，一个三相整流变压器将被三个单相整流变压器所替代，同样在W 2上感应出随负载电 流增加的负载励磁电流分量，并在W 2处同空载励磁电流进行矢量迭加，供励磁机定 子付励电流。 2）自动电压调节器AVR 即AUTOMATIC VOLTAGE REGULATOR ，其工作原理是通 过控制硅的导通角来改变分流电阻R 101的分流电流，从而达到控制励磁电流的目的。 （见方框图2） ※1原理描述：（见后面附图1）AVR 的输入信号由电压回路T 5和电流回路T 4 转子定子励磁装置
船舶轴带发电机 一、主要类型 ●频率变动型 ●频率稳定型 ●复合型 l:轴带发电机；2 :晶闸管整流器；3 :电抗器；4 :晶闸管道变器；5 :短路电抗器；6 :同步调相机；7 :励磁变换器；8 :控制装置；9 :励磁变压器；10 :负载 ●关键问题：根据主机的运行条件，对主机转速的变化进行补偿，以获得恒频、恒压的电力 转速补偿方式： 无频率补偿型：发电机的频率随主机转速而变化 频率补偿型：采用机械或电气的控制手段保持船舶电网的频率 变距桨和轴带发电机
工作原理:发电机与主机转轴靠机械传动装置（减速齿轮箱）联在一起 缺点：①输出电源频率受主机负荷变化的影响；②可以和其他发电机并联运行，但时间不宜过长；③输出功率的大小受主机允许输出功率的限制； 三、定距浆船舶的轴带发电机 船舶电气安全管理 一、船舶照明系统的维护保养 1. 照明系统的维护周期和要求★ 测量线路的绝缘电阻 检查灯头接线是否老化和开断 检查室外灯具水密性能与锈蚀 开航前，应检查航行灯、信号灯的供电电源、灯具及故障报警装置 探照灯、运河灯在使用前应检查其电源、开关、连接电缆和灯具的水密性能及绝缘电阻情况 2. 照明系统维护保养注意事项★ 尽量避免带电更换灯泡，更换的灯泡应与电源电压一致，功率不能超过灯具允许的容量。 在检修某些特殊部位，例如辅锅炉内部、柴油机曲轴箱、压载舱、储水柜等地方需用临时照明时，必须使用带有安全网罩的36 V以下的低压灯。 装卸易燃危险货物时，不可使用携带式货舱灯。 应急照明灯具应涂以红漆标记，以示区别。经常检查灯泡是否良好，损坏的应及时更换.。 甲板、船桥等露天投光灯具，开灯前应先脱去帆布，用完要及时将帆布罩妥。 室外水密插座，通电前先检查插头螺母是否旋紧，取出插头前检查电源是否切断，用毕后应旋紧防水盖。 需要张挂彩灯时，要考虑到供电线路和开关的载流量、各相电流分配是否平衡，并要配备好保护装置。油船严禁张挂彩灯 二、船舶电气火灾的预防★ 1.电气设备起火原因 电气设备的绝缘下降或损坏，电气线路发生短路、接地等 故障引起的火花； 电气设备长期过载、超负荷工作，温升超过允许值，甚至燃烧； 继电器、接触器通断‘情况不良，灭弧不好； 直流电机换向不好，换向火花过大； 导体或电缆连接点松动，接触不好，引起局部发热甚至燃烧。 2.电气设备的防火要求 经常检查电气线路及设备的绝缘电阻，发现接地、短路等故障时要及时排除； 电气线路和设备的载流量必须控制在额定范围内； 严格按施工要求，保证电气设备的安装质量；
船舶发电机并车的条件、手动并车的程序、并车操作注意事项 一．待并发电机的电压U2与运行发电机（或电网）的电压U1之间需满足以下条件： △U=|U1－U2|≤10%U △f=|f1-f2|≤±0.5Hz或△T=1/△f≥2s δ=|δ1－δ2|≤±15° 即电压的有效值偏差在±10%以内；频率偏差在±1%以内（或频差周期大于2秒）；相位差在±15°电角度以内。 二．手动并车程序： 1．启动待并发电机组 先检查启动条件：冷却水、滑油、燃油、启动气源或电源，然后启动待并机的原动机，使其加速到接近额定转速。 ２.启动后检查发电机的三相电压 用电压表测待并发电机和电网的电压，观察待并机的电压，看是否建立起额定电压（一般可不必进行调整，因有自动调压器的作用），是否缺相。 ３.进行频率预调、精调 接通同步表，检测电网和待并发电机的差频大小和方向，通过调速开关调整待并机组转速，使待并机与电网的频率接近。再将同步表选择开关转向待并机，先调整频差，精确调节待并机的原动机转速，使待并发电机的频率比电网频率稍高（约0.3Hz），此时可看到同步表的指针沿顺时针“快”方向缓慢转 根据同步表检测相位差，在将要达到“相位一致”时将主开关合闸，合闸指令应有提前量，提前时间为主开关的固有动作时间。当同步表指针转到上方11点位置时，立即按下待并机的合闸按钮，此时自动空气断路动，约３ｓ转动一圈。 ４.捕捉同相点、进行合闸操作器立即自动合闸，待并发电机投入电网就运行。 ５.转移负责 此时待并机虽已并入电网，但从主配电板上的功率表可以看出，它尚未带负载，为此，还要同时向相反方向调整两机组的调速开关，使刚并入的发电机加速，原运行的发电机减速，在保持电网频率为额定值的条件下，使两台机组均衡负荷。 ６.切除同步表 最后断开同步表，并车完毕。 三．并车操作注意事项 １.频差不能偏大也不可太小 频差偏大，比如调节频差周期为2s，虽然是允许频差，但是由于整步表指针旋转比较快，不易捕捉“同相点”，易造成较大冲击而使并车失败。如果频差太小，指针转一周时间较长（列如10s），则会拖延并车时间。所以频差周期调节到３～５s为宜，既迅速又成功。还要注意：１.当接通整步表时可能会出现表针只在某一位置震动而不旋转的情形，这表明频率差太大，应试调节待并机频率（加速或减速），以使频差减小、指针能够转移；２.如果指针呆滞、缓慢迂回、没有确定的转向，这说明两频率接近相等，频差几乎为零，此时很难捕捉同相点。为缩短并车时间，应调节待并机使之加速３～５ｓ转一圈。 ２.尽量避免逆功率 虽然不论整步表指针是向“慢”（f2＜f1）或向“快”（f2＞f1）的方向转，只要达到允许频差都可以合闸。但“慢”的方向易造成逆功率跳闸，所以最好是调节到向“快”（f2＞f1）的方向。这样，合闸后待并机就能立即分担一点负荷。
广西大学电气工程学院 发电机运行实验报告 同步发电机运行与控制 专业班级： 姓名： 学号： 实验地点：
一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以7.5KW直流电动机与同轴的5KW 同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和计算机监视控制屏（计算机监控）。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下： 直流电动机： 型号Z2-52，凸极机 额定功率7.5kW 额定电压DC220V 额定电流41A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.98A(5、6、7号机组为0.5A) 同步发电机 型号T2-54-55 额定功率5kW 额定电压AC400V(星接) 额定电流9.08A 额定功率因数0.8 空载励磁电流 2.9A 额定励磁电流5A 直流电动机-同步发电机组接线如图一所示。发电机通过空气开关2QS和接触器2KM 可与系统并列，发电机机端装有电压互感器1TV和电流互感器1TA，供测量、同期用，系统侧装有单相电压互感器2TV作同期用，两侧电压通过转换开关6SA接入同期表S （MZ-10）。 发电机励磁电源可以取自380V电网（他励方式），也可以取自机端（自励方式），通
1．同步发电机运行实验指导书2．发电机励磁调节装置实验指导书3．静态稳定实验(提纲，供参考) 4．发电机保护实验提示 5． 广西大学电气工程学院
同步发电机运行实验指导书 目录 一、实验目的 二、实验装置及接线 三、实验内容 实验一发电机组的起动和同步电抗Xd测定 实验二发电机同期并网实验 实验三发电机的正常运行 实验四发电机的特殊运行方式 实验五发电机的起励实验 四、实验报告 五、参考资料 六、附录 1．不饱和Xd的求法 2．用简化矢量图求Eq和δ 3．同期表及同期电压矢量分析
一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以4KW直流电动机与同轴的1.5KW同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和自动控制屏（微机监控）。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下： 直流电动机： 型号Z2-42，凸极机 额定功率4KW 额定电压DC220V 额定电流22A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.81A 同步发电机 型号STC-1.5 额定功率 1.5KW 额定电压AC400V(星接) 额定电流 2.7A 额定功率因数0.8 空载励磁电流1A 额定励磁电流2A 同步发电机接线如图电-01所示。发电机通过接触器1KM、转换开关1QS、
船舶学习报告 （第一期） 主机与发电机 7500项目组 沈徐润
目录 船用主机和发电机 (3) 船用主机 (3) 简介 (3) 柴油机 (3) 运用 (3) 船级分类 (4) 柴油机构造 (5) 船用柴油机分类 (5) 柴油机术语 (6) 船用柴油机的工作原理 (7) 二冲程柴油机的工作原理 (8) 四冲程柴油机的工作原理 (8) 第一冲程——吸气 (8) 第二冲程——压缩 (8) 第三冲程——做功 (9) 第四冲程——排气 (9) 中国船用柴油机行业发行业发展现状 (9) 行业发展面临的问题 (10) 行业技术发展趋势 (11) 船用发电机组（辅机） (13) 简介 (13) 柴油发电机组的选型原则 (13) 柴油发电机的技术指标 (15) (1)技术指标 (15) (2)经济性指标 (15) (3)性能指标性能指标 (15) 发电机并车 (16) 船用发电机组的行业现状 (18) 船用发电机的发展趋势 (19) （1）电控技术——电子调速 (19) （2）电控技术——电子喷射 (20) （3）电子喷射控制（电喷）柴油发电机组 (20)
船用主机和发电机 船用主机 简介 船舶动力产品包括：船用推进发动机、船用发电机组、船用辅助发动机及监控系统，应用范围从游艇到商业运输和远洋船舶。基于柴油机热效率高 、功率范围大 、机动性好 、尺寸和质量小以及可直接反转等优点 ,目前大部分船舶都用其作为推进主机和发电机组的原动机 。 柴油机 船用主机，即船用柴油机。柴油机的热效率高、经济性好、起动容易、对各类船舶有很大适应性，问世以后很快就被用作船舶推进动力。至20世纪50年代，在新建造的船舶中，柴油机几乎完全取代了蒸汽机。船用柴油机已是民用船舶、中小型舰艇和常规潜艇的主要动力（见船舶动力装置）。船用柴油机按其在船舶中的作用可分为主机和辅机。主机用作船舶的推进动力，辅机用来带动发电机、空气压缩机或水泵等。 运用 船用主机大部分时间是在满负荷情 况下工作，有时在变负荷情况下运转。船 舶经常在颠簸中航行，所以船用柴油机应 能在纵倾15°～25°和横倾15°～35°的条件下可靠工作。大多数船舶采用增压柴油机（见内燃机增压），小功
同步发电机准同期并列实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3．熟悉同步发电机准同期并列过程； 4．观察相关参数。 二、实验项目和方法 （一）机组启动与建压 1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； 2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； 3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； 4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关； 5．把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； 6．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V； 7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速； 8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 （二）手动准同期 将“同期方式”转换开关置“手动”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。 观察微机准同期控制器上显示的发电机电压和系统电压，相应操作微机励磁调节器上的增磁或减磁按钮进行调压，直至“压差闭锁”灯熄灭。 观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“频差闭锁”灯熄灭。 此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0o位置前某一合适时刻时，即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。 具体实验步骤如下： （1）检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； （2）合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； （3）按调速器上的“模拟方式”按钮按下，使“模拟方式”灯亮。合上原动机开关，按下“停机/开机”按钮，开机指示灯亮；
实验报告 课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称： 同步发电机励磁控制实验 实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法； 6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 图1 励磁控制系统示意图 实验用的励磁控制系统示意图如图l 所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控 专业： 电气工程及其自动化 姓名： 学号： 日期： 地点：教2-105
桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F (保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90?；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90?，实现逆变灭磁。 三、实验项目和方法 (一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测 (1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄； (2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器 面板“它励”指示灯亮； (3)励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面 板上的“恒α”指示灯亮； (4)合上励磁开关，合上原动机开关； (5)在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮 即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。 注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需
船舶电气并车程序 并车程序 ○1起动待并机组。先检查起动条件：冷却水、滑油、燃油、起动气源或电源，然后起动。 ○2起动后检查发电机的三相电压。是否建立起额定电压，是否缺相。 ○3进行频率预调。通过调速开关调整待并机组转速，使待并机与电网的频率接近。 ○4进行整步、合闸操作。将同步表选择开关转向待并机，先调整频差，使同步表指针3S~5S转一圈；待指针转到接近红色“同相点”时按下合闸按钮。 ○5转移负载。即同时向相反方向调整两机组的调速开关，使新投入机“加速”、原运行机“减速”，直到两机功率表读数相等（同容量）。 ○6最后断开同步表，并车完毕。 （4）并车整步时频差、相位差的检测方法 由于发电机都有自动恒压装置，只须初始检查电压是否正常而不需要手动调节。一般情况下相序接线也是正确的。所以整步操作实际就是调整频差和相位差两个条件。 检测方法：有整步表法和整步灯法，整步灯法又分灯光明暗法（简称暗灯法）和灯光旋转法（简称亮灯法），所以实际是有三种方法。多数船是同时采用整步表法与明暗法 ○1整步表法：如图7-5-3所示，整步表指针相对于红色“同相点”的旋转反映的是待并机电压旋转相对于静止的电网电压相量的旋转，因此指针旋转一圈的时间就是频差周期T；指针向“快”的方向旋转即为正频差，f2>f1，向“慢”的方向转即为负频差，f2 实验报告四 实验名称：三相同步发电机的并联运行实验 实验目的：1.掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。 2.掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。 实验项目：1.用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。 2.三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。 3.三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。 →测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。（一）填写实验设备表 （二）三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节 填写实验数据表格 表4-1 U=220V （Y ） f f0I =I = 0.85 A （三）三相同步发电机与电网并联运行时无功功率的调节 填写实验数据表格 表4-2 n=1500r/min U=220V 2P 0≈W （四）问题讨论 1.三相同步发电机投入电网并联运行有哪些条件？不满足这些条件将产生什么后果？ 答：1.发电机的频率和电网的频率相同。 2.发电机和电网的电压大小相等，相位相同。3.发电机和电网的相序相同。 不满足这些条件将产生：1.频率不同，引起系统功率下降，进而导致系统解列。2.电压不同，引起系统损耗加大。相位不同不但会使有功和无功的冲击外，还会有一个电磁力矩冲击，会导致传动部分冲击。 3.相序不同.将会发生短路，造成人身伤亡和损坏设备事故。 2. 三相同步发电机与电网并联的方法有哪些？ 答：1.直接并网，2.有电动机带动至电网电压和频率时并网。3.发电机先做电动机，再转向发电机状态。 3. 实验的体会和建议 答：熟悉了三相同步发电机并网运行的条件与操作方法，知道了如何对三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节，明白了三相同步发电机投入电网并联条件的重要性。 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。而当负载接通以后，就有电流流过定子电枢绕组，该电流产生电枢磁场。此时主磁场子产生的电枢磁场的合成。而电枢磁场对主磁场必定产生影响，这种影响即电枢反应。同时电枢反应同而不同。 当电枢电流与电压同相（COS Φ=1）即纯电阻负载，此时电枢磁场的磁极方向在交轴上，即交轴电使得主磁场一侧被增加，另外一侧被削弱。如果磁路饱和的话，会减少主磁场，使得电压有所下降， 当电枢电流滞后电压90°（COS Φ=0）纯电感负载，此时电枢磁场的磁极方向在直轴上，方向和电枢反应。其结果使得主磁场大大削弱，导致电压下降，见图1-3。 当电枢电流超前电压90°时（COS Φ=0）即纯电容负载，此时电枢磁场的磁极方向在直轴上，方助磁电枢反应。其结果使得主磁场大大增加，导致电压上升，见图1-4。 船舶的负载是电阻性和电感性的综合，功率因数永远小于1，因此当发电机负载以后，总是使得保证不管在什么性质的负载下船舶电网电压的恒定，必须需要自动电压调节器来调节发电机的励磁电范围内。 船舶发电机的操作流程 一．启动前的检查 1.检查柴油机各个部件的完好如喷油泵、海水泵等，看是否有生锈和其它不正常的情况。 2.操纵调速手柄，由低到高速的位置，来回多次，观察运动情况，应无卡滞或不灵活的现象。 3.检查淡水液面（观察法）；燃油（用测油尺测量）；滑油必要时应加注。 4.检查燃油管路开启日用柜上的速闭阀并打开燃油阀。 5.排尽燃油管路中的空气（用手按喷油泵上的手动泵） 6.脱开柴油机与负载的联动装置，将换向操作手柄置于“停”的位置，在将转速开关调到低速位置。 7.检查蓄电池的电压（规定24V）和电路是否连接正确和牢靠和整机是否接地。 二．启动及暖机 1.柴油机放在怠速位置。 2.按下启动按钮起动柴油机（为了防止起动电动机的损坏启动电动机的接通时间不得超过30s每次起动时间间隔为2min）。柴油机起动后，应立即放开启动按钮，使启动电动机的齿轮从飞轮上的齿圈的啮合脱开。 3.柴油机在怠速运行3~5min，检查柴油机的运行情况和油、水、气等 有无泄漏，各个连接处是否牢固。 4.柴油机应在中低速下进行暖机，水温到达60℃以上，油温达到50℃以上方可正常运行（控制箱上有对应的显示仪表可自行观看）。三．运行 1.柴油机运行时应注意观察各仪表的指示如油温、转速、缸套水温，各仪表的指示应在规定的范围内。如有异常应减速或停机进行检查处理。 2.柴油机运行时应仔细观察和聆听柴油机各处的变化，如柴油机的震动、声音、排烟颜色、柴油的消耗情况、功率不稳、转速不稳等。和有无油、水、气、电的泄漏。如果又不正常或报警应减速或停机进行检修。 四．停机 1.停机前先卸掉负荷，船用柴油机的调速箱换向手柄置于空档。 2.柴油机怠速运行3~5min，待水温降到60℃一下后可停机。 3停机后应将电源开关置于断开位置，关闭海水阀。 4寒冷季节时，在停机后应将柴油机内的海水，淡水放掉。 轴带稳频发电机简介 1.主机轴带稳频发电机的应用 船舶在选用主柴油机时，要考虑海况，船况，柴油机安全等功率储备。该储备须达到额定功率的10%～15%。如果船舶航行于平静的海面，并且船舶出厂不久或坞修之后，这时海况及船况良好，主柴油机就有较大的功率储备没有得到充分利用，另外，主柴油机大都在部分负荷下运行，而在低于75%～85%额定功率的低负荷下运行时，其经济性将下降，如果利用轴带发电机，可以使主机长时间在较高负荷下运行，从而具有良好的经济性。对于货船，一般来说其电站功率为主机额定功率的5%左右。轴带发电机完全能满足船舶正常航行的电力需要。主机轴带发电机因其良好的经济性而得到广泛应用。 2.采用主机轴带稳频发电机的优越性 降低主机燃油消耗，提高综合经济性 主机配备轴带发电机后，可以长期在较高负荷下运行，油耗率的依降低。另外，主机效率一般比辅助柴油机要高，而且主柴油机一般燃用劣质燃油，从而进一步降低了燃料费用，提高了综合经济性。 利于能量综合利用 主机配备轴带发电机，船舶正常航行时由轴带发电机供电，不必使用辅助柴油机，因此可以省去副机动力系统的功耗，而主机辅助系统功耗基本不变，目前，船舶副机的排烟余热一般没有得 到利用，而四冲程的辅助柴油机较二冲程的主柴油机排烟温度高，因此浪费了大量排气余热。 如果设置主机轴带发电机，辅助柴油机因运行时间少，其排气余热浪费减少，而主机的排气余热可以得到更为有效的利用。 减少润滑油消耗及副机维修保养费用 船舶正常航行时，由主机轴带发电机供电，于是辅助柴油机运行时间大大缩短，其滑油耗量减少，磨损减少，运行维护费用因此降低。 改善工作条件 机舱噪声可以减轻，从而改善工作条件。 3.轴带稳频发电机特点 WP-H系列船用稳频轴带发电机是本厂自主研发的新一代节能新产品，具有核心知识产权，国家专利。是利用船舶航行主机动力附轴带动的轴带发电机，具有输出频率及电压稳定可靠的特点，其节能效果特别显著。在船舶主机不稳定转速（从怠速至高速）的动力输入到稳频发电机上，给船舶提供各项性能可靠的优质电源。 WP-H系列船用稳频发电机主要适用于运输船舶、工程船舶、渔业船舶等，当主动力转速通过增速离合器输入转速在900-2300r/min范围内变化时，发电机的输出频率始终稳定值为50±1HZ,输出电压始终稳定为400V±1%，目前生产的功率范围为：15KW-120KW. WP-H系列船用稳频发电机具有结构设计先进、性能优良、质量可靠、运行稳定等特点，产品符合GB12975-91《船用同步发电机通用 实验三船舶电站模拟器发电机并车及调整 一、实验目的 熟悉发电机组单机手动起动运行以及主开关合闸供电操作 熟悉发电机组手动并车与解列操作 熟悉发电机组自动起动运行、主开关合闸供电操作和自动卸载、分闸和停机操作。二、实验仪器 山东交通学院船舶电站模拟器系统 三、实验原理 同步发电机理想并车条件应为同步发电机与待并电网 （1）相序应一致 （2）频率应与电网相同 （3）发电机的激磁电动势 E 应与电网电压U 大小相等，相位相同 在此情况下，待并机组与电网间不会产生冲击电流，这是准整步的理想情况 在实际并车条件下，由于理想并车条件不能完全满足，因此应根据手动准同步并车的步骤，根据同步表的显示及发电机调速按钮，控制同步发电机的并车。 四、实验步骤 起停机实验 1．1#机组先运行，合闸并加上80%负载，并保持COSφ为0.8；检查汇流排的电压、频率是否为额定值（440V、60H Z）以及作出相应调节； 2．在2号发电机组的控制屏上起动发电机组。 3．将2号发电机组电压频率调整至440V、60H Z左右。 4．把并车屏上并车选择开关扳至待并发电机上，同时观察同步表指示器S的转向； 5．调节待并发电机的频率，使同步表按顺时针转且以3～5秒转一圈时，当转到11点钟时按下待并机合闸按钮，机组合闸并列运行。 6．并车成功后，把并车屏上并车选择开关扳至OFF位置； 7．调节2号发电机组（待并机组）调速开关使其往增速方向转动，同时1号发电机组调速开关往减速方向转动，这样将1号发电机组一部分功率转移到2号发电机组（这种调节方法只转移功率而频率能保持不变），最后使两机组功率按额定容量比例分配（各机组所分配的功率比例=该机组额定功率/并联机组额定功率总和）。 8．如果要解列1号发电机组，则将1号发电机组调速开关使其往减速方向转动，同时将2号发电机组调速开关使其往增速方向转动，这样将1号发电机组大部分功率转移到2号发电机组，当1号发电机组功率减小到10%的额定功率时，就可以将1号发电机组分闸。分闸后，调节1号发电机组调速开关，分段减小频率并空转一段时间，最后将其停机。 手动并车实验 1．1#机组先运行，合闸并加上80%负载，并保持COSφ为0.8；检查汇流排的电压、频率是否为额定值（440V、60H Z）以及作出相应调节； 2．在2号发电机组的控制屏上起动发电机组。 3．将2号发电机组电压频率调整至440V、60H Z左右。 实验九三相同步发电机的并联运行 一．实验目的 1.掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。 2.掌握三相同步发电机并联运行时有功功率与无功功率的调节。 二．预习要点 1.三相同步发电机投入电网并联运行有那些条件？不满足这些条件将产生什么后果？如何满足这些条件？ 2.三相同步发电机投入电网并联运行时怎样调节有功功率和无功功率？调节过程又是怎样的？ 三．实验项目 1.用准确同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。 2.三相同步发电机与电网并联运行时有功功率的调节。 3.三相同步发电机与电网并联运行时无功功率调节。 (1)测取当输出功率等于零时三相同步发电机的V形曲线。 (2)测取当输出功率等于0.5倍额定功率时三相同步发电机的V形曲线。 四．实验设备及仪器 1．MEL系列电机教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。 3．三相可变电阻器90Ω（MEL-04）。 4．波形测试及开关板（MEL-05）。 5．旋转指示灯、整步表（MEL-07）。 6．同步电机励磁电源（位于主控制屏右下部）。 7．功率、功率因数表（或在主控制屏上，或在单独的组件MEL-20、MEL-24）。 五．实验方法及步骤 1．用准同步法将三相同步发电机投入电网并联运行。 实验接线如图4-4。 原动机选用直流并励电动机M03（作他励接法）。 mA、A1、V1选用直流电源自带毫安表、电流表、电压表（在主控制屏下部）。 R st选用MEL-04中的两只90Ω电阻相串联（最大值为180Ω）。 R f选用MEL-03中两只900Ω电阻相串联（最大值为1800Ω）。 R选用MEL-04中的90Ω电阻。 开关S1、S2选用MEL-05。 交流电压表、电流表、功率表的选择同实验3.1（异步电动机的工作特性）。 同步电机励磁电源固定在控制屏的右下部。 工作原理：三相同步发电机与电网首联运行必须满足以下三个条件。 （1）发电机的频率和电网频率要相同，即f II=f I； （2）发电机和电网电压大小、相位要相同，即E oII=U I; （3）发电机和电网的相序要相同； 为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用灯光旋转法或整步表法检查相序和频率。 船用发电机组和发电机并网 简介 船用发电机组用于各种船舶的主电源和应急电源的电力供应，也可应用于电力推进系统的电力供应。 与主机相同，一般为柴油发电机组。船用柴油发电机组主要采用瑞典VOLVO、康明斯、斯太尔、潍柴和135各系列国内外著名品牌的柴油机和西门子、马拉松、斯坦福发电机作配套。 柴油发电机组的选型原则 为使船舶在各种不同工况(航行、作业、停泊、应急等)下,都能连续、可靠经济、合理地进行供电,船舶上常配置多种电站,如主电站:正常情况下向全船供电的电站;停泊电站:在停泊状态又无岸电供应时,向停泊船舶的用电负载供电的电站; 应急电站:在紧急情况下,向保证船舶安全所必需的负载供电的电站。动力装置是船舶的“心脏”,是船舶活动力的来源。如果它的机电设备发生故障,船舶将会失去活动能力和作业能力,严重影响船员(旅客)的工作、生活以及船舶的安全,并将造成严重的经济损失,所以动力装置安全可靠是极为重要的。而柴油发电机组是船舶的重要电源装置,故要求其可靠性高、易于维护管理;再加上船内单机最大负载容量接近于船内电源容量,则要求负载起动和停止时发电机瞬时电压波动应尽可能的小。因此船舶对柴油发电机组提出了以下要求： (1)机组在不超过额定值而在额定值附近运行时效率最高。在通常运行状态下,应以航行工况所必需的功率为基准,对于负载的变动及增加,也不得使机组过载,而且机组的额定容量要有适当的储备量。 (2)机组的容量和台数,应能在任一机组停止工作时,仍然能继续对正常推进运行、船舶安全以及具有冷藏级船舶的冷藏货物所必须的设备供电。 (3)机组应能在任一发电机或其原动机不工作时,其余机组仍能供应从瘫船状态起动主推进装置所必需的电力。 (4)当1台机组停止工作时,其余的机组应有足够的储备容量,以保证当最大电动机起动时所产生的瞬态电压降不会使任何电动机失速或其它电气设备失效。 (5)在连续运行条件下,希望柴油机额定输出功率有10%左右的余量;但不应使柴油机明显地运行在低负载状态。 (6)主机组至少应为2台,从便于维护和管理出发,最好选用同类型发电机组。 (7)机组在选型时应尽量优先使用国产设备,其优点有:在质量和主要经济技术指标上,国产设备与引进设备相差不是很大,而总投入比引进设备少很多;另外,交货期有保证,售后服务条件较好,现场验收和零部件供应方便等。 柴油发电机的技术指标三相同步发电机的并联运行实验报告
船舶发电机AVR的作用
船舶发电机的操作流程
轴带稳频发电机简介
实验三 船舶电站模拟器发电机并车及调整
实验九 三相同步发电机的并联运行
船用发电机组和发电机并网
相关主题
文本预览