柴油發(fā)電機組實際并車有哪些情況?
實際并車時,除相序外,其他條件不可能做到完全一致,而且必須有一定的頻差才能快速投入并聯(lián)運行。
一,當頻率相等、初相位一致、電壓不相等時兩臺發(fā)電機并車瞬間將在兩機組間產(chǎn)生一個無功性質(zhì)的環(huán)流、對兩臺發(fā)電機起到均壓作用。由于發(fā)電機在并車瞬間呈現(xiàn)很小的等值電抗,因此當電壓差較大時,合閘瞬間會產(chǎn)生很大的沖擊電流,對兩臺發(fā)電機和電力系統(tǒng)均不利。巨大的沖擊電流產(chǎn)生的沖擊電動力,會損傷發(fā)電機電樞繞組、主開關(guān)觸頭,使匯流排變形等。一般并車操作時,電壓差△U不得超過額定電壓的10%。
二,待并機組與運行機組電壓相等、頻率相等,但初相位不同
兩臺發(fā)電機并車瞬間在待并機主開關(guān)的動、靜觸頭間會有一電壓差,在兩機組間會出現(xiàn)滯后電壓差90°的環(huán)流,此時的環(huán)流不再是純無功性質(zhì)。把環(huán)流有功和無功分解,得到有功分量環(huán)流的和無功分量的環(huán)流,在有功環(huán)流的作用下,一臺減速而另一臺加速,最終使得并聯(lián)運行的兩臺發(fā)電機達到相位一致而進入同步運行。環(huán)流的有功分量對應(yīng)的功率稱為整步功率,其中超前的發(fā)電機輸出整步功率,滯后的發(fā)電機吸收整步功率。整步功率對應(yīng)的整步轉(zhuǎn)矩,對于超前發(fā)電機而言是阻轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)速下降,對于滯后發(fā)電機而言是驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)速上升,最終將兩機拉入同相位同步運行。該過程稱為“牽入同步”過程。無功性質(zhì)的環(huán)流、對兩臺發(fā)電機起到均壓作用。為了減少沖擊電流,一般并車操作時要求相位差小于△S15°。
三,待并機與運行機電壓相等,初相位相同,但頻率不相等時并車。
在合閘瞬間不會出現(xiàn)電壓差,也就沒有環(huán)流。但由于頻率不相等,隨時間后移,就會出現(xiàn)相位差,只要相位差一出現(xiàn),環(huán)流就隨之產(chǎn)生,即出現(xiàn)整步轉(zhuǎn)矩,一臺減速而另一臺加速。只要頻率差不大,最終依靠整步轉(zhuǎn)矩都能“牽入同步”。若頻差Δf太大,往往難以拉入同步,同時合閘后環(huán)流也不斷增大,對發(fā)電機和電力系統(tǒng)都不利,應(yīng)避免這種情況的發(fā)生。通常在并車操作時要求頻差△f小于0.5 Hz,以0.25 Hz最好。
發(fā)電機并車時,合閘瞬間任一條件不滿足,都會在發(fā)電機組之間產(chǎn)生沖擊電 流。沖擊電流的無功分量起均壓作用;有功分量產(chǎn)生的沖擊轉(zhuǎn)矩起整步作用。只要沖擊電流不大,對并車操作是有利的。若沖擊電流太大,會造成并車失敗,嚴重時會導致全船停電,甚至造成發(fā)電機組的損壞。 船用發(fā)電機組的行業(yè)現(xiàn)狀
由于國產(chǎn)機組在機械性能、電氣性能、操作性能、可靠性、日常維護和使用壽命上與國外先進機組差距 明顯,所以自20世紀 80年代起我國先后引進國外多種型號的船用柴油機 (如康明斯、MWM等 )、發(fā)電機 (如斯坦福、西門子等)、空氣斷路器及電表等生產(chǎn)技術(shù),以滿足國內(nèi)船舶工業(yè)的需要。
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