并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組有功功率的分配與調(diào)整.ppt

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7.6 并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組有功功率的分配與調(diào)整,教學(xué)要求： 理解柴油機(jī)發(fā)電機(jī)調(diào)速器的調(diào)速特性（發(fā)電機(jī)的頻率－功率特性），掌握并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組的有功功率分配與調(diào)節(jié)方法。,頻率和電壓是電力系統(tǒng)運(yùn)行的兩個質(zhì)量指標(biāo)，電網(wǎng)頻率和電壓變化對負(fù)載和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行都有不利的影響。,《鋼質(zhì)海船入級與建造規(guī)范》規(guī)定： 頻率：發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行最好保持在0.1Hz 并聯(lián)運(yùn)行保持在0.2Hz以內(nèi),有功功率的分配誤差,《規(guī)范》規(guī)定，并聯(lián)運(yùn)行的交流發(fā)電機(jī)組，當(dāng)負(fù)載在總額定功率的20～100%范圍內(nèi)變化時，應(yīng)能穩(wěn)定運(yùn)行，其有功功率分配誤差： 發(fā)電機(jī)額定功率相同時應(yīng)不超過發(fā)電機(jī)額定功率的10%。 功率不同時應(yīng)不超過最大發(fā)電機(jī)額定功率的10%和最小發(fā)電機(jī)額定功率的20%。,一、調(diào)速器及其調(diào)速特性,調(diào)速器：是一種根據(jù)原動機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速之間的差值，對轉(zhuǎn)速進(jìn)行自動調(diào)整的裝置。 1、調(diào)速器的結(jié)構(gòu)和動作原理： ⑴結(jié)構(gòu)：是基于離心力的原理制成。 （見圖）,⑵動作原理：,,PT－原動機(jī)輸入機(jī)械功率。 PF－發(fā)電機(jī)負(fù)載功率 平衡狀態(tài)： PT ＝ PF 且轉(zhuǎn)速n不變，頻率恒定 若負(fù)載增加，則 PT ＜PF ＋ΔPF 機(jī)械功率還未來得及變化，為了保持平衡，發(fā)電機(jī)把轉(zhuǎn)子的一部分動能轉(zhuǎn)換成電功率以達(dá)平衡。——機(jī)組轉(zhuǎn)速下降，頻率下降 ∴系統(tǒng)頻率的變化，是由于發(fā)電機(jī)負(fù)載功率與原動機(jī)輸入的機(jī)械功率失去平衡所致。,⑶調(diào)節(jié)：,PF 油門開度仍保持不變，n 飛重離心力減小，在調(diào)速彈簧的作用下，套筒移動，通過滑動杠桿作用于配壓閥，油壓缸使柴油機(jī)的油門開度增大，阻止其轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步一降，直到飛重的離心力與彈簧力相平衡，此時調(diào)速器處一種轉(zhuǎn)速比原來低，油門開度比原來大的新平衡狀態(tài)。,,,當(dāng)柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，調(diào)速器將自動調(diào)節(jié)柴油機(jī)的油門，以保持其轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)。 —— 一次調(diào)節(jié) 注：一次調(diào)節(jié)不能保持轉(zhuǎn)速（頻率）恒定，為維持額定轉(zhuǎn)速和頻率，就必須人為地（手動或自動）調(diào)節(jié)調(diào)速彈簧的預(yù)緊力。 —— 二次調(diào)節(jié),2、調(diào)速器的特性 柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速n（或頻率f)與柴油機(jī)輸出的功率P之間的關(guān)系－稱為柴油機(jī)的調(diào)速特性。 當(dāng)調(diào)速彈簧的預(yù)緊力為一定值時，可得一條調(diào)速特性曲線n(f)=f(P)。 通過手動或調(diào)速器伺服電動機(jī)壓緊或放松彈簧→改變預(yù)緊力。,,預(yù)緊力增加，曲線上移，油門開度加大，P↑，f (n) ↑ 預(yù)緊力減小，曲線下移，油門開度減小，P↓，f (n) ↓,靜態(tài)調(diào)速特性：指調(diào)速器自動調(diào)節(jié)時，機(jī)組的轉(zhuǎn)速或頻率與輸出有功功率之間的關(guān)系。,⑴有差特性：轉(zhuǎn)速n（頻率f）隨負(fù)載有功功率的增加而下降。（呈一條向下傾斜的直線）（船舶采用） ⑵無差特性：轉(zhuǎn)速n（頻率f）與輸出有功功率的大小無關(guān)。（呈一條水平直線）,二、單機(jī)運(yùn)行時頻率的調(diào)整,手動調(diào)節(jié)頻率的方法： 操作調(diào)速器開關(guān)，壓緊或放松彈簧預(yù)緊力，從而加大或減小油門開度，使調(diào)速特性曲線平行上移或下移。,,,fN,,f1,,,A,B,1,2,C,D,,,P1,P2,P3,三、并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組有功功率分配及頻率調(diào)整,1、兩機(jī)調(diào)速特性均為有差特性 特點(diǎn)：當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化時，能自動地、穩(wěn)定地（按比例）分配有功功率，兩機(jī)能穩(wěn)定的并聯(lián)運(yùn)行； 問題：兩曲線斜率不同（調(diào)差率不同）變化的功率不能比例均勻分配,要求：調(diào)速器的調(diào)差率在3% ~5%為宜，有功功率的比例分配偏差應(yīng)不超過各自額定有功功率的10%,,2、調(diào)速特性均為無差特性不能并聯(lián)運(yùn)行； 因兩條都為無差特性，則無穩(wěn)定工作點(diǎn)。 3、一臺有差特性與一臺無差特性并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷變化時，總功率的變化量全部由無差特性發(fā)電機(jī)承擔(dān)（不能均勻的分配有功功率），有差特性發(fā)電機(jī)承擔(dān)有功功率不變。 1611、1612、1615,方法：通過操作調(diào)速器電動機(jī)的控制開關(guān)（在發(fā)電機(jī)控制屏上），使電動機(jī)改變調(diào)速器彈簧預(yù)緊力，使特性上下平移。轉(zhuǎn)移負(fù)載時必須同時向反方向調(diào)節(jié)兩機(jī)組的調(diào)速控制開關(guān)，才能保持電網(wǎng)頻率不變。,四、有功功率的轉(zhuǎn)移操作,步驟：剛剛并網(wǎng)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，調(diào)速器特性2，增加油門后特性為②；運(yùn)行機(jī)特性由1減小油門后為①，有功功率平均分配。,1、并車轉(zhuǎn)移有功功率,有功功率的轉(zhuǎn)移操作,,注意： 有均功的兩機(jī)，A機(jī)轉(zhuǎn)移負(fù)荷到B機(jī)，如果只調(diào)A機(jī)調(diào)速開關(guān)減速→電網(wǎng)頻率下降； 只調(diào)B機(jī)調(diào)速開關(guān)加速→電網(wǎng)頻率增加 1616、1617,2、解列轉(zhuǎn)移有功功率,轉(zhuǎn)移負(fù)載→拉閘→停原動機(jī) 1610,五、 自動分級卸載 P184,自動分級卸載裝置 作用：根據(jù)過載電流的大小和負(fù)載的重要性，按一定的時間間隙、分級切除次要負(fù)載，使發(fā)電機(jī)退出過載狀態(tài)；保證發(fā)電機(jī)正常工作和主要負(fù)載連續(xù)供電；同時還可進(jìn)行短路、過載和欠壓保護(hù)。 ZFX—1原理 1．檢測電流：三相電流→信號變換→電流檢測→信號 2．分級卸載 1）I≥110%IN 延時5～8s 第一級卸載跳閘 2）仍I≥110%IN 延時8～16s 第二級卸載跳閘,3．短路和持續(xù)過載保護(hù) 1）電路短路，不經(jīng)電流檢測產(chǎn)生信號，使發(fā)電機(jī)主開關(guān)瞬時跳閘； 2）兩級卸載后仍過載，根據(jù)反時限原則、使主開關(guān)跳閘。 4．欠壓保護(hù) U＜50～60%UN 、延時1～3s，電壓檢測產(chǎn)生信號、主開關(guān)跳閘。 1628～1631,返回,六、自動調(diào)頻調(diào)載原理,1．自動調(diào)頻調(diào)載裝置：是一種在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時協(xié)助原動機(jī)的調(diào)速器對電網(wǎng)電壓的頻率和有功功率進(jìn)行調(diào)整的裝置。 2．作用：①保證電網(wǎng)電壓的頻率恒定；②按并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組的容量比例進(jìn)行負(fù)荷分配； ③接到解列指令、自動轉(zhuǎn)移負(fù)荷（不能根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷的大小自動調(diào)整發(fā)電機(jī)的臺數(shù)）。 3．特點(diǎn)：只能在發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時投入工作。 1632～1634,,作業(yè)：閱讀P164~167 習(xí)題：1587～1635,