船舶电力系统频率及有功功率自动调节学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:117 大小:4.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学改变并联运行的发电机有功功率的分配,是通过改变各台发电机原动机的油门的大小,以改变单位时间内进入(jìnrù)气缸的燃油量来实现的。第1节频率及有功功率(gōnglǜ)的自动调节船舶同步(tóngbù)发电机功率和转矩的关系为频率(pínlǜ)也是电能质量的重要指标之一原动机输入(shūrù)功率为PT,发电机负荷功率为PF规范规定:船用电器设备在电源频率波动稳态值达±5%额定频率时应能正常运用。因此要求(yāoqiú)船舶电网频率的变化最好保持在±0.2Hz以内。负荷(fùhè)功率随频率而改变的特性称为负荷(fùhè)的功率频率特性,属于负荷(fùhè)的静态频率特性。船舶电力系统中各种有功(yǒuɡōnɡ)负荷与频率的关系,可分为如下几种类型:(1)功率与频率无直接关系的负荷。如:白炽照明,电热,整流器等。(2)功率与频率成正比的负荷。如:机床,压缩机,卷扬机等,其转矩基本恒定。(3)功率与频率的三次方成正比的负荷。如:吸风机,通风机,水泵等。在电力系统中功率平衡被破坏引起频率变化时,负载吸收功率的变化起着补偿的作用(zuòyòng),使系统能在另一个频率值下得到新的平衡,这种现象称为电力系统的负荷调节效应。发电机转速的调整是由原动机的调速器来实现的,因此(yīncǐ)发电机组的功率频率特性取决于调速器的特性。1:传动轴2:轴3:飞铁4:拨爪5:滑套筒6:弹簧(tánhuáng)7:杠杆8:拉杆9:涡轮涡杆10:调速器电机11:油门控制结构2)离心式调速器基本原理柴油机运行时,通过齿轮传动机构带动调速器的传动轴1将转速传到轴2,使飞铁3绕轴2旋转,飞铁在离心力作用下,力图张开,并将滑套5向上顶,压缩弹簧6,直到与弹簧6产生(chǎnshēng)的反作用力相平衡,这时滑套5将处于某一平衡位置,通过杠杆7、拉杆8,将油门拉到一定的开度,使柴油机有一定大小的喷油量,机组在一定转速下运行,此时的调速器处于一种平衡状态。若由于某种原因破坏了调速器的平衡,譬如负载减少、机组转速升高,则飞铁的离心力增大、张开的角度将更大,引起滑套5上移。在滑套上移的过程中,通过杠杆、拉杆、使油门减小,转速就被阻止进一步增加。同时,因为滑套的上移压缩了弹簧(tánhuáng)6,其反作用力也将增加,直到与离心力的作用平衡,滑套5就停止上移。到此,调速器达到了一个新的平衡状态,机组在另一个转速下稳定运行。相反若由于某种原因使转速降低,则飞铁的离心力变小、平衡(pínghéng)又被打破,此时弹簧6的压力大于离心力的作用,滑套下移,于是油门加大,阻止了转速进一步下降,又达到了一个新的平衡(pínghéng)。这种自动调整作用,使柴油机能稳定运行于一定的转速范围内。通过伺服电动机,经蜗轮蜗杆传动,可以将弹簧6事先压紧到一定的程度(chéngdù);弹簧“预紧”是通过配电盘上的手动调速开关接通伺服电动机进行的操作。预紧力越大,滑套越被压向下移,对应的油门开度越大,反之油门开度越小。倾斜度可用调差系数(xìshù)K来表示(1)瞬时(shùnshí)调速率J4单机运行(yùnxíng)时频率的调整调速器二次调节是通过手动或自动控制调速器伺服电动机的正反转,改变调速器弹簧的予紧力,使调速特性上下平移,实现频率(pínlǜ)和机组功率的分配的调节过程。在同一负载下欲使频率升高,则应加大弹簧(tánhuáng)预紧力,将油门加大,整个曲线1将向上平移到曲线2。若减小弹簧(tánhuáng)预紧力,则特性向下平移,如图中的曲线3。1).两台发电机具有有差特性(tèxìng),斜率不一致。2).两台发电机具有(jùyǒu)无差特性。3).一台发电机具有(jùyǒu)有差特性,另一台具有(jùyǒu)无差特性。要使两机之间的功率能够按容量成比例分配,只有两特性曲线的斜率—致。由于调速器特性总是存在一定的差别,为了使电网频率不致随负载变化过大,又要使功率稳定的分配,特性曲线的下降率应在3%左右,不超过(chāoguò)5%,以保证有功分配偏差在10%以内。采用带有差调速特性的机组并联,并实现功率(gōnglǜ)分配和稳定电网频率是最简单的调频方法,称为“有差调节法”。设一号发电机运行于A点,输出(shūchū)的有功功率为P,二号发电机为并入发电机,浮接在电网上,处于空载状态,运行于B点。转移过程:为保持电网的频率稳定,在转移负载时,必须同时向相反方向调节两机组的调速控制开关(kāiguān)。对上述情况,需增大二号发电机组的油门,使特性曲线2向上平移到特性曲线(2);同时减少一号发电机组的油门,使特性曲线1向下平移到特性曲线(1),并与曲线2交于C点。两特性曲线(1)和(2)的交点C说明两台机组的频率均为fe,而两台机组各自分担的功率均