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船舶发电机并车是什么

发电机并车是将两台或多台发电机的输出连接在一起,共同为船舶电网供电

船舶发电机并车

定义

船舶发电机并车是什么-图1
(图片来源网络,侵删)

船舶发电机并车一般是指两台及以上发电机组并联运行,在船舶电力系统中,这是一种常见且重要的操作,旨在满足船舶在不同工况下的电力需求,同时保障电力供应的可靠性和稳定性。

并车的原因

  1. 满足电网负荷需求:当单机负荷达到80%额定容量时,且负荷仍有可能增加,这时就需要考虑并联另一台发电机,以防止发电机过载运行,确保电力供应的连续性和稳定性。

  2. 适应船舶特殊航行状态:在进出港靠离码头或进出狭水道等机动航行状态下,为了保障船舶航行的安全,需要两台发电机并联运行,以提供更可靠的电力支持,确保各类导航、通讯及动力设备正常运行。

    船舶发电机并车是什么-图2
    (图片来源网络,侵删)
  3. 机组替换需求:当需要用备用机组替换下正在运行供电的机组时,为了保证不中断供电,需要通过并车进行替换,实现电力供应的无缝衔接。

并车方式

目前船舶上普遍采用准同步并车方式,这种方式是在待并车的发电机与运行中的发电机的电压、频率、相位等参数接近相等时,通过自动化控制装置或手动操作,将待并车发电机准确地接入电网,实现并联运行。

船舶发电机并车条件

相序一致

船舶发电机并车是什么-图3
(图片来源网络,侵删)

这是并车的基本条件之一,相序不一致会导致并车时产生巨大的环流,严重时会损坏发电机及相关电气设备,在船舶发电机安装和调试阶段,就需要确保各台发电机的相序正确无误,通常通过专门的相序检测仪器进行检测和校准。

频率相等

待并车发电机的频率应与运行中的发电机频率相同或非常接近,频率差应控制在规定的允许范围内,如±0.25Hz至±0.5Hz之间,如果频率相差过大,在并车瞬间会产生较大的冲击电流,对电网和发电机造成不利影响,为了实现频率匹配,待并车发电机需要进行调速控制,使其频率逐渐接近运行机组的频率。

电压相等

并车时,待并车发电机的电压幅值应与运行中的发电机电压相等或相近,电压差过大同样会引起环流,导致发电机发热、损耗增加,甚至影响电网的稳定性,通常要求电压差不超过额定电压的±5%至±10%,在并车前,需要对待并车发电机进行调压操作,使其电压与运行机组的电压相匹配。

相位一致

即待并车发电机的电压相位与运行中的发电机电压相位要相同,如果相位不一致,即使频率和电压相等,在并车瞬间也会产生较大的环流,为了达到相位一致,需要通过相位检测装置来监测和调整待并车发电机的相位,使其与运行机组的相位对齐。

波形相符

除了上述条件外,还要求待并车发电机的电压波形与运行中的发电机电压波形相符,如果波形差异较大,可能会在并车后导致电网中的谐波含量增加,影响电力质量,甚至引发设备故障,在发电机的设计、制造和维护过程中,要确保其输出电压波形符合相关标准和要求。

船舶发电机并车操作流程

并车前的准备工作

  1. 检查待并车发电机:确认待并车发电机的外观完好,各连接部件紧固,润滑油、冷却液等液位正常,无泄漏现象,检查发电机的控制系统、保护装置等是否正常工作,进行空载试验,检查发电机的运转方向、转速调节范围、电压调节功能等是否符合要求。

  2. 检查电网状况:了解当前运行中发电机的负荷情况、电压、频率等参数,确保电网处于稳定运行状态,检查电网中的开关、接触器、继电器等电气设备的触头接触良好,无过热、烧蚀等异常现象。

  3. 设定并车参数:根据待并车发电机和运行中发电机的参数,以及船舶电网的要求,在并车控制装置上设定合适的并车参数,如频率差允许范围、电压差允许范围、相位差允许范围等。

并车操作步骤

  1. 启动待并车发电机:按照发电机的操作规程,启动待并车发电机,使其转速逐渐升高到接近额定转速,并进行预热运行一段时间,让发电机的各个部件充分润滑和升温,确保其性能稳定。

  2. 调整待并车发电机参数:通过发电机的调速系统和调压系统,分别调整待并车发电机的频率和电压,使其逐渐接近运行中发电机的频率和电压,密切观察待并车发电机的相位指示,当相位接近一致时,准备进行并车操作。

  3. 合闸并车:在满足并车条件的情况下,操作并车控制装置,将待并车发电机的主开关迅速合闸,使待并车发电机并入电网,合闸操作要果断迅速,以减少并车过程中的冲击和不稳定因素。

  4. 检查并车后的运行状况:并车完成后,立即检查待并车发电机和运行中发电机的电压、频率、电流等参数,以及电网的运行情况,确认并车成功,发电机和电网均处于正常运行状态,如有异常情况,应及时采取措施进行处理,如紧急解列待并车发电机等。

  5. 调整负荷分配:根据船舶的实际负荷需求,合理调整并车后各台发电机的负荷分配,使各台发电机的负荷均衡,避免出现个别发电机过载或轻载的情况,一般通过手动或自动的负荷分配装置来实现负荷的均匀分配。

常见问题与解答

问题1:船舶发电机并车时,如果频率差不符合要求会怎样?

解答:如果在船舶发电机并车时频率差不符合要求,会产生较大的冲击电流,当频率差较大时,待并车发电机与运行中发电机的电压相位差会不断变化,在并车瞬间,由于相位不一致,会在两台发电机之间形成较大的环流,这个环流会使发电机的定子绕组和转子绕组产生额外的热量,导致发电机发热,严重时可能会损坏发电机的绝缘,影响发电机的使用寿命,环流还会对电网造成冲击,使电网电压波动,影响其他用电设备的正常运行。

问题2:如何判断船舶发电机并车是否成功?

解答:判断船舶发电机并车是否成功可以从以下几个方面进行:观察并车瞬间是否有异常的火花、声响或震动,如果有,可能表示并车过程中存在问题,检查并车后发电机和电网的参数,成功的并车后,两台发电机的电压、频率应该基本保持一致,且在允许的误差范围内,电网的电流、功率因数等参数也应该在正常范围内,检查用电设备的运行情况,如果并车成功,船舶上的各种用电设备应该能够正常工作,没有出现因电压波动、频率变化等原因导致的故障或异常现象,如果以上各方面都正常,那么可以初步判断船舶发电机并车是成功的。

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