船舶电气设备及系统大连海事大学同步发电机电压及无功功率自动调整ppt课件.ppt

船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室第第1414章章 同步发电机电压及无功功率自动调整同步发电机电压及无功功率自动调整§14.1 §14.1 自自动电压调整的根底知整的根底知识§14.2 §14.2 不可控相复励自励恒不可控相复励自励恒压励磁系励磁系统 §14.3 §14.3 晶晶闸管自励恒管自励恒压励磁系励磁系统 §14.4 §14.4 可控相复励自励恒可控相复励自励恒压励磁系励磁系统 §14.5 §14.5 无刷无刷发电机励磁系机励磁系统 §14.6 §14.6 并并联运运转发电机机组间无功功率分配无功功率分配 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室本章主要引见船舶同步发电机的自动调本章主要引见船舶同步发电机的自动调压、以及无功功率的调理方法压、以及无功功率的调理方法内内 容容 简简 介介船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室§14.1 §14.1 自自动电压调整的根底知整的根底知识14.1.1 自励恒压安装的作用自励恒压安装的作用 自励起压自励起压 维护电力系统电压根本恒定维护电力系统电压根本恒定 合理稳定地分配并联运转发电机间无功功率合理稳定地分配并联运转发电机间无功功率 强行励磁强行励磁 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.1.2 自励恒压安装的根本要求自励恒压安装的根本要求 1〕自动电压调整器的静态和动态特性〕自动电压调整器的静态和动态特性 〔〔1〕〕 静态特性静态特性 对静态电压调整的要求对静态电压调整的要求 Ue：发电机的额定电压〔：发电机的额定电压〔V〕〕Umax：发电机在规定的负荷变化范围内端电压的稳态最大：发电机在规定的负荷变化范围内端电压的稳态最大值值Umin：发电机在规定的负荷变化范围内端电压的稳态最小值：发电机在规定的负荷变化范围内端电压的稳态最小值 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室?钢质海船建造及入级规范钢质海船建造及入级规范?规定：规定：发电机发电机 从空载至满载，功率因数坚持为从空载至满载，功率因数坚持为额定值额定值, ,主发电机的静态电压变化率应在主发电机的静态电压变化率应在 2.5% 2.5% 以内以内, ,应急发电机的静态电压变化应急发电机的静态电压变化率应在率应在 3.5% 3.5% 以内。

以内船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室〔〔2〕〕 动态特性动态特性 对动态电压调整的要求对动态电压调整的要求 Umax.sUmax.s：发电机突加负荷或突减负荷时的最高电压：发电机突加负荷或突减负荷时的最高电压值值Umin.sUmin.s：发电机突加负荷或突减负荷时的最低电压：发电机突加负荷或突减负荷时的最低电压值值th : th : 电压恢复时间〔调整时间〕电压恢复时间〔调整时间〕船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室?钢质海船建造及入级规范钢质海船建造及入级规范?规定：规定：发电机突加或突减机突加或突减5050％％额定定电流及功率因数流及功率因数不超越不超越0.4 0.4 〔滞后〕的〔滞后〕的对称称负荷荷时发电机的机的动态电压变化率化率应在在±15±15％以内％以内电压恢复恢复时间不超越不超越1.5s1.5s 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室当当电电压压忽忽然然下下降降很很大大时时，，要要求求自自动动调调压压安安装装能能迅迅速速把把励励磁磁电电流流升升高高至至超超越越额额定定形形状状的的最最大大值值，，即即有足够的强行励磁才干，以提高电压的上升速度。

有足够的强行励磁才干，以提高电压的上升速度强强行行励励磁磁才才干干，，通通常常用用强强行行励励磁磁倍倍数数和和发发电电机机电压上升速度来描画电压上升速度来描画2 2〕强行励磁〕强行励磁KP：强励倍数，：强励倍数，ULP：强励时最高励磁电：强励时最高励磁电压压ULE：发电机额定电压下励磁电压：发电机额定电压下励磁电压KPKP普通为普通为2 2左右，有时会更高实船中，励磁电压到左右，有时会更高实船中，励磁电压到达达95%95%顶峰电压的时间为顶峰电压的时间为0.1-0.5S0.1-0.5S船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室?钢质海船建造及入级规范钢质海船建造及入级规范?规定：规定： 3 3〕合理分配发电机的无功功率〕合理分配发电机的无功功率并并联运运转的交流的交流发电机机组，当，当负荷在荷在额定功率定功率的的2020％～％～100100％范％范围内内变化化时，各，各发电机机实践践承当的无功功率与按承当的无功功率与按发电机各自的容量比例机各自的容量比例计算算值之差不之差不应超越以下数超越以下数值中的中的较小者：小者：〔〔1 1〕最大机〕最大机组额定无功功率的定无功功率的±10±10％％ 〔〔2 2〕最小机〕最小机组额定无功功率的定无功功率的±25±25％％ 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室4 4〕自励恒压安装的分类及调压原理〕自励恒压安装的分类及调压原理 同步发电机励磁恒压安装的种类较多，其开展同步发电机励磁恒压安装的种类较多，其开展大致阅历了带直流励磁机的励磁系统、不带励大致阅历了带直流励磁机的励磁系统、不带励磁机的相复励恒压励磁系统、晶闸管励磁及具磁机的相复励恒压励磁系统、晶闸管励磁及具有同轴交流励磁机的无刷励磁系统等几个阶段。

有同轴交流励磁机的无刷励磁系统等几个阶段 目前同步发电机采用自励方式，其直流励磁电目前同步发电机采用自励方式，其直流励磁电流由本身输出的交流电经过整流后获得的流由本身输出的交流电经过整流后获得的 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室目前主要采用的目前主要采用的类型有：型有：不可控相复励自励恒不可控相复励自励恒压励磁安装励磁安装可控相复励自励恒可控相复励自励恒压励磁安装励磁安装晶晶闸管自励恒管自励恒压励磁安装励磁安装无刷同步无刷同步发电机励磁系机励磁系统 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室按照被按照被检丈量，自励恒丈量，自励恒压安装可分三大安装可分三大类：： 〔〔1 1〕按〕按发电机机电压偏向偏向△Uf△Uf调理理 由于被由于被检丈量和被丈量和被调量都是量都是发电机端机端电压，恒，恒压安装与安装与发电机构成一个机构成一个闭环调理系理系统，，稳态特性比特性比较好，静好，静态电压调整率普通均在土整率普通均在土1 1％以内晶％以内晶闸管自励恒管自励恒压安装属于安装属于这种种类型。

型 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室〔〔2 2〕按〕按负载电流流IfIf和功率因数和功率因数cosφcosφ调理理 假假设被丈量是被丈量是发电机的机的负荷荷电流流IfIf及功及功率因数率因数cosφcosφ再经调压器去器去调理励磁理励磁电流来流来稳定定发电机机电压这时被丈量和被丈量和被被调量不同，故构成一个开量不同，故构成一个开环调理系理系统，，静静态特性比特性比较差，但差，但动态特性特性较好不可控相复励自励恒可控相复励自励恒压安装属于安装属于这种种类型 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室〔〔3 3〕按〕按IfIf和和cosφcosφ及及△Uf△Uf调理理 这类复合复合调理是将上述两种理是将上述两种调压方式方式结合在一同，它是在按合在一同，它是在按负载调理的根底上理的根底上采用自采用自动电压调理器〔理器〔AVRAVR〕静态和和动态特性都比特性都比较好，是一种好，是一种较理想的励磁理想的励磁调理安装可控相复励自励恒理安装可控相复励自励恒压安装属安装属于于这种种类型。

型 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室相复励自励恒压安装具有优良的动态性能，相复励自励恒压安装具有优良的动态性能，并能在恶劣的环境下可靠地任务并能在恶劣的环境下可靠地任务 既反映电流的大小，也能反映电流的相位的线路称为相位复励线路，简称相复励线路 相复励安装调理特性的规律是按电流的大小及相位进展补偿的船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室§ 14.2 不可控相复励自励恒不可控相复励自励恒压励磁系励磁系统不可控相复励自励恒压安装具有构造不可控相复励自励恒压安装具有构造简单，管理方便，价钱廉价，动态特性优良，简单，管理方便，价钱廉价，动态特性优良，并能在恶劣的环境下可靠任务等优点并能在恶劣的环境下可靠任务等优点 不可控相复励自励恒压安装不可控相复励自励恒压安装, 利用发电利用发电机本身的剩磁电压进展自励起压机本身的剩磁电压进展自励起压, 根据负荷电根据负荷电流的大小进展复励及负荷电流与电压的相位流的大小进展复励及负荷电流与电压的相位关系进展相位复励，以调整励磁电流，稳定关系进展相位复励，以调整励磁电流，稳定发电机端电压。

发电机端电压 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室根据这两个分量迭加方式的不同，又可分为：根据这两个分量迭加方式的不同，又可分为：电流迭加型、电势迭加型和电磁迭加型三种方式电流迭加型、电势迭加型和电磁迭加型三种方式 电流迭加电流迭加电势迭加电势迭加电磁迭加电磁迭加船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.2.1 14.2.1 不可控相复励安装自励起压及恒压的根本原理不可控相复励安装自励起压及恒压的根本原理 1 1〕〕 自励起压根本原理自励起压根本原理 自励起压特性曲线，自励起压特性曲线，如以下图其中曲线如以下图其中曲线1 1为同步发电机空载为同步发电机空载特性曲线特性曲线UfoUfo＝＝f f〔〔ILIL〕〕; ; 曲线曲线2 2为自励回为自励回路的理想励磁特性曲路的理想励磁特性曲线线ILIL＝＝f f〔〔UfUf〕 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室由于磁滞景象，在转子磁极上留由于磁滞景象，在转子磁极上留有剩磁。

当柴油机拖动发电机的有剩磁当柴油机拖动发电机的转子转动后，发电机定子绕组将转子转动后，发电机定子绕组将产生感生剩磁电压产生感生剩磁电压Us , UsUs , Us加在自加在自励回路上，经过整流在发电机励励回路上，经过整流在发电机励磁绕组中产生励磁电流磁绕组中产生励磁电流IL1IL1，，IL1IL1在发电机定子绕组中感生电压在发电机定子绕组中感生电压UO1UO1，，UO1UO1经过自励回路产生经过自励回路产生IL2IL2，，IL2IL2又感生更高的电压又感生更高的电压UO2UO2，如此循环，，如此循环，构成正反响，逐渐提高发电机空构成正反响，逐渐提高发电机空载电压，最后达稳定的交点载电压，最后达稳定的交点A A，此，此时发电机电压即为空载电压时发电机电压即为空载电压UfoUfo 同步发电机自励起压过程：同步发电机自励起压过程：船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室由上述可知，同步发电机要正常自励起压，由上述可知，同步发电机要正常自励起压，必需满足三个条件：必需满足三个条件： 〔〔1 1〕有足够的剩磁电压〕有足够的剩磁电压UsUs，以使自励回，以使自励回路导通；路导通；〔〔2 2〕适当整定励磁回路阻抗，使励磁特〕适当整定励磁回路阻抗，使励磁特性与空载特性有适宜的交点；性与空载特性有适宜的交点；〔〔3 3〕使自励系统成为正反响系统，剩磁〕使自励系统成为正反响系统，剩磁电压电压UsUs所产生的励磁电流的磁化方所产生的励磁电流的磁化方向与剩磁方向一样。

向与剩磁方向一样船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室TATA为电流互感器为电流互感器: :它反映发电机负载它反映发电机负载电流的大小和相位，电流的大小和相位，以进展相复励调压；以进展相复励调压；14.2.2 14.2.2 电流迭加相复励自励恒压安装电流迭加相复励自励恒压安装 1〕〕 原理图原理图 LRLR为移相移相电抗器抗器: :它将它将发电机机电压产生生的的电流移相流移相90°90°，作，作为电压分量分量ILuILu，以，以进展自励起展自励起压；；VDVD为三相三相桥式硅整流式硅整流器器: :它将交流它将交流侧迭加得到迭加得到的励磁的励磁电流流İL L整流成整流成直流励磁直流励磁电流流IL IL 励磁系统中要设置人励磁系统中要设置人工触发起励线路，利工触发起励线路，利用蓄电池向励磁系统用蓄电池向励磁系统提供电压提供电压 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室设电路为三相对称，电流互感器不饱和设电路为三相对称，电流互感器不饱和电流叠加相复励单线原理图电流叠加相复励单线原理图2〕〕 等值电路分析等值电路分析 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室电流叠加相复励等值电路电流叠加相复励等值电路RE:RE:励磁回路等值电阻励磁回路等值电阻K :TAK :TA之变比之变比ZL:LRZL:LR之阻抗之阻抗 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室移相电抗器移相电抗器 ZL ZL 的电抗值的电抗值 XL XL ＞＞ RL RL〔〔LRLR的电阻值的电阻值〕〕, XL , XL ＞＞ RE, RE, 忽略忽略 RL RL和和 RE RE 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室电压分量电压分量ILu ：：在数值上在数值上ILu = Uf/XL，相位上滞后于电压，相位上滞后于电压90 角，是励磁电流的根本分量，由它来决议发电机的输角，是励磁电流的根本分量，由它来决议发电机的输出电压的大小。

出电压的大小电流分量电流分量ILi ：：滞后于电压的角度即为功率因数角滞后于电压的角度即为功率因数角 是用来产是用来产生电流补偿和相位补偿的生电流补偿和相位补偿的,当发电机的负载发生变化引当发电机的负载发生变化引起电压变化时起电压变化时,复励分量起着自动调理电压的作用复励分量起着自动调理电压的作用发电机励磁电流发电机励磁电流IL是由发电机端电压经移相电抗是由发电机端电压经移相电抗器提供的电压分量器提供的电压分量ILu与由电流互感器提供的电与由电流互感器提供的电流分量流分量ILi所组成 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.2.3 14.2.3 电磁叠加的相复励自励恒压安装电磁叠加的相复励自励恒压安装 TE为三绕组相复励变压为三绕组相复励变压器，其原边有一个电压绕器，其原边有一个电压绕组组N1, 它与线性电抗器它与线性电抗器LR串联后串联后, 接到发电机端电接到发电机端电压压, 构成自励回路构成自励回路它引入电压分量并与它引入电压分量并与N3配配合实现相复励。

合实现相复励N3称为电称为电流绕组流绕组, 串接在发电机主串接在发电机主回路中回路中, 采样的是发电机采样的是发电机负载电流负载电流If ，与，与N2构成复构成复励回路N2是输出绕是输出绕组组,它外接于它外接于三相桥式硅整三相桥式硅整流器流器VDR、、C阻容元件阻容元件用作整流元件用作整流元件的过压维护的过压维护CQ是三相谐振起励电是三相谐振起励电容，以外接三角形方容，以外接三角形方式与式与LR相联接，其作相联接，其作用是在起压时与用是在起压时与LR发发生串联谐振、协助起生串联谐振、协助起压 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室由上式可知电磁迭加相复励与电流迭加相复励由上式可知电磁迭加相复励与电流迭加相复励在数值和相位关系上根本一样，但电磁迭加型在数值和相位关系上根本一样，但电磁迭加型可经过调整匝数比获得更好的相复励恒压特性可经过调整匝数比获得更好的相复励恒压特性 相复励安装的调试相复励安装的调试: : 发电机空载电压发电机空载电压, , 可经过可经过调理电压分量来调整；发电机带负载后电压调理电压分量来调整；发电机带负载后电压, , 可经过调理电流分量来调整。

可经过调理电流分量来调整 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.2.3 14.2.3 电磁叠加带电压曲折绕组的相复励系统电磁叠加带电压曲折绕组的相复励系统 绕组绕组N4称为电压曲折绕组称为电压曲折绕组N4与与N1在同一个三相铁芯在同一个三相铁芯柱柱 A, B, C 上上, N1的三相的三相A, B, C 分别与分别与N4的三相的三相 B, C, A 反接串联它的联接规反接串联它的联接规律律, 是是N1总是与滞后相铁总是与滞后相铁芯柱上的芯柱上的N4反接串联电反接串联电压曲折绕组压曲折绕组N4的作用是的作用是, 进一步加强功率因数变化进一步加强功率因数变化时的相位补偿时的相位补偿, 以提高伐压以提高伐压器的静态调整特性器的静态调整特性 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室§14.3 §14.3 晶晶闸管自励恒管自励恒压励磁系励磁系统 该励磁安装是按励磁安装是按发电机机电压偏向偏向△Uf△Uf来来进展自展自动调压 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室该励磁系统在发电机自励建压过程中具有该励磁系统在发电机自励建压过程中具有正反响特性正反响特性, , 在发电机恒压过程中在发电机恒压过程中, , 具有负反具有负反响特性。

响特性 晶闸管自励恒压安装原理主要由三大环节晶闸管自励恒压安装原理主要由三大环节组成组成: :〔〔1 1〕〕 丈量移相比较环节丈量移相比较环节〔〔2 2〕〕 触发控制环节触发控制环节〔〔3 3〕〕 励磁主回路励磁主回路船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.3.1 14.3.1 丈量比较环节丈量比较环节 丈量比较环节丈量比较环节中包括丈量滤中包括丈量滤涉及比较两个涉及比较两个回路回路 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室(a)直流丈量电桥比较电路直流丈量电桥比较电路(b)双稳压管桥式比较电路及特性双稳压管桥式比较电路及特性 当当UDW≤UfUDW≤Uf＿＿DC≤2UDWDC≤2UDW时 当当0≤Uf0≤Uf＿＿DC≤UW DC≤UW 时 UKUK＝＝UfUf＿＿DC DC UK UK ＝＝UDWUDW－〔－〔UfUf＿＿DC DC －－UDW UDW 〕〕＝＝2UDW2UDW－－UfUf＿＿DC DC UKUK与与UfUf＿＿DCDC成正比，励成正比，励磁系统呈正反响特性。

磁系统呈正反响特性UKUK与与UfUf＿＿DCDC成反比，励磁系统成反比，励磁系统呈负反响特性；具有使发电机呈负反响特性；具有使发电机输出电压坚持恒定的作用输出电压坚持恒定的作用船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.3.2 14.3.2 移相触发环节及励磁主回路移相触发环节及励磁主回路 移相触发环节移相触发环节 在励磁调理安装中，触发器方式多样，有在励磁调理安装中，触发器方式多样，有单结晶体管触发电路、单稳态触发器、三单结晶体管触发电路、单稳态触发器、三极管开关电路和阻塞振荡器等等极管开关电路和阻塞振荡器等等 励磁主电路励磁主电路 单相半波、单相桥式、三相桥式可控整流单相半波、单相桥式、三相桥式可控整流电路等几种电路等几种 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室§14.4 §14.4 可控相复励自励恒可控相复励自励恒压励磁系励磁系统 TYQ TYQ 相复励调压安装；相复励调压安装；YJQ YJQ 电压校正器；电压校正器；TA TA 电流绕组；电流绕组；LR LR 移相电抗器；移相电抗器；TE TE 相复励变压器；相复励变压器；Uf Uf 发电机端电压；发电机端电压；CL CL 整流滤波电路；整流滤波电路；CF CF 移相触发电路；移相触发电路；VD VD 全波桥式整流电路；全波桥式整流电路；L L 励磁电路；励磁电路；船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.4.1 14.4.1 可控相复励变压器式可控相复励安装可控相复励变压器式可控相复励安装 可控相复励自励恒可控相复励自励恒压安装，采用在电压安装，采用在电磁迭加相复励安装磁迭加相复励安装的三绕组变压器中的三绕组变压器中加一个直流磁化绕加一个直流磁化绕组的方法。

组的方法船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.4.1 14.4.1 可控相复励变压器式可控相复励安装可控相复励变压器式可控相复励安装 当发电机的电压偏离给定电当发电机的电压偏离给定电压时，压时，AVR的输出电流的输出电流IT就就有相应的改动，使得可控相有相应的改动，使得可控相复励变压器复励变压器TE的饱和程度发的饱和程度发生变化在电流绕组生变化在电流绕组N3和电和电压绕组压绕组N1的电流为某一值时，的电流为某一值时，输出绕组输出绕组N2所感应出的电流所感应出的电流将作相应的变化这样能按将作相应的变化这样能按照电压偏向进一步伐整发电照电压偏向进一步伐整发电机励磁电流的大小机励磁电流的大小 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.4.2 14.4.2 可控移相电抗器式可控相复励安装可控移相电抗器式可控相复励安装 在整流器的交流侧并在整流器的交流侧并联一个三相饱和电抗联一个三相饱和电抗器，进展交流侧的分器，进展交流侧的分流控制当出现电压流控制当出现电压偏向时，偏向时，AVRAVR的电流的电流ITIT控制饱和电抗器的饱控制饱和电抗器的饱和程度，从而改动分和程度，从而改动分流，以到达调压的目流，以到达调压的目的。

的 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.4.3 14.4.3 可控电抗器分流的调压器可控电抗器分流的调压器 它在整流器的交流侧并它在整流器的交流侧并联一个三相饱和电抗器，联一个三相饱和电抗器，进展交流侧的分流控制进展交流侧的分流控制当出现电压偏向时，当出现电压偏向时，AVRAVR的电流的电流ITIT控制饱和控制饱和电抗器的饱和程度，从电抗器的饱和程度，从而改动分流，以到达调而改动分流，以到达调压的目的压的目的 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.4.4 14.4.4 交流侧晶闸管分流的调压器交流侧晶闸管分流的调压器 晶闸管并联在相复励安装的交晶闸管并联在相复励安装的交流侧实现交流侧的分流当电流侧实现交流侧的分流当电压出现偏向时，压出现偏向时，AVRAVR输出与电输出与电压偏向相应的触发电流压偏向相应的触发电流, , 改动改动晶闸管的导通角进展分流通晶闸管的导通角进展分流通常在晶闸管电路中串联一适当常在晶闸管电路中串联一适当的阻抗，以限制晶闸管导通时的阻抗，以限制晶闸管导通时的分流电流的分流电流, ,。

与饱和电抗器与饱和电抗器交流侧分流的电路相比交流侧分流的电路相比, , 晶闸晶闸管分流是断续的管分流是断续的, , 而饱和电抗而饱和电抗器交流侧分流是延续的器交流侧分流是延续的 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14.4.5 14.4.5 直流侧晶闸管分流的调压器直流侧晶闸管分流的调压器 它与交流侧晶闸管它与交流侧晶闸管分流的可控相复励分流的可控相复励安装不同的是晶闸安装不同的是晶闸管并联在直流侧，管并联在直流侧，任务原理大致一样任务原理大致一样 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室可控相复励自动调压安装是带可控相复励自动调压安装是带有电压校正器的相复励安装，有电压校正器的相复励安装，它具有调压精高，无功功率分它具有调压精高，无功功率分配均匀，起励可靠，强励倍数配均匀，起励可靠，强励倍数高，动态性能好等特点，因此高，动态性能好等特点，因此获得了广泛的运用获得了广泛的运用 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室§14.5 §14.5 无刷无刷发电机励磁系机励磁系统 主发电机主发电机G G和励磁机和励磁机LGLG都是三一样步发电机都是三一样步发电机 TYQ 相复励调压安装相复励调压安装船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室G:G:主发电机主发电机EX:EX:励磁发电机励磁发电机CT:CT:电流互感器电流互感器X:X:电抗器电抗器F1:F1:第一励磁绕组第一励磁绕组F2:F2:第二励磁绕组〔控制绕组〕第二励磁绕组〔控制绕组〕DCT:DCT:差动电流互感器差动电流互感器CCR:CCR:电阻电阻VR:VR:可调电位器可调电位器RT:RT:电抗器电抗器船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室恒压原理恒压原理AVR 框图根本电路为电流叠加相复励安装，其产生的直流励磁电流根本电路为电流叠加相复励安装，其产生的直流励磁电流供应第一励磁绕组。

供应第一励磁绕组AVRAVR根据电压偏向的大小和方向输出根据电压偏向的大小和方向输出的电流流过第二励磁绕组〔控制绕组〕，以实现发电机电的电流流过第二励磁绕组〔控制绕组〕，以实现发电机电压的细调，稳定发电机的电压，从而消除电压偏向压的细调，稳定发电机的电压，从而消除电压偏向船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室并联运转的交流发电机组，当负载在总额定功并联运转的交流发电机组，当负载在总额定功率的率的2020％～％～100100％范围内变化时，应能稳定运％范围内变化时，应能稳定运转，其功率分配的误差应符合以下要求：各发转，其功率分配的误差应符合以下要求：各发电机实践承当的无功功率与按发电机额定功率电机实践承当的无功功率与按发电机额定功率分配比例的计算值之差，应不超越最大发电机分配比例的计算值之差，应不超越最大发电机额定无功功率的额定无功功率的 1010％钢质海船建造及入级规范钢质海船建造及入级规范?规定规定:§14.6 §14.6 并并联运运转发电机机组间无功功率分配无功功率分配 无功负荷的分配和转移无功负荷的分配和转移, , 本质上是经过调理发本质上是经过调理发电机的励磁电流来调整发电机的电势实现的电机的励磁电流来调整发电机的电势实现的 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室两台发电机并联运转时，转移和分配两台发电机的无功功两台发电机并联运转时，转移和分配两台发电机的无功功率是经过调理发电机组的励磁电流来实现的。

率是经过调理发电机组的励磁电流来实现的有差特性：两机的调压特性应尽能够一致有差特性：两机的调压特性应尽能够一致,那么两机的无那么两机的无功功率均分且稳定功功率均分且稳定发电机调压特性发电机调压特性两机并联运转无功功率分配〔有差〕两机并联运转无功功率分配〔有差〕 无差特性：并联运转时无差特性：并联运转时,假设有外界干扰时假设有外界干扰时, 无无 确定的确定的 任任务点不能稳定并联运转务点不能稳定并联运转船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室1〕〕 直流均压线直流均压线 对容量一样的发电机并联运转对容量一样的发电机并联运转, 采用直流均压线联接采用直流均压线联接 当两台发电机并联当两台发电机并联运转时运转时, 两励磁绕两励磁绕组的励磁电压相等组的励磁电压相等, 保证了两台发电机保证了两台发电机励磁电流相等励磁电流相等, 实实现了两台发电机的现了两台发电机的无功功率均匀分配无功功率均匀分配 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室2〕〕 交流均压线交流均压线 对容量不同的同步发电机并联运转对容量不同的同步发电机并联运转, 可采用交流均压可采用交流均压线。

线 两台发电机调压安装两台发电机调压安装的移相电抗器经过均的移相电抗器经过均压线并联压线并联,该联接在该联接在三相整流器之前的交三相整流器之前的交流侧当两台发电机流侧当两台发电机电势不相等时电势不相等时, 经过经过交流均压线的联接可交流均压线的联接可使发电机输出电压平使发电机输出电压平衡衡, 以坚持无功功率以坚持无功功率均匀分配均匀分配 船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室3 3〕〕电流流稳定安装定安装在按在按电压偏向偏向进展展调压的励磁系的励磁系统中，中，调差系数差系数KCKC普通普通是很小的，甚至几乎接近是无差的是很小的，甚至几乎接近是无差的这样，在，在发电机并机并联运运转时，就会使无功功率的分配不，就会使无功功率的分配不稳定为了使了使调压特性曲特性曲线为具有足具有足够倾斜度的有斜度的有差差调整特性，且整特性，且KCKC一一样，，稳定平均的分配无功功率，定平均的分配无功功率，所以在所以在调压器上加装了可以改器上加装了可以改动调差系数的安装，差系数的安装，因其作用就是利用因其作用就是利用电流信号，流信号，经过调压器作用，以器作用，以使无功使无功电流的分配流的分配稳定，故称做定，故称做电流流稳定安装。

定安装船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室图图14-31 电流稳定安装原理图电流稳定安装原理图船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室14-32 实船两台发电机无功分配衔接图实船两台发电机无功分配衔接图船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室判判别两机之两机之间的无功功率分配能否均匀，可以采的无功功率分配能否均匀，可以采用以下两种方法：用以下两种方法：〔〔1〕机〕机组并并联运运转，两台，两台发电机功率表〔有功〕机功率表〔有功〕指示根本一指示根本一样而而电流表指示相差太大流表指示相差太大时，，阐明无明无功分配安装存在缺点；功分配安装存在缺点；〔〔2〕机〕机组并并联运运转，两台，两台发电机功率表〔有功〕机功率表〔有功〕指示根本一指示根本一样而功率因数表〔而功率因数表〔cosφ表〕指示相差表〕指示相差较大大时, 阐明无功分配安装存在缺点明无功分配安装存在缺点在在发电机并机并联运运转时，其无功功率的分配是由自，其无功功率的分配是由自动电压调整器来自整器来自动完成的。

但是假完成的但是假设电器元件器元件出出现缺点，也会使无功分配安装出缺点，也会使无功分配安装出现缺点船舶电气设备及系统 2024/9/21课 件轮机学院电气及自动化教研室轮机学院电气及自动化教研室下面以均下面以均压线衔接接为例来分析缺点排除的方法，重点例来分析缺点排除的方法，重点检查均均压接触器：接触器：〔〔1〕〕检查接触器能否通接触器能否通电动作，作，检查线圈本身、圈本身、发电机主开关常开机主开关常开辅触点、熔断器、触点、熔断器、导线及相及相应接接线柱柱等，或修复或更新；等，或修复或更新；〔〔2〕〕检查接触器触点能否可靠接触器触点能否可靠闭合，或打磨修合，或打磨修缮或或更新假设触触头接触不良，会使均接触不良，会使均压线断路，并断路，并车时不易并上，即使空气开关能合不易并上，即使空气开关能合闸，，发电机也不能机也不能稳定定地并地并联运运转，两台，两台发电机的机的电流能流能够同同时急急剧上升，上升，直至直至发电机的主开关机的主开关维护动作而跳作而跳闸。