船舶电力系统频率及有功功率自动调整

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1、第四章船舶电力系统频率及有功功率自动调整一概述1频率变化的原因发电机电压的频率和原动机转速的关系：f=Pn/60发电机功率平衡方程式：Pg*=PF*+P*+Tcdn*/dt（标么值）Pg*------机械功率标么值PF*------发电机负载功率标么值P*------机电损耗功率标么值Tc------机组惯性时间常数当dn*/dt=0频率恒定，说明功率平衡；若负载增加，油门尚未变化，Pg*不变，功率平衡被破坏，dn*/dt0，频率下降可见，负载变化时，要保持频率恒定，应相应地调整原动机的油门，保持功率平衡。这部分工作由调速器完成。2（离心式）调速器基本原理及

2、特性A结构：主要由飞铁3、套筒5、弹簧6、杠杆7、拉杆8组成B原理：按实际转速与给定转速（弹簧予紧力）之差，自动调节油门，维持原动机接近定速运行。（有差调节系统）传动轴1将转速传给轴2，飞铁3绕2旋转，离心力作用下，力图张开，通过拔爪4将套筒5上顶，压缩6直到平衡，5固定在某一位置，7、8将油门拉到一定开度，使机组在一定的转速下运行。若某原因使转速下降（如负载增加），以上平衡被破坏，转速下降------离心力减小------5下降------油门加大，阻止转速进一步下降，出现了新的平衡，使机组在一定的转速下运行。（此时转速比原转速下降了）（5位置下降，换取了油门增

3、加，维持功率平衡，阻止转速更大下降）上述调速器自动调速过程，又叫一次调节；改变弹簧予紧力的调节称二次调节。C静态调速特性------在调速器的自动调节下，机组的转速（f）随有功功率变化的关系，称发电机组的调速特性（下倾特性）定义：n*=f*=G(P*)调差系数：Knc=-f*/P*=tg---------------通常调差系数在3---5%规范规定：Knc≤5%二单机运行频率调整（二次调节使调速特性曲线平移）ffP三并联运行机组间有功功率的转移和分配方法：增加新并入网机的弹簧予紧力，同时相应地减小在网机的弹簧予紧力，保持频率不变，均分负荷。有差调节法借助

4、带有差调速特性机组的并联，实现自动调频、调载的方法称有差调节法（最简单的一种自动调频、调载方法）设特性曲线1、2为两台发电机组的特性曲线，调差系数分别为Knc1、Knc2开始，系统运行于A点：P1=P2=1/2PfZ，f=fe负荷增加P，电网频率降至f1,系统达到新的平衡1号机组工作在A1点，2号机组工作在A2点1号机的功率增量P1=-f/Knc1（1）2号机的功率增量P2=-f/Knc2（2）P=P1+P2(功率平衡）P=-（f/Knc1+f/Knc2）-f=——————————=-f/KP1————————1/Knc1+1/Knc2

5、其中1KP=————————1/Knc1+1/Knc2称其为并联系统的平均调差系数f=-PKP（3）代入（1）、（2）得P1=PKP/Knc1P2=PKP/Knc2结论：1）有差调节法中，负荷变化时，频率将变化，频差正比于负荷增量2）各机组功率分配关系也将变化，与P成正比,与各自的调差系数成反比3）若Knc1=Knc2=-------=Kncn=Kc则KP=Kc/nP1=P2=----=Pn=P/n能够均分有功分量四自动调频调载装置的组成和调频调载的方法1自动调频调载所谓自动调频调载，就是能：自动维持电网频率恒定，保证有功功率按比例分配，接

6、受解列指令时，能自动控制负荷转移。实质是能：自动地调节调速器的伺服马达，改变弹簧予紧力（二次调节）（调速器的静态校正器）2自动调频调载装置的基本组成（四部分）1）频率变换器（一台/每船）又叫频率检测器，自动检测出频差，并将此偏差变换成相应大小和极性的直流电压信号。特性关系：Uf=Kff=Kf(fsh-fe)Kf---------频率变换系数框图：实际线路举例：谐振式频率变换器2）有功功率变换器（1台/机）它将每台发电机输出的有功功率变换成与之成正比的直流电压信号。特性关系：Up=KpP(Kf---------功率变换系数)框图：实际线路举例：up=u1-u2u

7、1=k(uu+uicos)u2=k(uu-uicos)up=2kuicos由于uikiIup=2kkiIcos=KpP3）有功功率分配器有功功率分配器应得到功差信号Up=KpPi=Kp(Pi-Pi/n)得到功差信号及实现有功功率按比例分配，方法很多，虚有差调整法实际线路中讨论。4）调整器根据频差和功差的综合信号，按其极性和大小，变换成相应的脉冲信号，进行加减速控制，实现调频调载。特性关系：usr=kff+kpPi=uf+upusr>0输出减速脉冲usr<0输出加速脉冲usr=0停止调节框图：调整器功能：（1）判断综合信号的极性，决定调速方

8、向，根据综