2、各部分结构及其作用 1）轴带发电机（SG）
一般采用他励无刷三相同步发电机，功率因数为0.95，无阻尼绕组。其最大非对称短路电流（峰值）较小，所以当呈短路状态时无需断开整流器侧和逆变器侧的快速熔断器，可控硅整流元件能正常传递最大非对称短路电流 2）可控硅整流器
轴带发电机的频率与主机转速成正比，为了达到电网与主机转速无关的目的，采用可控硅整流器将轴带发电机产生的三相交流电变成直流。在正常状况下可控硅元件按可控硅二极管方式运行， 整流器的容量是针对轴带发电机最大非对称短路电流设计的。
各个可控硅元件由7KHZ脉冲触发，在短路时，快速封锁脉冲，关断可控硅。 3）可控硅逆变器
它由可控硅全控桥式整流电路构成，按有源逆变状态运行，将整流后的直流电逆变为交流电，供给船舶电网。 4）交流电抗器
是一台带有铁芯的三相扼流线圈，它布置在逆变器输出与船舶电网之间，接入交流电抗器用以限制谐波电流，改善输出电压波形和用以限制交流侧短路电流。
5）同步补偿机（SC）
（1） 三相异步电动机的作：用于驱动同步补偿机，它的容量为同步补偿机容量的5－
15%，其唯一作用就是起动同步补偿机，一旦起动完毕，立即切断该电机。
（2）同步补偿机：不带机械负载，运行于电动机状态，他是一台专用来提供无功功率和改善电网功率因数的电动机。同步补偿机除了从电网吸收一部分有功功率以供应本身损耗外，它并不从电网吸收更多的有功功率，因此同步补偿机总是在零的功率因数的情况下运行。
如果忽略补偿机的全部损耗，则补偿机的定子电流全是无功分量。
补偿机在过励时可以看作是向电网供给感应性无功功率或电网的一个电容性无功负载。而欠励时，则为一个电感性的无功负载，从电网上吸收感性的无功功率。只要调节同步补偿机的励磁电流就能灵活地调节它的无功功率的大小，。由于电力系统大多
第 41 页 共 78 页
数情况下带的都是感应性无功功率，所以补偿机通常是在过励状态下运行。
同步补偿机是一台三相无刷同步发电机，带有自动电压调整器，用来维持电网电压恒定。
（3）同步补偿机作用：在轴带发电机系统中，同步补偿机的作用 ① 同步补偿机供给全部负载和可控硅逆变器所需的无功功率
② 借助其自动电压调整器维持电网电压恒定 ③ 同步补偿机供给持续短路电流
在系统发生短路故障时，可控硅逆变器交流侧电压突然降低为零，而可控硅整流器的整流电压仍为额定值，所以逆变器和整流器之间出现很大的短路电流值，这个短路电流数值一方面由于轴带发电机不设置阻尼绕组，而降低了短路电流数值，另一方由于交流电抗器的作用，限制了短路电流。
交流侧短路时，为了维持供电，设有切断短路电流的保护装置，以进行选择性切断。选择性切断短路电路的短路电流最初短时由补偿机和逆变器同时供给，一旦快速封锁触发脉冲，截断由整流器提供的短路电流后，短路电流就完全由补偿机释放其储存的旋转动能，以供出所需的短路电流。同步补偿机应能提供3倍以上轴发电机系统的额定电流的短路电流，并能维持2秒钟，以使发电机主开关动作。
④ 同步补偿机具有频率检测功能
同步补偿机在运行时，消耗一定的有功功率，因此轴带发电机输出的有功功率一方面提供全船用电设备所需要的有功功率，另一方面提供补偿机所需有功功率，当负荷增加时，可控硅变流装置对船舶电网而言如同一恒流源，这样电网的供求平衡就破坏了，使同步补偿机获得的有功功率减少，造成同步补偿机转速降低，频率也降低，所以，补偿机在频率自动调节过程中，起到了检测的功能，通过频率自动调节装置，维持频率的恒定。
⑤ 改变电压的波形
同步补偿机的谐波阻抗小，使逆变器进入船舶电网的大部分谐波电流向补偿器分流，从而减少船舶用电负荷的谐波电流，减少输出电压中谐波含有率，改善电压波形。且同步补偿机与交流电抗器共同作用，起着交流滤波，吸收谐波电流，从而使轴带发电装置的输出电压经常处于接近正弦状态。
⑥ 同步补偿机的电压决定逆变器中可控硅元件的触发时间
第 42 页 共 78 页
⑦ 同步补偿机起转动惯量的作用
可控硅轴带发电机控制系统在稳定运行中如有突加或突卸负荷时，因系统的功率平衡被破坏而进入动态过程。在轴带发电机输出的有功功率还来不及调节时，由于有功功率的供不应求（或供过于求），系统中所有动态负荷（包括同步补偿机在内）的转速，将按总负荷的静态特性（功率一频率特性）降低（或升高），从而减少（或增加）它们从电网取得的功率，以满足动态过程中的功率平衡。由于同步补偿机获得的有功功率减少，造成同步补偿机转速下降（或升高），电网电压的频率f下降（或升高）。在转速的下降（或升高）过程中，同步补偿机将释放（或增加）其储存的能量。显而易见，同步补偿机的转动惯量越大，则越能减缓系统的频率变化。因此，转动惯量是一个极其重要的参数，在控制系统调节时间一定时，加大转动惯量将改善调频工作的动态性能及系统的稳定性。一般取转动惯量＞210kg2m2。
6）励磁用可控硅整流装置
改变励磁用可控硅整流装置的控制角，以改变轴带发电机励磁电流，从而达到调节轴带发电机的输出功率的目的。
7）控制系统 8）电网
9）全船用电设备
实验十二 机舱集中监视与报警系统的组成及使用
一、 实验目的
1、 熟悉机舱集中监视与报警系统的组成及特点； 2、 学会基本参数报警值修改的方法。
二、 实验要求：
1、 独立完成训练项目内的全部内容，操作顺序正确，动作准确无误； 2、 在规定的时间内完成训练项目，不得出现任何警报或因操作引起的故障。
三、 实验初始条件
1、 一台发电机供电，发电系统在“自动”状态工作；
第 43 页 共 78 页
2、 主机操纵地点：集控室遥控；
3、 微机型机舱集中监视及报警系统工作正常。
四、 实验内容及步骤
1、 微机型机舱集中监视与报警系统的组成
1） 开启报警系统电源，在教师指导下，熟悉进入及退出报警系统主程序的方法。 2） 由教师现场介绍系统的组成（主要的传感器、监视报警装置、监视显示屏、报警主菜单等）。
2、 机舱集中监视与报警系统的常规操作
1）起动程序，输入用户名（wms）和密码(wms)，进入报警系统主页，通过菜单提示选择机舱有关系统，观察参数表格显示，观察参数当前的数值及报警设定值显示。 2）观察主机排气温度，并分析说明主机运行工况。
3） 由教师设置故障，学员在集控室进行消声、消闪应答操作，然后根据“CRT”上的报警显示判别故障原因。
4） 延时报警试验：设置污水井液位过高，观察延时20S报警 5） 进行闭锁报警试验
在教练员机选择“港口闭锁”虚拟盘台图，进行“港口闭锁（HARBOUR BLOCK）”设定，观察故障发生后系统的状态，然后解除港口闭锁，进行状态恢复；
在主机转速为零的状态，观察对某些参数（如主机气缸注油器断流、增压器滑油进机压力低等）的自动闭锁。 3、 报警值的修改
按照教师要求，修改参数（如主机气缸排气温度、主机冷却水温度等）的报警限值并进行报警检验，然后恢复原来的值。
五、 注意事项
注意教师的讲解和操作过程 六、 实验报告
1、 集散型监视与报警系统有哪些特点？
2、 何谓延时报警？何谓报警回差？何谓闭锁报警？
3、 在机舱集中监视与报警系统中，怎样修改模拟量和开关量参数的报警值？
第 44 页 共 78 页
相关推荐：
loading