船舶电站调试方法和策略

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船舶电站调试方法和策略

船舶电站调试方法和策略
覃 杰
宜昌市中国葛洲坝集团机械船舶有限公司 湖北宜昌 443007
摘 要:论述了船舶电站实验在新建过程中的方法,按照相关标准和规范要求,阐述了船舶电站调试的步骤和应对策略。
关键词:船舶电气;电站;调试
电站是船舶系统的心脏,也是船舶系泊试验的基础,因此对于新建的
船舶电站,必须按照《钢质海船入级规范》进行检测、实验、调整。这是
一项有关船舶电站质量、保证船舶安全行驶的保证。本文结合公司150m
旅游船(电站功率550kw*3)为例,阐述新建船舶的电站调试。该船由由
三台河南柴油机生产的550kw三相无刷交流发电机供电。根据实际情况,
可保持单机或双机并联运行供电。由于船舶电站容量小,稳定性无法与陆
上电站相比,因此需要安装电子调速器,对发电机转速进行控制,以保障
电站的稳定性。
1 发电机和主配电板实验前准备工作
1.1为了保证在发电机主配电板调试期间,配电板上用户继续供电,将
发电机上的汇流排与配电屏上的汇流排拆开,把妨碍主开关工作的连锁电
路暂时中断。如果船上其他负载不需要供电,这项工作可免,440V绝缘表
最好把保险丝拿掉或关断。并对照图纸检查配电板接线是否正确。
1.2安排好发电机的负荷设备,(通常用水电阻和电抗器分别做纯电阻
和感性负载)并使其工作正常。并用临时电缆将负荷设备与发电机屏上的
汇流排连接起来。
1.3为了调试方便在发电机与汇流排之间接进一只三相隔离开关和一只
电压表。(小型配电板可以这样)
1.4检查发电机调压器部分的冷态绝缘电阻,都应在2MΩ以上。现在
还有一个配电板清洁。
2 空载试验
首先启动发电机,通过调压器查看发电机的起压过程。若不能起压,
检查发电机是否有剩磁,若没有剩磁,应进行充磁。如有剩磁而不能启
动,应检查调压器的电路。通过发电机的调压开关和转速开关调整电压再
额定电压95%-105%Ue,转速再-10%-10%n之内,检查发电机绕组、轴承
温度、震动、噪声是否正常。
3 负荷试验
3.1负荷试验前准备
3.1.1用相序表检查三台发电相序是否一致。
3.1.2通过主配电板查看每台发电机三相电压是否一致。
3.1.3检查主配电板上主开关的可靠性,操纵开关反复接通断开进行三
次,不能有合不上,断不开的情况。经核实后可进行负荷试验。
3.2纯电阻试验
3.2.1启动发电机,空载转动5分钟后,加约20%额定纯电阻负载。
3.2.2用钳形表检查每相电流和主配电板上电流表是否一致,三相电流
大小应一样。
3.2.3检查功率因素表,此时数值应为1。
3.2.4检查功率表的数值是否为P=
3 UI。
3.3电阻电感负荷试验
3.3.1首先接上纯电感负载,查看功率因素cosΦ是否为0,在慢慢加上
电阻负载,使功率因数为0.8,从功率表、电压表、电流表查看数值是否满
足于P=
3 UICOSΦ。
3.3.2保持发电机电压和转速不变,功率因数维持在0.8,从空载到满
载,再从满载到空载,分别按满负荷0-25%-50%-75%-100%工况做实验,
时间分别为5分钟-15分钟-15分钟-30分钟-120分钟,记录下每个工况电
压、电流、功率因数、频率、功率的数值,用公式计算出静态电压调整率
和静态调速率是否在标准范围内,如不一致,需要调整电压调节器和电子
调速器来调整。调整好后,重新做实验,至合格为止。做完以上试验后,
需要做发电机超负荷试验,保持功率因数0.8不变,使发电机带上110%的
负荷,运行15分钟,检查发电机噪声,轴承和绕组温度是否在规定范围
内。
3.3.3机组稳态试验:机组定于静态电压调整率和静态转速调整率,再
额定负载下先突卸负载,然后突加50%负载,再突加50%负载,记录下瞬
时电压、瞬时频率、稳定电压和稳定频率,检查突加电压瞬时电压和稳定
电压应该分别为额定电压的10%Ue、5%Ue,瞬时频率和稳定频率分别为额
定频率的10%f、5%f。若不在范围内,需调整电压调速器和转速调节器。
4 电站保护装置的整定
4.1欠压保护值得整定
所谓欠压保护是指发电机电压下降至主开关跳闸的数值.实验时,调
整正在给电网供电的发电机的转速,使电压下降至一定数值时,主开关跳
闸,记下跳闸时电压的数值。数值的范围为35%-70%Ue。
4.2过载保护值得整定
给发电机加上70%-90%的纯电阻负载,慢慢的加上无功负载,使开关
在125%-135%I时延时15-30秒跳闸。如果不在此范围内调整开关上的整
定按钮,重新做实验至合格为止。过载实验还有一个短延时实验,快速的
将无功负荷加大,使电流再200%-300%I内瞬时跳闸。
4.3逆功率保护实验
两台发电机,首先将一台机组投入电网加入50%左右的额定负载,另
一台通过手动并车入网,两台发电机负荷分配均匀,手动调低一台发电机
的转速,至其产生逆功率,并使开关跳闸。开关跳闸的条件为:逆功率为
8%-15%的额定电压,延时3-10秒。
4.4主开关和岸电开关的连锁
岸电投入电网时,启动一台发电机,按下合闸按钮,岸电开关自动断
开,发电机投入电网。反过来,发电机在网时,按下岸电合闸开关,应没
有任何动作。
5 并联运行调试
单机负荷运行合格后,应进行并联运行调试。
5.1手动并车
将发电机机旁控制箱按钮达到遥控,现将一台发电投入电网,调整电
压、频率与额定值一致并带上约40%的额定功率,再启动另外一台发电机
调整电压,频率与入网发电机的电压、频率一致。观察同步表,当频差一
致时合上合闸按钮。最后两台发电机负荷均匀分配。
5.2并联运行负荷试验
单机运行时,给发电机加上50%的额定负载,启动另外一台发电机,
并车。调整发电机电压,频率,调整功率因数维持在0.8,.然后将每台
发电机的负载调整为75%额定负载作为起点,按照顺序75%-50%-25%-
50%-75%100%-75%,改变负载运行,每个负载点运行5分钟,记下每台发
电机在每个负载点运行的功率、电压、电流。计算两台发电机的有功功率
差值再15%额定负载之内。
5.3负荷转移试验
先启动一台发电机带上50%的额定负荷。启动另外一台发电机并车,
调整转速,将负荷分配均匀。运行5分钟,机组应稳定运行,负载分配值
不变。加大负荷,观察功率表和功率因数表,两台发电机的功率表和功率
因数表的数值应一致。慢慢降低一台发电机的转速,负载应转移至另外一
台发电机,当负载全部转移后,解列机组。反复进行三次,记录数值。
船舶电站是船上的主要动力源,它承担着发电与配电的重要任务,电
站的运行质量直接关系到船舶的生命力。总之,电站必须做到供电可靠,
电网稳定,运行经济,调试工作必须认真负责,保证达到各项设计指标。
参考文献
1.船舶电气.人民交通出版社.2011
2.船舶电气工程概论.哈尔滨工程大学出版社.2007
3.船舶电气设备.哈尔滨工程大学出版社.2005