自动电压调整器的原理和维护管理

一、船舶电压调整器基本原理

      从船舶电站的角度来看，船舶电力系统的负载的变化是不可控的，负载的变化就势必导致发电机端电压的波动，而为了保持发电机端电压的稳定，就必须相应改变发电机的电势E0，发电机的电势E0与激磁磁通成正比，激磁磁通又直接受激磁电流的影响。因此，自动电压调整器的工作就是利用检测系统测试出，发电机端电压的变化情况，以此为依据按一定的比例相应调节激磁电流，以使电势E。做相应的改变，从而达到稳定电网电压的目的。

      自动电压调整器，按其被测量在原理上可以分为三大类，这三大类都应用与船上。

      （1）按发电机电压偏差?V进行比例式调整的调压器。

      （2）按发电机定子电流和功率因数进行比例式调整的调压器。

      （3）按电压偏差，定子电流、功率因数进行调整的调压器。

二、自动电压调整器的作用

      1、维持发电机端电压稳定，而稳定电网电压。

      2、提高电力系统发电机并联运行静态稳定性。

      3、在故障情况下，实行强行励磁，以快速励磁方法提高发电机并联工作的动态稳定性。

      4、加速短路后电压回复速度，提高发电机的稳定性和改善发电机自启动条件。

      5、合理而稳定的分配发电机间无功功率，以保证发电机并联进行的经济性和稳定性。

      6、当并联运行中一台发电机失磁时，可使其短时间内异步运行。

      7、使两台发电机并联操作易于进行，速度快。

      8、提高在故障时具有时限的继电保护装置动作的正确性等。

三、对调压器的基本要求

      对自动电压调整器总的要求是：简单可靠，灵敏度高，调整迅速且能很快稳定，具有强行励磁能力，并联运行时能合理分配无功功率。

      1、对静态和动态指标的要求

      根据《钢质海船入级与建造规范》的规定，对静态指标的要求是，交流发电机连同其调整装置，在考虑原动机速度特性的情况下，当发电机自空载至额定负荷的范围内，且其功率因数保持额定值，发电机的稳态电压变化率应不超过±2.5%，应急发电机可允许在±3.5%。

      对动态指标要求是：交流发电机在负荷为空载，转速为额定转速，电压接近额定值的状态下，突加和突卸60%，额定电流及功率因数不超过0.4（滞后）的对称负载时，电压跌落其瞬态电压值不低于额定电压的85%，当电压上升时，其瞬态电压应不超过额定电压的120%，而电压恢复到与最后稳定值相差30%以内所需的时间，则不超过1.5S。

      2、对强行励磁的要求

      船舶电站，当负载突然急剧增大或发生外部突然短路时，电压便会突然下降，甚至可能使电力系统丧失稳定，因此，要求励磁系统具有强行励磁能力，当出现上述情况时，励磁系统能把励磁电流在短时间内升高到超过额定状态的最大值，使发电机电压迅速恢复，这样，就可以维持并联运行发电机工作稳定和运行的电动机稳定，以及继电保护装置动作准确，从而保证整个电网稳定运行。

      3、对合理分配无功功率的要求

      交流发电机并联运行时，要求各发电机合理分配无功功率，以保证电站运行的稳定性，按照《规范》要求，并联运行的交流发电机，当负荷在总额定功率的20~100%范围内变化时，应能稳定运行。各发电机实际承担的无功功率与按发电机额定功率分配比例的计算之差，在发电机功率相同时，应不超过额定无功功率的±10%，当功率不相同时，应不超过最大发电机功率±10%，或最小发电机功率±25%。

      4、自动电压调整系统的维护

      船舶电站安全稳定运行是保证船舶正常航行的重要条件，电气管理人员必须做好船舶电站的日常管理工作。

      （1）船舶电站运行中的监视与管理

      A、观察配电盘上各仪表读数如电压、频率、电流、功率等。

      B、根据电网供电的需求进行发电机的并联运行或解列，使电站运行合理，即经济运行。

      C、观察并联运行的发电机功率分配是否合理，如有变化应手动调节，使之趋于合理，并联的交流发电机电流不得相差15%，且每台发电机电流不得超过额定值。当发电机超负荷时，若无分级卸载装置，可手动卸去一部分次要负荷。

      D、在没有负荷变化的情况下，功率因数和电流变化很大，电压和频率波动，可通过调节激磁电流来保证发电机电压接近额定值。

      E、日常维护保养时，要检查调压器的接线头连接线是否良好，并检查线性电抗器的间隙大小，是否有异常。

      F、检查调压器相与相之间，相与地之间的绝缘是否良好，一般电阻值不得小于05MΩ（欧姆）。

      G、检查磁场变阻器的触点接触是否良好，有无短路或断路现象。

      总之，船舶供电系统，它是将不同形式的能量转换成电能，并将电能输送分配给各用电设备，船舶电站是船舶电气设备的核心，它运行情况的好坏直接关系到船舶安全。随着科技的发展，船舶自动化的程度越来越高，越来越先进 ，船舶电站也更显得尤为重要，所以我们每位轮机管理人员都要掌握船舶电气的知识、原理，操作、管理才能对船舶电气的常见故障及时处理，才能确保船舶电站供电的安全、可靠。