中国船级社
无刷双馈发电系统检验指南
2015年12月
目录
第1章通则.
第1节一般规定第2节定义及图纸资料
第2章技术要求
第1节一般规定第2节系统设计.第3节发电机 5第4节变流器.
第1节一般规定 10第3节变流器 第2节发电机.. 13 10
第1章通则
第1节一般规定
1.1.1适用范围
1.1.1.1《无刷双馈发电系统检验指南》(以下简称本指南)适用于船用无刷双馈发电系统产品检验以及系统的设计、制造和检验.
1.1.1.2本指南适用于船舶轴带(或其他变转速动力源驱动)的3125kVA、50Hz或60Hz、1kV以下无刷双馈发电系统,超出上述范围应经本社特殊考虑后参照使用.
1.1.1.3安装了无刷双馈发电系统的船舶除满足本指南要求外,尚应满足本社《钢质海船入级规范》、《国内航行海船建造规范》或《钢质内河船舶建造规范》(以下简称相关规范)的有关要求.
第2节定义及图纸资料
1.2.1定义及术语
1.2.1.1无刷双馈发电系统(以下简称发电系统):系指由无刷双馈发电机、变流器及其他机旁控制设备构成的发电系统.
1.2.1.2无刷双馈发电机(以下简称发电机):系指定子上有两组不同极对数的三相对称绕组(分别为功率绕组和控制绕组),功率绕组接电网(或负载),控制绕组通过变流器接电网(或负载),通过调节控制绕组电压、电流的频率和幅值,使功率绕组在产品运行转速范围内均能输出恒定电压和频率的发电机.
机控制绕组与电网(或负载)之间的交-直-交的变流器,用于为发电机控制绕组励磁和将控制绕组能 1.2.1.3无刷双馈发电机变流器(以下简称变流器):系指与无刷双馈发电机配套,连接于发电量送入电网,以及实现发电机功率绕组输出功率或并网控制等功能.主要由电机侧变流器、直流环节、电网侧变流器及其控制系统组成,一般具有能量双向流动的功能.
1.2.1.4发电机功率绕组:系指发电机连接电网(或负载)的定子绕组.
1.2.1.5发电机控制绕组:系指发电机连接变流器的定子绕组.
1.2.1.6输出功率曲线:系指发电系统在满足本指南各项要求的同时,在产品工作转速范围内,连续工作制(S1)的条件下,每一转速对应输出功率连成的曲线.
限分别为nmm和nax 1.2.1.7产品运行转速范围(nmmr~nmx):系指发电系统产品能够稳定运行的转速范围,其上下
1.2.1.8装船实际发电转速范围(Vmin~Vmx):系指船舶设计时,发电系统计划发电运行的转速范围,其上下限分别为V和Vm.
1.2.1.9计划发电功率(Pmin):系指装船实际发电转速范围内,发电系统稳定工作时所能提供的输出功率最小值.
频率时转轴的转速.n可根据下式计算,其中G为发电机功率绕组输出额定频率,p和p分别是发电 1.2.1.10发电机自然同步转速(ng):系指当变流器输出为直流,发电机功率绕组输出为额定机功率绕组和控制绕组的极对数.
1.2.1.11发电机功率绕组同步转速(n):系指发电机功率绕组在流过额定频率的三相对称电
流产生的旋转磁场的转速.n可根据下式计算.
1.2.1.12变流器电机侧:系指与发电机控制绕组相联接的变流器的端口.
1.2.1.13变流器电网侧:系指与电网(或负载)相联接的变流器的端口.
1.2.1.14直流环节:系指变流器电机侧与电网侧之间相互联接的直流电路.
1.2.1.15并网型发电系统:系指与船舶其他主电源并联共同向负载供电的无刷双馈发电系统.
无刷双馈发电系统. 1.2.1.16独立运行发电系统:系指不与船舶其他主电源并联,经配电系统独立向与负载供电的
1.2.1.17发电机并网切入电流:系指在变流器的控制下,发电机功率绕组并网合闸时所产生的最大峰值电流.
1.2.1.18变流器并网切入电流:系指变流器电网侧交流端并网合闸时所产生的最大峰值电流.
载特性曲线与待并联的发电机组接近,在并网时将控制功率绕组输出端电压和电网电压的幅值、频 1.2.1.19准同期并网:系指采用与传统发电机相类似的下垂特性曲线进行控制,使发电系统负率相接近,利用准同期装置,在二者的相位差满足一定条件的前提下,并入电网.
1.2.1.20输出功率控制并网:系指控制系统按并网条件控制发电机功率绕组电压与电网电压在幅值、频率以及相位上完全一致,当满足并网条件时,在控制状态下进行并网操作,并网成功后控 制系统控制策略改为功率控制,直接控制发电机输出有功功率和无功功率.
1.2.1.21孤岛:系指在船舶主电源所构成的三相交流电网失电时,并网型发电系统仍保持对失电电网的全部或部分线路继续供电的状态.
图1.2.1.1无刷双馈发电系统示意图
图1.2.1.6无刷双馈发电系统输出功率曲线(示意图)
1.2.2图纸和资料
1.2.2.1产品认可时,应将下列图纸资料提交批准:
(1)总图:(3)产品技术条件: (2)主要零部件图:(4)面板布置图和系统控制流程图:(5)电气原理图:(6)外部接线图:(7)型式试验大纲: (8)出厂试验大纲:(9)产品设计说明(包括发电机及变流器),应包括与发电机配套的变流器的型号、产品运行转速范围和输出功率曲线.1.2.2.2产品认可时,应将下列图纸资料提交备查:1.2.2.3船舶设计时,除本社相关规范要求的图纸外,还应将以下内容反映在船舶送审资料中: (1)配套电器规格明细表:(1)无刷双馈发电系统系统单线图,图中应标明:发电系统的主要额定参数,特别应包括装船实际发电转速范围和计划发电功率:电缆型号、截面积和负载电流:(2)发电机及变流器的布置:(3)无刷双馈发电系统显示及报警项目表. 1.2.2.4船舶设计时,应将以下图纸资料提交备查.(1)无刷双馈发电系统电气说明书,至少应包括发电系统的装船实际发电转速范围、计划发电功率、负载情况等必要信息.