发电机有功功率的调整方式

康明斯发电机组速度的调整是由柴油发动机的调速板来实现的，因此柴油发电机组的功率频率特征取决于调速板的特征。通过配电盘上的手动调速开关接通伺服发电机进行操作可以将柴油发动机的调速器弹簧事先压紧到一定的程度；预紧力越大，对应的油门开度越大；反之油门开度越小。

如果需要保持速度（频率）不变而加大输出容量时，可以加大弹簧预紧力，此时油门加大，输出功率也就增加，同样要求增加转速（频率），也应加大预紧力，使油门加大，转速升高。总之，加大预紧力可以使输出容量增加，也可以使频率升高，而降低预紧力则使输出容量降低，也可以使频率减小。

当柴油发电机输出的功率与柴油发电机组的负荷功率平衡时（不计损耗），机组将作匀速运行，频率稳定在某一值上。布置时已将调速板的弹簧预紧力整定在使机组的速度正好等于额定速度，由调速板进行自动调整。若负载突然增加，由于油门还来不及改变，柴油发动机发出的机械容量将低于负荷实际的功率，机组减速，频率逐渐下降。速度控制器进行自动调节使油门加大，柴油发电机发出的功率逐渐增加，当柴油发动机容量增加到与负载容量重新平衡时，自动调节完毕进入匀速运转，但新平衡状态的转速比原来的速度低了。同样若负载降低时，调节完成后的新转速将比原来的转速要高些。

在调速器自动调节时，机组的速度n（或频率f）与输出有功功率P之间的关系，称为速度控制器的静态调速特征，如图7-5所示。图中曲线为速度控制器的调速特性。因为转速n（或频率f）是随负载有功容量P的增加而下降，故而 称为下倾的有差调速特征。如果速度不随负荷有功功率而变化，则称为无差调速特点，如图中曲线所示。    船用康明斯发电机组调速板通常均采用有差特性。

当发电机的负荷容量变化时，因为速度控制器的用途，能自动地调省油门的大小，从而维持柴油发电机组的转速（频率）在一定范围内，但由于是有差特征，故而频率并不是恒定的。若希望维持额定频率，还需适当地手动调节调速器弹簧的预紧力柴油机维保规程和要求，改变油门的大小。反映在坐标平面上就是人为地将调速特征曲线所示。

在同一负荷下欲使频率升高，则应加大弹簧预紧力柴油发电机，将油门加大，整个曲线 将向上平移到曲线，若减少弹簧预紧力，则特点向下平移，如图中的曲线。并列运行康明斯发电机组间有功功率的分配，与两台柴油发电机组所具有的频率功率特性有关，如图7-7所示。

如图7-7（a）所示的两台柴油发电机组都具有有差调整特性。并列运行时两特征曲线，此时所对应的频率为额定频率fN，1号发电机和2号发电机承担的有功容量分别为P1和P2，并且P1＝P2。当装置的有功容量增加Δp时，频率下降为f1，两机组分别运行在A1和A2点，各自承担功率为P′1和P′2，且P′1≠P′2。因此有差特点的机组并机运转，随大电负载的变化能够自动、稳定地分配有功功率，使两机组稳定的并车运行康明斯发电机组官网。但因为特征曲线的斜率不一致，因此功率不能按功率成比例分配。若适当的通过手动或自动调整两台机组的油门，将特点曲线分别适度地向上平移，使负载均匀分配，频率f＝fN。

如图7-7（b）所示为具有无差调节特点的状况，大电的频率保持不变。两台并联运转的机组有无数个交点。只要稍有扰动，就会使一台机组功率增加，油门加大，另一台机组的功率减少，油门减小，这种不能逆转的趋势，很快使一台机组过载，而另一台机构成为发电机运行，因此无法稳定地并联运转。如图7-7（c）所示为一台具有有差特点与一台具有无差特征的发电机并车运转状况，装置的频率保持不变。但当负荷变化时，具有有差特性的发电机所承担的有功容量不变，而负荷的变化量将全部由具有无差特点的发电机来承担。

要使两机之间的容量能够按容量成比例分配，只有两特性曲线的斜率一致。由于速度控制器特性总是存在一定的差异，为了使市电频率不致随负荷变化过量，又要使容量稳定的分配，特点曲线％，以保证有功分配偏差在10％以内。

负荷的转移步骤如图7-8所示，假设电力网上已有一台发电机带负载P在运转，频率为fN。第二台机组并入后，还处于空载状态。现需要将负荷的一半转移给第二台机组。若没有自动负载分配装备，就必须由手动来调节。为保持市电的频率稳定，在转移负荷时，必须同时向相反方向调整两机组的调速控制开关。针对上述情况，需增大2号柴油发电机组的油门，使特点曲线向上平移到特点曲线号康明斯发电机组的油门，   使特征曲线向下平移到特征曲线①，并与曲线②交于C点。两特点曲线①和②的交点C说明两台机组的频率均为fN，而两台机组各自分担的功率均为P1/2。以后在负载变动时，由速度控制器自动稳定容量分配，并调节市电频率。

当两台柴油发电机组并联运行需解列一台时，也应同时反向调节柴油发动机的调速控制开关。在市电的频率保持不变的情形下，将负荷全部转移至运行的机组。当需解列的机组的有功功率接近为零（在额定功率的5%左右）时，将该发电机的主开关断开。在并车运转中若发生功率分配偏差较大时，也要按上述使用，使两台机组各自分担的容量按发电机功率比例均匀分配。如果出现市电频率偏离额定值时，可同时向同方向使用两机组的调速开关，使频率上升或下降。

后备电源同步发电机并列运行时，其调速特性为有差特征，当负载变化时，虽然有调速板，但大电的频率仍会出现变化，而且因为两机组的调速特点不可能做到完全一致，两机组的有功容量分配也不均匀。因此要维持频率恒定和有功容量分配均匀，必须进行再次调整。自动调频调载装备是协助柴油发动机速度控制器对大电电压的频率和有功功率进行调整的装备。其功能是，在并联运行时使装置总的有功容量按并车运转机组功率成比例进行分配，而保持市电频率恒定；在接到解列指令时，能自动进行负载转移，然后才使解列的发电机脱离大电。