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1、同步发电机同期并列实验分析（内蒙古工业大学，呼和浩特）1、同步发电机同期并列实验的研究背景及其目的意义1.1同步发电机并列分析的背景电力工业是重要的支柱产业,是国民经济的基础。现代电力系统中,提高和维持同步发电机运行的稳定性,是保证电力系统安全!经济运行的基本条件之一。同期并列操作是电力系统运行中的一项频繁而又重要的操作,在发电机与电网并列瞬间,常常不可避免的伴随有冲击功率和冲击电流,这些冲击会引起系统电压瞬间下降。如果操作不当,冲击电流过大,可能引起发电机组大轴发生机械损伤,引起机组绕组电气损伤。在发电厂中,发电
2、机组的同期并列操作是经常进行的。在系统正常运行时,随着负荷的增加,要求备用机组迅速投入系统,以满足用户用电量增长的需求;当系统发生事故时,会因失去部分电源而要求将备用机组快速投入电力系统以防止系统崩溃;在某些情况下,甚至需要将己被解列为两部分的电力系统恢复并列运行。这些情况均需要进行同期并列操作,将发电机组安全可靠、确快速地投入系统,确保系统的可靠，经济运行和发电机的安全。1.2选择同步发电机同期并列实验为课题的目的我所选择的课题来源于THLZD-2型实验设备，同步发电机同期并列实验分析可以培养我们综合运用所学的知
3、识，对同步发电机同期并列进行实验的能力，同时培养我们对于进行实验方案的设计，仪器、仪表的选择与应用，实验电路的连线与操作、数据处理与结果分析等方面的能力。试验后还需要对实验数据进行分析，这个过程还可以锻炼我我们对实验结果进行分析，得出结论、编写科学实验研究报告的能力。1.3研究同步发电机同期并列的意义同步发电机投入电力系统并列运行的操作，或者，电力系统解列的两部分进行并列运行的操作。被称为并列或同期操作。随着负荷的波动，电力系统中发电机运行的台数也经常要变化。因此，同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，当
4、系统发生事故时，也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。可见，在电力系统运行中并列操作是较为频繁的电力系统的容量在不断增大，同步发电机的单机容量也越来越大。大型机组不恰当的并列操作将导致严重后果。因此，对同步发电机的并列操作进行研究，提高并列操作的准确度和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。2、准同期装置的发展电力系统中的同期并列方式主要有自同期并列和准同期并列两种，其中自同期并列主要用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。但是由于自同期的使用不可避免地会出现较大的冲击电流并伴随母线电的下降，因
5、此所使用的场合不多，相反应用最广泛的是准同期并列，我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一，1982年在安徽陈村水电站成功投入了第一台微机同期装置。八十年代中期又陆续推出了一些类似装置。目前国内有许多科研、制造单位都在进行微机自动准同步装置的研制。准同期装置的发展经历了如下三代产品：第一代，在二十世纪六十年代以前，我国大多采用“旋转灯光法”进行准同期并列操作14。这是最原始的准同期方法。后来改用指针式电磁绕组的整步表构成的手动准同期装置。这种方法仍然应用在常规的设计中。第二代准同期装置是以许继的zz03和ZZQ
6、S为代表的模拟式自动准同期装置。它用分立晶体管元件搭建硬件电路，对同期条件进行检测和处理。ZZQ3和ZZQS自动准同期装置的出现，极大的提高了并网速度和可靠性，但由于模拟式同期装置用模拟电子元件拟合，必然带来诸如导前时间不稳定、阻容电路作为微分电路的条件约束、构成装置元器件参数漂移不稳定等问题。模拟式的同期装置合闸准确度比较低，它无法指示装置的运行状态，不能进行故障自检等，现在已经基本被淘汰。第三代准同期装置是微机式自动准同期装置，微处理器的诞生对自动准同期装置技术指标的提升产生了质的飞跃，深圳市智能设备开发有限公
7、司研制的SID·2系列多功能微机自动准同期装置比较具有代表性。它是我国最早从事微机准同期控制器研究、开发、生产的企业之一，相继推出了QSA型、SID．I型、SID．2型、SID-2V系列发电机用微机准同期控制器及SID．2T系列线路用微机准同期控制器，具有高精度、高可靠性、人机界面友好、操作方便、接线简单等特点。在提高并网速度和可靠性的同时，大大提高了合闸准确度。3、同步发电机同期并列实验的内容及拟方案3.1研究内容1)结合THLKD-2型实验台进行各项实验设计2)对设计的实验进行测试3)在分析总结实验的基础上，依
8、据理论对实验测试结果进行深刻分析3.2同步发电机并列运行的条件3.2.1波形相同如果电网端和发电机端的波形不同,如电网电压波形为正弦波,发电机电动势为非正弦波,则并列后在发电机与电网间就会产生一系列的高次谐波环流,从而使损耗增大,温升增高,效率降低。3.2.2频率相同波形相同了,若频率不等,即fx≠ff,则相量Ux和E0f之间存在相对运动,从而产生差频环流,
