发电机非同期并列事故原因分析

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1、2009年第8期东北电力技术41发电机非同期并列事故原因分析CauseAnalysisonGeneratorNonsynchronousParallelAccident安绍军(丰满发电厂，吉林吉林132108)摘要：在发电厂的正常运行和事故处理过程中，发电机组与系统的并列是一项非常重要和常见的操作，如果发电机在并列过程发生非同期并列事故，不仅会对电气设备造成非常严重的损害，而且还会发生系统振荡和瓦解等恶性事故。通过对2例非同期并列事故产生原因的分析，指出了发电机准同期并列的条件和非同期并列的危害，并提出了预

2、防非同期并列事故发生的措施。关键词：发电机；非同期并列；相位；相序[中图分类号]TM621．3；TM762[文献标识码]B[文章编号]1004—7913(2009)08—0041—031发电机与系统并列方式量的机组并列时使用。2发电机准同期并列的条件和非同期并列发电机与系统并列有准同期并列和自同期并列的危害2种方式。准同期并列是经常采用的方式，在发电机正常并列时使用。准同期又分为自动准同期和手2．1同期并列条件动准同期2种方式。大中型发电机现在都采用自动同步发电机的并列操作是非常频繁且重要的操准同期方式，手

3、动准同期只在自动准同期装置发生作，不仅正常运行时需要，在系统发生事故时常要故障和检修时使用。自同期并列方式由于对机组本求将备用发电机迅速投入系统运行，快速恢复整个身和系统影响大，一般只在一些小型发电机并列时系统的安全供电。在发电机并列瞬间，往往伴随冲使用。击电流和冲击功率，使系统电压瞬时下降。如果并1．1准同期并列方式列不当，冲击过大，可能使机组大轴发生机械损伤准同期并列方式是在发电机并列前已加励磁，或绕组烧损。随着电力系统容量的不断增大，发电当发电机的频率、电压、相位与运行系统的频率、机的容量越来越大，大

4、型机组非同期并列会导致更电压、相位近似相等时，将发电机出口断路器合加严重的后果。闸，完成并列操作。这种操作的优点是并列瞬间冲电压的瞬时值可表示为H=Usin(tot+)，击电流小，对系统电压影响很小。缺点是并列操作电压幅值()、角频率(∞)和初相角(妒)是较麻烦，并列时间较长，如果手动并列合闸时机不运行电压的3个重要参数，被称为电压的三要素。准确，容易发生非同期并列事故。目前设备的自动设发电机电压(U)的角频率为∞，系统电压化程度有了很大的提高，一般都采用自动准同期并()的角频率为，由于发电机断路器两侧的电

5、列，发生非同期并列事故的几率很小。压在合闸时状态量不等，有电压差(Ud)：1．2自同期并列方式Ud=Eo一=U一自同期并列是当发电机的转速接近系统同步转发电机未并列前，U=，两侧电压相位差为速，将发电机投入系统并列，然后再给发电机加励，假设系统容量为无穷大，系统阻抗可视为0，磁，由系统将发电机拖人同步。自同期并列是先并合闸产生的冲击电流为列，再同期，并列时间快。特别是在系统事故需要li：Eo—U、)／d：Ud／jd紧急投入备用机组时，减少并列的时间更为重要。式中为发电机暂态电抗，并列过程中要比缺点是不加励磁

6、的发电机并人系统时会产生较大的发电机同步电抗小很多，将引起很大冲击电流。冲击电流，从系统吸收大量的无功，引起机组振动冲击电流大小决定于合闸瞬间幅值的大小。要和系统电压下降。因此，自同期并列一般只在小容想使冲击电流不超过允许值，就要使尽可能小42东北电力技术2009年第8期(最好为0)，此时合闸的冲击电流就为0，发电机并列后顺利进入同步状态，对电网无任何扰动。由此可见，发电机并列的理想条件是断路器两侧电压的3个状态量全部相等，可表示为09=或，=，待并发电机频率与系统频率相等。图1U(E0)超前输出有功U=，

7、待并发电机电压幅值与系统电压幅值相等。=0，并列发电机电压与系统电压相位差为0。符合上述3个条件并列合闸的冲击电流等于0，待并发电机和系统不会受到任何冲击和扰动。图2U(Eo)滞后u吸收有功但实际运行中，发电机的转速和电压调节过程中不生冲击力矩。发电机电流的有效值为可能达到这种理想的状态。只要冲击电流较小，不=Ua／jX”d=[2U×sin(6d／2)]／d会危及设备安全，而且在发电机并入系统拉人同步由此可见，并列时角越大，产生的冲击电过程对发电机和系统影响较小，不引起不良后果是流越大。如果误操作，在=18

8、0。时并列冲击电流允许并列操作的。因此，在实际运行中，上述3个最大(相当于2倍额定电压下空载发电机在出口理想条件允许有一定的偏差，但偏差要严格控制在发生三相短路)，产生巨大的电动力，引起绕组发一定的允许范围内。热，损坏发电机。2．2发电机非同期并列的危害为了在发电机并列时不产生过大的冲击电流，发电机与系统并列时，当电压、频率、相位任应在接近0时合闸。通常并列操作时合闸的相何1个条件不满足并列条件而并列，都会发生非