同步发电机地并联运行.ppt

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1、第十三章同步发电机在大容量电网上运行同步发电机的并联运行发电机的整步同步发电机的功角特性——隐极机、凸极机有功功率的调节、稳定概念无功功率的调节、V形曲线了解：同步电动机、同步补偿机主要内容13-1同步发电机的并联运行单机供电的缺点：不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和可靠性(发生故障就得停电)，无法实现供电的灵活性和经济性。通过并联可将几台发电机或几个电站并成一个电网。同步发电机并联运行的意义减少发电厂的储备容量发电厂可以根据负荷的发展，相应地逐步增加发电机的台数。提高发电厂运行的经济性发电厂可按照负荷变化倩况，确定投入并联

2、运行的发电机台数。可提高电厂建设的效益发电厂可以随工农业用电量的逐年发展，逐步增加发电机的台数。提高供用电的质量和可靠性由许多发电厂组成的电力系统，容量大，负荷变化对系统的电压和频率的影响小，即U、f可以认为是常数。一、并联运行的基本条件必须与电网有相同的电压：电压大小、相序、相角相同；必须与电网有相同的额定频率。若在不满足并联运行条件时，直接并联，则：发电机绕组有环流，引起发电机功率振荡，运行损耗增加，运行不稳定。二、并联运行的方法(并列、并车)整步——将发电机并联至电网的调节和操作过程。在并车时必须避免产生巨大的冲击电流，以防止

3、同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。(即并车前必须检验条件是否满足)1、准确整步法实际并车前，一般按以下顺序进行检验：1.相同的电压大小；2.相同的相序；3.相等或接近的频率；4.相同的电压相位。使发电机调整到完全合乎并联条件，然后再并车，叫准确整步法。准确整步法优点：投入电网瞬间，发电机和电网没有冲击。缺点：整步手续比较复杂。并车的准备工作1.检查并车条件通常用电压表测量电网电压U1，并调节发电机的励磁电流使得发电机的输出电压U=U1。2.确定合闸时刻借助同步指示器检查并调整频率和相位以确定合闸时刻。同步指示器并车方法：①通过调节发

4、电机励磁电流的大小使电压相等；②电压调整好后，如果相序一致，灯光应表现为明暗交替(因频率不完全相等)。如果灯光不是明暗交替，则说明相序不一致，应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序一致；③通过调节发电机的转速改变频率，直到灯光明暗交替十分缓慢时(说明频率已十分接近)，等待灯光完全变暗的瞬间(说明相位相同)，即可合闸并车。(又称灯光熄灭法)直接接法：A-A1、B-B1、C-C1同步指示器并车方法：①通过调节发电机励磁电流的大小使电压相等；②电压调整好后，如果相序一致，则灯光旋转，如灯光同步则说明相序不一致；(f不等)③通

5、过调节发电机的转速改变频率，直到灯光旋转十分缓慢时(说明频率十分接近)，这时等待灯3完全熄灭(即相位相同)，即可合闸并车。交叉接法：C-C1、B-A1、A-B12、自整步法检验：相序一致将励磁绕组通过电阻短接。(约为励磁电阻的10倍)拖动到接近同步速(相差2~5％)，在无励磁电流的情况下，将发电机接入电网再接通励磁并调节励磁，依靠定子磁场和转子磁场之间的电磁转矩将转子拉入同步转速，并车过程结束。适用于事故状态下的快速并车。需要注意的是，励磁绕组必须通过一限流电阻短接，因为直接开路，将在其中感应出危险的高压；直接短路，将在定、转子绕组

6、间产生很大的冲击电流。优点：操作简单，方便快捷；缺点：合闸时有冲击电流。13-2隐极同步发电机的功角特性功率流程图(pcu2)电磁功率PM与励磁系统的情况有关：如是同轴励磁机，则P1中应扣除输入励磁机的全部功率；如是单独的励磁机组，则励磁损耗Pcu2与P1无关，由励磁机组供给。等效电路相量图功角内功率因数角功率因数角一、功率表示式易知：若略去电枢电阻ra，则由右图的相量图知则功角的时空概念在时间上：端电压（U与E相位基本相同）和空载电势之间的相位差；在空间上：合成磁场轴线与转子磁场轴线之间夹角。稳定运行时，Ff和F之间无相对运

7、动，d固定。()二、隐极机的功角特性发电机运行电动机运行考虑电枢电阻后的功角特性电枢电阻的存在，使最大功率减小。使最大功率在小于90°时出现。三、隐极机的转矩特性转矩特性与功角特性形状相同过载能力kM：最大功率与额定功率之比减小xs，可减小δN，即有较大短路比，则电机过载能力大。例题13-1(P257)思考题13-1，2作业13-113-3凸极机的功角特性相量图一、功率表达式因故发电机电动机二、功角特性附加电磁功率原因：由于直轴和交轴位置的磁阻不一样引起，故又称磁阻功率。与励磁(E0)无关。基本电磁功率由同步机的功角特性知，功角

8、是同步电机的重要变量：1、功角的大小决定同步机电磁功率的大小；2、功角正、负决定着同步机的运行方式。设转子磁场超前合成磁场，为正；转子磁场滞后合成磁场，为负。则易知：为“＋”，发电机运行方式；为“－”，电动机运行方式。例1