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时间:2020-09-29
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1、第3章同步发电机的并联运行3.1概述一、并联运行的必要性(1)电能的供应可以相互调剂,合理使用,从而更合理地利用动力资源和发电设备。增加供电的可靠性。一台发电机的故障,不致于造成停电事故,同时,也减少了备用容量。供电的质量增加了。由于系统容量很大,一台电动机的起动、加载、停机,对系统来说,几乎就没有影响,因此,电网的电压和频率能保持在要求的恒定范围内。一、并联运行的必要性(2)系统愈大,负载就愈趋均匀,不同性质的负载,相互起补偿作用。就以地区来说,地区大,时差也大,使用照明的时间也就错开了,负载均匀,发电机就能经常满载运行,提高了设备的利用率,若电力系统处在尖峰负荷(短时用电量较大),可以用
2、增开担负尖峰负载的发电机来解决,不使电网中发电机的负载均衡性遭到破坏。联成大电力系统后,有可能使发电厂的布局更加合理。在产煤区,多布置一些火力发电厂,在水力资源丰富的地方,多布置一些水力发电厂,然后,利用高压输电线对工业中心区域供电。3.1概述§3-1概述二、无限大电网无限大电网:现代的电力系统容量很大,系统的电压和频率可以看作是不变的,即U=常数,f=常数,这样的电网称为无限大电网,所以无限大电网实际上是相当于一个内阻抗等于零的恒频、恒压电源。由于并网后的发电机运行情况要受到电力系统的制约,也就是它的电压、频率要和电网一致而不能单独变化。因此,对发电机的运行分析将与单机运行有所不同。实际上
3、,系统的容量是有限的.无限大电网只是一个相对的概念.负载增加时,就必须增加发电量,否则,电压和频率就会下降,只是大容量系统中,电压和频率的变动很小而已。3.2同步发电机并联投入的条件和方法一、并联投入条件为了避免并联合闸时引起电流、功率以及由此引起的发电机内部的机械应力的冲击,将要投入电网的发电机应满足下列条件:1.发电机的电压幅值等于电网电压幅值,而且波形一致。2.投入时,发电机的电压相位与电网电压相位一致。3.发电机的频率等于电网的频率。4.发电机的相序必须与电网相序一致。二、不满足并联投入条件的后果(1)1、频率相等,相序一致,但发电机电压和电网电压不相等。3.2同步发电机并联投入的条
4、件和方法二、不满足并联投入条件的后果(2)2、电压相等,相序一致,但发电机频率和电网频率不相等。3.2同步发电机并联投入的条件和方法二、不满足并联投入条件的后果(3)3、电压相等,频率相等,但发电机相位和电网相位不相等。相序不同是绝对不允许投入的。因为即使某相满足了前面三个条件,但其它两相由于相序不同而使电压相位相差120度,它将引起很大的冲击环流,危害电机的安全运行。由于汽轮机和水轮机有一定的转向,而且发电机出线都用颜色黄、绿、红标明,在装置开关时,首先就要布置好相序,所以在发电厂一般不会出现相序错误。3.2同步发电机并联投入的条件和方法三、并联投入方法(1)整步过程:把发电机投入到电网所
5、进行的操作过程称为整步过程(或称并车),整步方法:准整步和自整步。准整步:把发电机调整到完全合乎并联投入,然后投入电网,这种方法叫准整步。自整步;首先校验发电机的相序,并按照规定的转向(和定子旋转磁场的转向一致)把发电机拖动到接近同步速旋转,把励磁绕组通过一限流电阻短路(不加励磁),然后把发电机投入电网,并立即加上励磁,依靠定、转子间形成的电磁力矩,把转子自动地拉入同步。3.2同步发电机并联投入的条件和方法三、并联投入方法(2)讨论:1)进行自整步操作时要注意,发电机投入电网时,励磁绕组不应开路,否则励磁绕组中将感生危险高压;励磁绕组也不直接短路,否则合闸时定子电流会有很大冲击。通常的做法是
6、把灭磁电阻接入闭合的励磁回路作为限流电阻。2)自整步法主要缺点是投网时冲击电流稍大。3.2同步发电机并联投入的条件和方法三、并联投入方法(3)准整步法并车方法:为判断发电机是否满足并联投入条件,常常采用同步指示器,最简单的同步指示器由三组同步指示灯组成。同步指示器有两种接法,一种是暗灯法,另一种叫旋转灯光法。3.2同步发电机并联投入的条件和方法§3.2同步发电机并联投入的条件和方法三、并联投入方法(4)采用准整步法并车的判断方法:1.暗灯法在并联刀闸的对应端接上三组灯泡,如图3-4所示,每一组灯泡称为相灯,由于相灯两端电压最大可达两倍相电压,因此,对于相电压为220伏的发电机,应用两个220
7、伏的灯泡串联作为一组相灯,如果发电机和电网电压较高,必须用电压互感器降压后再接相灯,而且发电机和电网的电压互感器必须有相同的联结组别。并联投入方法(5)1.暗灯法3.2同步发电机并联投入的条件和方法三、并联投入方法(6)1.暗灯法发电机的相序和电网的相同,电压也相同,但,则发电机和电网这两组电压相量之间就有相对运动。故三组相灯上的电压同时发生变化,于是三组灯将同时亮,同时灭,亮灭的快慢决定于 ,调节发电
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