第二章 同步发电机的自动并列ppt课件.ppt

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1、§2　同步发电机的自动并列§2.1　概述§2.2　准同期并列的基本原理§2.3　自动并列装置的工作原理§2.4　频率差与电压差的调整§2.5　微机型并列装置的组成§2.1　概述并列同步电机并入电网系统间并列一、并列操作意义电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为：式中：(a)电路示意(b)相量图(c)等值电路图（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。同步电机并列应遵循原则：同步电机并列方式：准同期

2、并列(广泛采用，重点介绍)自同期并列（已很少采用，只有当电力系统发生事故时，为了迅速投入水轮发电机组，采用该方法发电机并列操作方法介绍1）准同步并列：发动机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅度、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅度、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。2）自同步并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，然后给发电机加上励磁，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。发电机并列操作方法介绍3）准同步并列的优点并列时冲击电流小，不会引起系统电压的降低；不足是并列操作过程需要

3、对发电机电压、频率进行调整。并列时间较长且操作复杂。4）自同步并列的优点并列过程不存在调整发电机电压、频率的问题，并列时间短且操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化；不足是并列发电机未经励磁，并列时会从系统吸收无功而造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。(a)电路示意图(b)相量图(c)等值电路图二、准同期并列二、准同期并列待并发电机组先加励磁电流，其端电压，调节的状态参数使之符合并列条件，再合上断路器QF1．设发电机电压的角速度为，电网电压的角速度为，它们间的相量差2.要求QF合闸瞬间应尽

4、可能的小，其最大值应使冲击电流不超过允许值。最理想的情况是的值为零3.并且希望并列后能顺利进入同步运行状态，对电网无任何扰动。4.理想条件为，的三个状态量全部相等。(1)fG=fX，即频率相等(2)UG=UX，即电压幅值相等(3)δe=0，即相角差为零这时并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。5．三个条件很难同时满足。分析机组并列时偏离理想条件所引起的后果冲击电流概念：在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流。计算公式：，KM-冲击系数，发电机端取1.8；

5、—冲击电流有效值，Ih.max-冲击电流最大值。物理意义：它会产生很大的电动力（在电气设备中产生的电动力与其平方成正比），其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。复习冲击电流(一)电压幅值差并列时:①频率fG=fX③电压幅值UG≠UX②相角差δe=0冲击电流有效值：冲击电流最大瞬时值：冲击电流主要为无功电流分量冲击电动力对发电机定子绕组端部机械产生危害！(二)合闸相角差并列时:①频率fG=fX③相角差δe≠0②电压幅值UG=UX冲击电流有效值：冲击电流主要为有功电流分量此时发电机为空载情况冲击电动力使机组联轴受到突然冲击

6、！(三)频率不相等TS图2-3脉动电压(a)相量图(b)波形图并列时：UG=UX；fG≠fX1.脉动电压滑差角频率：相角差：于是：频差、滑差，滑差周期：脉动周期Ts、滑差频率fs、滑差角频率Ws都可以表示发电机频率与电网频率之间的差值。相角差是时间的函数，所以合闸相角信号差与发电机合闸信号的时间有关。合闸时间恰当，合闸相角很小，冲击电流很小。合闸时间不恰当，合闸相角很大，冲击电流很大。还需注意，如果并列频率差值很大，即使合闸时相角差很小，满足要求，但这时发电机需要很长时间的暂态过程才能进入同步运行状态，严重时甚至失步，因而也是不允许的。

7、2.频率不相等对待并发电机组暂态过程的影响发电机组与电网间进行有功功率交换取决于与的相角差发电机发出功率，发电机将制动而减速发电机吸收功率，发电机将加速三、自同期并列1.未加励磁电流的发电机升速到接近于电网频率，ωs不超过允许值，且加速度小于某一给定值的条件下，先合并列断路器,接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行；2.自同期方式，在投入瞬间，不可避免地要引起冲击电流。3.自同期并列方式不能用于系统间的并列操作4.自同期并列方法现已很少采用冲击电流周期分量：发电机

8、母线电压：§2.2准同期并列的基本原理在满足并列条件的情况下，采用准同期并列方法将待并发电机组投入电网运行，前已述及只要控制得当就可使冲击电流很小且对电网扰动甚微。因此准同期并列是电力系统运行中的主要并列方