发电机非同期并列的危害及预防

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1、发电机非同期并列的危害及预防摘要：在发电厂的生产过程当中，发电机组与系统的并列是一项非常重要的操作。由于各种原因在并列过程中发生事故的现象时有发生，这种事故对电力生产和电气设备造成的损失和损害都是非常严重的，因此我们有必要对发电机组在并列过程中所发生的故障，进行认真的分析提高认识，找出发生故障的原因并加以解决，以利于以后的安全生产。同期系统是小型水电站电气操作回路的重要组成部分，对于发电机组安全并网起着及其重要的作用。准同期是目前普遍采用的一种并网方式。同期装置对待并两例电源电压的相序、频率、相位等进行准确的检测和判断，当

2、待并两侧电源电压各参数基本相同时，自动或手动完成并网操作。但是，往往因系统接线有误，运行人员误操作，会造成非同期并列的严重后果。所谓非同期并列是指凡不符合准同期条件下进行并列，就是说将带励磁机发电机并入电网。非同期并网是发电厂电气操作的恶性事故之一。发电机并入电网分为准同期并列和自同期并列。准同期并列就是在并列操作前，调节发电机励磁，当发电机的电压相位，频率，幅值分别与并列点系统的电压，相位，频率，幅值相接近时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。自同期并列就是先将励磁绕组经过一个电阻闭路，在不加励磁的情况下，当待并发电机频

3、率与系统频率接近时，合上发电机断路器，紧接着加上励磁，利用发电机的自整步作用。就是借助于原动机的转矩和同频转矩相作用，将发电机拉入同步。我厂的发电机采用的是准同期并列，因为准同期的优点是发电机没有冲击电流，对电力系统没有什么影响，但必须满足准同期并列的所有条件，否则造成非同期并列，产生很大的冲击电流，比机端三相短路的冲击电流还大一点。准同期并列又分为手动准同期和自动准同期并列二种，我们的小型机组都采用准同期并列，准同期并列应具备的理想条件和实际条件。1，发电机电压等于系统电压（允许电压偏差不大于5％）；2，发电机频率等于系

4、统频率（允许频率偏差不大于0.1HZ）；3，发电机电压相位与系统电压相位相同；4，发电机电压相序与系统电压相序一致；这几个条件是少一不可的，如果少一个会产生非同期并列的严重后果。发电机非同期并列的现象发电机非同期并列时，发电机转子会产生强大的电流冲击，定子电流表剧烈摆动，定子电压表也随之摆动，发电机剧烈振动，并发出轰鸣声，其节奏与表计摆动相同。发生发电机非同期并列的处理：发电机非同期并列应根据事故的现象正确判断处理，当同期条件相关差不悬殊时，发电机无强烈振动和轰鸣声，且表计摆动能很快区域缓和，则不必停机，机组会很快给被系统

5、拉入同步，进入稳定运行状态。若非同期并列对发电机产生很大的冲击和引起剧烈的振动，且表计摆动不衰减时，应立即解列停机，待试验检查确认机组无损坏后，方可重新启动并列。引起非同期并列的原因：1．电压不等；2．电压相位不一致；3．频率不等；4．自动准同期并列时同期装置故障；5．自动准同期并列时操作人员没有按操作票操作；6．手动准同期操作时操作人员没有按操作票操作；7．手动准同期并网时同步表故障；8．新安装或大修后的机组投入运行前没有进行发电机相序检查核相，有关的电压感器二次回路检修后没有进行核相；9．相关的表计指示不正确。非同期并

6、列的危害：非同期并列时，由于合闸时冲击电流很大，巨大的冲击电流对发电机和变压器及系统造成严重冲击，机组将发出强烈的振动，使待并发电机绕组变形，扭弯绝缘崩裂，定子绕组并头套熔化，甚至将绕组烧毁，即使当时没有损坏，也会造成严重的陷患，就整个电力系统来讲，如果一台大型发电机组发生非同期并列，这台发电机组与系统发生功率的振荡，严重扰乱整个系统的正常安全运行，甚至会造成整个电网的崩溃。具体如下：1）电压不等的情况：并列瞬间发电机产生冲击电流，其周期分量有效值为Ｉim=∣△U∣∕X＂d当发电机电压UG大于系统电压Ux时，Ｉim滞后90

7、°对发电机起去磁作用，发电机并列后立即带无功功率，当发电机电压UG小于系统电压Ux时，Ｉim超前90°对发电机起助磁作用，发电机并列后立即从系统吸收无功功率，如果电压差△U相差很大，则Ｉim过大（因为次暂态电抗X＂d很小），将会使发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力作用下受损。2）电压相位不一致的情况：在并列瞬间发电机内产生冲击电流,其周期分量有效值为8F-}*z!I;z&f$eIim=△U/Xd=2U/Xdsin（δ/2）当发电机电压UG超前系统电压UX时,Iim主要成分为UG同相位的有功分量（注意在并列时δ不能太

8、大），发电机并入系统时立即带有功功率，对发电机有制动作用，有助于将发电机电压拉到与系统电压同相位；当UG滞后UX时，Iim的主要成分为与UG反向的有功分量，发电机并入系统时立即从系统吸收有功功率，对发电机有加速作用，同样有助于将发电机电压拉到与系统电压同相位。相位不一致比电压不一致的情况更为严重，如果δ