【2017年整理】二同步发电机自动并列.ppt

第二章 同步发电机的自动并列;主要内容;电路示意图;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;1 母线电压的状态量;冲击电流是指并列断路器合闸时通过断路器主触头的电流。 一般冲击电流幅值较高而持续时间较短。 发电机并列时冲击电流会在定子绕组中产生电动力,其值与冲击电流的平方成正比。冲击电流太大时，过大的电动力可能造成定子绕组损坏，如造成定子绕组端部开断等。 还可能造成电力系统中其它设备损坏或电力系统振荡。 如果并列时冲击电流超过允许值或不能被拉入同步，就会对机组的安全造成危害。 当机组容量与系统容量相比足够大时还会对系统产生扰动，造成系统振荡。;准同期并列时先将待并列双方的电压加到并列断路器主触头两侧， 然后调整两侧电压，使电压幅值、频率和相角分别相等时闭合断路器主触头，使并列双方并联在一起运行。 准同期并列用于发电机并入电力系统，也用于将两个分开的电力系统并联在一起运行。 ;发电机G电压 系统电压 两者的电压差称为滑差电压; 发电机并列的理想条件：;用数学式表达，即 ①fG=fX ,或ωG=ωX , fS=fG-fX＝0 ，ωS=ωG-ωX＝0 ②UG=UX , ΔU=UG-UX=0; ③δG=δX , Δδ=δG-δX=0. δG和δX是发电机电压和系统电压的相角。;1.电压差 ; 发电机并列时偏离理想条件所引起的后果;发电机并列时偏离理想条件所引起的后果;（二） 合闸相角差 ; 合闸相角差后果: 说明并列后发电机与系统之间立刻交换有功功率, 意味着发电机突然得到制动或加速转矩, 将使机组联轴受到突然的应力冲击, 使发电机大轴产生抖动或机械损伤. 所以将有功冲击电流限制在最小值。 如果即存在电压幅值差，又存在相角差，这时US所产生的冲击电流要综合分析。;North China Electric Power University;（三）合闸频率差对并列的影响;机组并网之后，如果被拉入同步运行，机组转子中储存的动能 由于ΩG≠ΩX，所以机组并网前后，转子中储存的动能不相等，两者之差 即，在机组并入电网被拉入同步的过程中，将把转子中储存的动能的一部分(ΔW)送到电力系统中。 由于机组有转动惯量，上述能量交换过程将伴随着机组转速摇摆(振荡)进行。; 频率不相等 ;由于ωG与ωX不等; 设 ，电压的幅值相等。 ;脉动电压的周期TS 、滑差频率 fS、和滑差角频率ωs都可用来表示待并列发电机的频率与电网频率之间相差的程度。相角差是时间的函数，所以并列时合闸相角差与发出合闸信号的时间有关，如果发出合闸信号的时间不当，就有可能在相角差较大时合闸，引起较大的冲击电流。 如果发出合闸信号的时间t恰当，就有可能在相角差为0时合闸，使冲击电流为0。 如果频率差较大，即使合闸时相角差δe很小，满足要求，这时待并发电机需经历一段时间的加速或者减速过程，才能实现同步。加速或减速力矩会对机组造成冲击，严重时甚至会导致失步,这也是不允许的。 我国在发电厂进行人工手动并列操作时，一般限制滑差周期在10S~16S之间。 ; 并列的同步过程;右图是只存在频差时机组被拉入同步的示意图。 曲线①是发电机功角特性曲线； 曲线②是发电机电势èq和系统电压ùX之间滑差角频率ωs与功角δ的关系曲线。 ωE—发电机电势èq的角频率;分析条件： 设系统为无穷大。 这样机组并入系统后不会牵动系统频率发生变化， 在机组被拉入同步的过程中机组调速器也不动作， 输入原动机的功率不变。;根据前面设定的分析条件 (并列瞬间δ=0,ωGωX)， 设发电机断路器主触头闭合的瞬间发电机运行在A点: δ=0、P=0、ωs=ωsA 机组在A点并入系统之后,由于ωE＞ωX,机组在转子惯性作用下不能稳定在A点,转子将以大于ωX的速度旋转,ωs0→ωs↓,δ=ωst0发电机状态,导致δ↑→P↑→转子受的电磁阻力增加→ωG↓→ωs↓→ 至B点时,ωs=0,ωG=ωX,但此时发电机要向系统输出PB;因调速器不动作, PB是转子中储存动能转化来的。 在B点, 机组输出功率大于原动机输入功率,机组转动惯量的作用,机组将继续减速. δ↓→P↓→发电机转子的电磁阻力矩减小→ωs向负方向增加。 至C点时。δ=0、P=0，机组输入输出有功功率平衡了，但ωs=ωC0。 ;在C点,由于机组转子惯性的作用,将使δ进入负值区. 使发电机输出的功率也变成负值,发电机从系统汲取有功功率, 将使机组加速,使ωs增加。 机组就变成电动机运行。 至D点,ωs=0,机组与系统同速了,但