第15章 同步发电机的并联运行.ppt

五章同步发电机的并联运行 概述 并联合闸的条件与方法 同步发电机并联运行的理论基础 有功功率的调节和静态稳定 并联运行时无功功率的调节—形曲线  第十五章 同步发电机的并联运行 基本要求： .掌握同步发电机并联合闸的条件 .掌握同步发电机的功角特性和静态稳定的概念 .掌握有功功率和无功功率的调节方法 .理解形曲线的物理意义 概 述 . 由一台同步发电机供电的缺点 （）每一台发电机的容量有一定的限制，使发电厂的容量也受到限制。 （）负载是经常不断变化的．当负载很小时，发电机的运行效率很低。 （）如果没有备用发电机，一旦发电机需要检修，就无法供电。如果有备用发电机，等于经常积压一台同容量的发电机，很不经济。 （）当负载变化时，由于单机供电，系统容量不大，发电机的频率和端电压都会受到影响。 .同步发电机并联运行的优点 （）提高了供电的经济性和灵活性。 （）增加供电的可靠性。 （）供电的质量提高了。 （）系统越大，负载就越趋均匀。 （）联成大电力系统后，有可能使发电厂的布局更加合理。 .同步发电机并联到电网运行的运行条件 并联合闸的条件与方法 一、并联合闸的条件 .理想并联合闸的条件 （）发电机的频率等于电网的频率； （）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致； （）发电机的电压相序与电网的电压相序相同； （）在合闸时，发电机的电压相位与电网电压的相位一样。 （）检查投入并联的条件：通常用电压表测量电网电压，并调节发电机的励磁电流使得发电机的输出电压。 （）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。 .投入并联的准备工作 二、准确同步法 准确同步法：将发电机调整到完全符合并联条件后才进行合闸并网操作的整步方法。 接线特点：在发电机和电网间对应相之间接入相灯。 .暗灯法 ）并联条件不满足时的现象 频率不等 三个相灯将呈现同时暗、同时亮的交替变化现象。 通过调节原动机的转速可以改变发电机的频率。 电压不等 三个相灯在最亮和最暗范围内发光。 通过调节励磁电流可以改变发电机的端电压，使。 相序不同 错接为：；； 相灯承受的电压为： 相序不同时，三个相灯亮度不同。 如果 ，但，  ：  ：  ： 则灯光出现旋转现象，当相灯沿圆周按顺时针方向均匀分布时，灯光沿逆时针方向旋转。 如果，但，则灯光也会出现旋转现象，当相灯沿圆周按顺时针方向分布时，灯光沿顺时针方向旋转。 相位不等 相灯不会熄灭，也不会变化，不能合闸并网，需稍微调节一下发电机的转速。 采用暗灯法，若灯光出现旋转现象，则说明发电机的相序接错了，需把发电机接到并联开关的任意两根线对调一下。 ）操作步骤 ①将要并网的发电机拖动到接近同步速； ②加上励磁，调节发电机励磁电流的大小，使发电机的端电压与电网电压相等； ③此时，如果相序一致，则灯光表现为明暗交替，如果灯光出现旋转现象，则说明相序不一致，应对调发电机接至并联开关的任意两根接线，保证相序一致； ④调节发电机的转速使灯光亮、暗的频率很低，并在三个相灯全暗瞬间，迅速合闸，完成并网操作。 .灯光旋转法 接线特点：一个相灯接于发电机和电网的对应相端点之间，另两个相灯接于发电机和电网的不同相端点之间。 ）并联条件不满足时的现象 频率不等 如果，但，则灯光出现旋转现象。 相序不同 错接为：；； 三个相灯同时暗、同时亮交替变化。 ）操作步骤 ①将要并网的发电机拖动到接近同步速； ②加上励磁，调节发电机励磁电流的大小，使发电机的端电压与电网电压相等； ③此时，如果相序相同，则灯光旋转，如灯光同步则说明相序不同，应对调发电机或电网的任意两根接线； ④根据灯光旋转方向，调节发电机转速，使灯光旋转速度逐渐变慢，最后在相灯熄灭、相灯和相灯亮度相同时迅速合闸，完成并网操作。 ）准确同步法的特点 优点：合闸时没有明显的冲击电流； 缺点：操作复杂，比较费时间。 三、自同步法 .自同步法的操作步骤 事先校验好发电机的相序； 将发电机的励磁绕组经限流电阻短路； 把发电机拖动到接近同步速 (转差率小于)时，合上并网开关，并立即加入励磁，依靠定、转子之间的电磁力自动牵入同步。 .自同步法的特点 优点：操作简单，方便快捷，不需要复杂的并联设备。 缺点：合闸时有较大的冲击电流。 同步发电机并联运行的理论基础 .同步发电机的功率平衡方程式 同步发电机的功率流程图 .同步发电机的转矩平衡方程式 式中，—原动机输入给发电机的驱动转矩； —电磁转矩； —机械摩擦及铁耗引起的空载转矩。 发电机负载运行时，驱动转矩应克服制动性质的电磁转矩和空载转矩做功，从而将机械能转换成电能输出。 .同步发电机的电磁功率 同步发电机的电磁功率是通