同步發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)的條件和方法

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯同步發(fā)電機(jī)投入并聯(lián)的條件和方法 1投入并聯(lián)的條件 同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)投入電網(wǎng)時(shí)，為避開(kāi)發(fā)生電磁沖擊和機(jī)械沖擊，總體要求就是發(fā)電機(jī)端各相電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值要與電網(wǎng)端對(duì)應(yīng)相電壓的瞬時(shí)值完全全都。詳細(xì)分解開(kāi)來(lái)包含以下五點(diǎn)： （1） 波形相同。 （2） 頻率相同。 （3） 幅值相同。 （4） 相位相同。 （5） 相序相同。 圖1 并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的等效電路 前四點(diǎn)是溝通電磁量恒等的基本條件，最終一點(diǎn)是多相系統(tǒng)相容的基本要求。 設(shè)電網(wǎng)端和發(fā)電機(jī)端分別用下標(biāo) 1 和 2 區(qū)分?？梢韵胂螅舳卟ㄐ尾煌?，如 u1為正弦波，而 e02非正弦，則并聯(lián)后在電機(jī)與電網(wǎng)間勢(shì)必要產(chǎn)生一系列高次諧波

2、環(huán)流，波形相同了，若頻率不等，即 f1f2，則相量U1和 E02 之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且周而復(fù)始，從而產(chǎn)生差頻環(huán)流，在電機(jī)內(nèi)引起功率振蕩。 頻率和波形都全都了，但若是幅值或相位不相等，即U1 E02 ，也會(huì)在電機(jī)與電網(wǎng)間產(chǎn)生環(huán)流。特殊地，若在極性相反，即相位相差 180°時(shí)合閘，則沖擊電流可達(dá)（2030）IN，從而產(chǎn)生巨大的電磁力，損壞定子繞組的端部，甚至于損壞轉(zhuǎn)軸。 以上條件都滿意了，若相序不同，合閘也是絕不允許的。由于僅一相符合條件，但是另兩相之間巨大的電位差產(chǎn)生的巨大環(huán)流和機(jī)械沖擊，將嚴(yán)峻危害電機(jī)平安，毀壞電機(jī)。由于條件（1）和（5）是電機(jī)設(shè)計(jì)、制造和安裝予以保證的，因此，在實(shí)際

3、并聯(lián)操作中，主要是留意條件（2）（4）的滿意。這其中，條件（2），即頻率條件的滿意又是最基本的。 假如發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的相序不同，則肯定不能投入并聯(lián)運(yùn)行 2投入并聯(lián)的方法 1.精確同步法 將發(fā)電機(jī)調(diào)整到完全符合并聯(lián)條件后的合閘并網(wǎng)操作過(guò)程稱為精確同步法。調(diào)整過(guò)程中，常用同步指示器來(lái)推斷條件的滿意狀況。最簡(jiǎn)潔的同步指示器由三組相燈組成，并有直接接法和交叉接法兩種。 直接接法 即電機(jī)各相端與電網(wǎng)同相端對(duì)應(yīng)，則每組燈上的電壓 U 相同?，F(xiàn)假定發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓幅值相同，但頻率不等，即 U2=U1，f2f1，將之用三相形式繪于同一相量圖上，如圖所示。由于發(fā)電機(jī)側(cè)相量角頻率 2=2f2，電網(wǎng)側(cè)相量角頻率 1

4、=2f1，設(shè) f2f1，則U2相對(duì)于U1以角速度 21旋轉(zhuǎn)。當(dāng)U2與U1重合時(shí)，U=0；而U2與U1反相時(shí)，U=2U1，表明U 以頻率 f2f1在（02）U1之間交變，即三組相燈以頻率 f2f1閃耀，同亮同暗。 圖2 直接接法的電路圖和相量圖 綜上可知，采納直接接法并網(wǎng)可按以下步驟進(jìn)行：把要投入并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)帶動(dòng)到接近同步轉(zhuǎn)速，加上勵(lì)磁并調(diào)整至端電壓與電網(wǎng)電壓相等。此時(shí)，若相序正確，則在發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率相差時(shí)，三組相燈會(huì)同時(shí)亮、暗。調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速使燈光亮、暗的頻率很低，并在三組燈全暗時(shí)刻，快速合閘，完成并網(wǎng)操作。 并網(wǎng)的步驟： 1） 調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)的頻率接近于電網(wǎng)頻率（調(diào)整直

5、流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁，從指示燈的明暗變化快慢推斷轉(zhuǎn)速是否接近同步轉(zhuǎn)速）。 2） 調(diào)整同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)的電壓等于電網(wǎng)的電壓（從示零電壓表或指示燈推斷）。 3） 重復(fù)1）和2）。 4） 當(dāng)指示燈熄滅，示零電壓表讀數(shù)為零，快速合上并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，將發(fā)電機(jī)并聯(lián)到電網(wǎng)上。 上述操作保證了合閘時(shí)刻 U0，所以沒(méi)有明顯的電流沖擊。但是，合閘前燈光究竟仍在極緩慢地亮、暗變化，說(shuō)明 f2和 f1還不是嚴(yán)格相等，也就是說(shuō)，合閘后 U 依舊存在。然而，分析表明，正是由于 U 的存在所產(chǎn)生的自整步作用，才使得電機(jī)最終能同步運(yùn)行，并使 f2=f1的并聯(lián)運(yùn)行條件最終得以滿意。詳細(xì)說(shuō)明如下。 設(shè) f2f1，則合閘后U2將超前

6、U1，如下圖（a）所示。明顯，U 產(chǎn)生環(huán)流。由于同步電抗遠(yuǎn)大于電阻，故環(huán)流 Ih滯后U 大約 90°，亦滯后U2（用角度 表示）。對(duì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，這就等于是輸出電功率，因此電機(jī)轉(zhuǎn)軸上要承受制動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩，使速度降低，直至嚴(yán)格同步運(yùn)轉(zhuǎn)，f2=f1，U=0，Ih=0，并最終實(shí)現(xiàn)電機(jī)的并網(wǎng)空載運(yùn)行。同理，可分析 f2f1 的狀況，見(jiàn)下圖 b。此時(shí)環(huán)流對(duì)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)作用(汲取電功率)，拖動(dòng)性質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子加速至 f2=f1，最終實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)行。 圖3 電機(jī)并聯(lián)后的自整步作用 （2）燈光旋轉(zhuǎn)法 圖4 交叉接法的電路圖 頻率不等時(shí) 即發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的角速度s, G不相等，其中，令UAs ，

7、UBs ，UCs表示電網(wǎng)電壓，UAG，UBG，UCG表示發(fā)電機(jī)電壓。 圖5 交叉接法各組燈亮度的變化 正由于我們所看到的是旋轉(zhuǎn)的燈光因此叫做燈光旋轉(zhuǎn)法。這明顯不是我們所盼望看到的，可以通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到轉(zhuǎn)變頻率的目的 B、相序不同時(shí)：進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，假如我們看到的是三個(gè)燈同時(shí)明暗，則可斷定發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的相序確定不同。由于我們采納的是交叉接法，假如相序是對(duì)的，應(yīng)當(dāng)是依次旋轉(zhuǎn)的，而現(xiàn)象卻是同時(shí)明暗，這就證明實(shí)際上是直接接法，這時(shí)只需調(diào)換發(fā)電機(jī)接到開(kāi)關(guān)K上B、C兩相的接法，就可以改正相序。 3）自整步（自同步）法 利用同步指示燈進(jìn)行并聯(lián)的方法，在現(xiàn)代的電廠中已不再采納，而代之以各種半自動(dòng)或全自動(dòng)的并車(chē)裝置，不過(guò)它們的基本功能還是全都的。 合閘瞬間必需留意的是：勵(lì)磁繞組必需通過(guò)一限流電阻短接起來(lái)； 由于勵(lì)磁繞組假