緒論 并列操作簡述

1、緒論緒論緒論緒論一、電力系統(tǒng)及其運行特點電能生產(chǎn)過程中最大的特點是不能儲藏，生產(chǎn)（發(fā)電）、輸送、分配、使用是同時進行的。 電力系統(tǒng)自動控制是指應用各種自動檢測、決策和控制功能的裝置，通過信號和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)運行進行就地或遠方的自動檢測、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行和具有合格的電能質(zhì)量。大規(guī)模聯(lián)合電網(wǎng)的復雜性，主要表現(xiàn)在以下3個方面：1、電站類型增多；2、特高壓交、直流混合系統(tǒng)；3、電壓等級層次增加，構(gòu)成系統(tǒng)部件數(shù)量增多，環(huán)網(wǎng)重疊等，使電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復雜。電力系統(tǒng)規(guī)模越來越大，主要體現(xiàn)在兩個方面： 1、單機容量越來越大 2、電網(wǎng)規(guī)模越來越大 二、電力

2、系統(tǒng)自動化的目標和基本要求電力系統(tǒng)自動化的的目標主要有4個方面：1、保證電能質(zhì)量 1）頻率和有功功率綜合自動控制 2）電壓和無功功率綜合自動控制2、提高系統(tǒng)運行安全性3、提高事故處理能力 開關(guān)操作綜合自動控制可分為兩類 1）正常和恢復狀態(tài)開關(guān)操作自動控制 2）事故緊急狀態(tài)開關(guān)操作自動控制4、提高系統(tǒng)運行經(jīng)濟性對電力系統(tǒng)自動控制的基本要求：1、迅速而正確地收集、檢測和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運行參數(shù)。2、根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、安全和經(jīng)濟要求，為運行人員提供調(diào)節(jié)和控制的決策，或者直接對各元件進行調(diào)節(jié)或控制。3、實現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調(diào)，

3、尋求電力系統(tǒng)質(zhì)量、經(jīng)濟和安全多目標的最優(yōu)運行方式。電力自動化技術(shù)包括兩方面的內(nèi)容：一是電力系統(tǒng)調(diào)度自動化電力系統(tǒng)調(diào)度自動化，二是電力系統(tǒng)自動電力系統(tǒng)自動裝置裝置。電力系統(tǒng)調(diào)度自動化的主要內(nèi)容：（1）保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行（2）保證電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行（3）保證電力系統(tǒng)的安全運行常用的自動裝置介紹： 三、電力系統(tǒng)自動裝置的基本內(nèi)容同步發(fā)電機自動并列裝置同步發(fā)電機自動并列裝置不僅保證了同步發(fā)電機并列操作的正確性和操作的安全性，同時也加快了發(fā)電機并列的過程；自動解列裝置自動解列裝置可防止系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞時引起系統(tǒng)長期大面積停電和對重要地區(qū)的破壞性停電；輸電線路自動重合閘輸電線路自動重合閘、備用電源和備用

4、設備自備用電源和備用設備自動投入動投入可提高供電可靠性，廠用電快速切換廠用電快速切換可保證廠用電的安全可靠運行；同步發(fā)電機自動調(diào)節(jié)勵磁同步發(fā)電機自動調(diào)節(jié)勵磁可保證系統(tǒng)電壓水平、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及加快故障切除后電壓的恢復過程；按頻率自動減負荷按頻率自動減負荷可防止電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時頻率的過度降低，保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行；按電壓自動減負荷按電壓自動減負荷可防止電力系統(tǒng)無功不足時引發(fā)的系統(tǒng)失去穩(wěn)定運行的可能性；自動調(diào)頻裝置自動調(diào)頻裝置可保證電力系統(tǒng)正常運行時有功功率的自動平衡，使系統(tǒng)頻率在規(guī)定范圍內(nèi)變動，同時使有功功率分配合理，提高了系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。第二章第二章 同步發(fā)電機的自動并

5、列同步發(fā)電機的自動并列第一節(jié) 并列操作簡述一、電力系統(tǒng)的并列操作1、并列操作的定義把一臺待投入系統(tǒng)的空載發(fā)電機經(jīng)過必要的調(diào)節(jié)，在滿足并列運行的條件下經(jīng)開關(guān)操作與系統(tǒng)并列，這樣的操作過程稱為并列操作并列操作或同期操作同期操作。這是一項技術(shù)要求較高的操作，實現(xiàn)這一操作的裝置稱為同期裝置同期裝置。 圖2-1 電力系統(tǒng)并列操作基本方式（a）發(fā)電機并列；（b）系統(tǒng)兩個部分并列 圖2-1（a）表示發(fā)電機G通過斷路器QF與系統(tǒng)進行并列操作，圖2-1（b）表示系統(tǒng)的兩個部分S1和S2通過斷路器3QF實現(xiàn)并列操作。2、準同步并列的理想條件（1）待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓相等；（2）待并發(fā)電機頻率與系統(tǒng)頻率相等；（

6、3）并列斷路器主觸頭閉合瞬間，待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓間的相角差為零。3、非同期并列的危害如果并列操作不當，沖擊電流過大，會破壞發(fā)電機，并引起振動，從而引起系統(tǒng)電壓波動，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。4、并列操作時的要求 1）發(fā)電機組并列瞬間，沖擊電流應盡可能小，其瞬時最大值不應超過允許值，一般不超過12倍的額定電流；2）發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應能迅速進入同步運行狀態(tài)，其暫態(tài)過程要短，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。二、電廠的同步點1.同步點的定義 為了實現(xiàn)與系統(tǒng)的并列運行，必須有一部分斷路器由同期裝置來進行并列運行（即同期合閘），這些用于同期并列的斷路器，稱為同同步點步點。 一般來說，如果一個斷路器斷開后，兩側(cè)

7、都有電源且可能不同步，則這個斷路器應該是同步點同步點。圖2-2 發(fā)電廠主接線圖（*表示同步點）發(fā)電機的出口斷路器都是同步點；發(fā)電機-變壓器組高壓側(cè)斷路器作為同步點；雙繞組變壓器用低壓側(cè)斷路器作為同步點；母聯(lián)聯(lián)絡斷路器是同步點；旁路斷路器、35KV及以上系統(tǒng)聯(lián)絡線等的斷路器都是同步點。三、同步發(fā)電機并列操作的方法1、準同期并列 先給待并發(fā)電機加勵磁，使發(fā)電機建立起電壓，調(diào)整發(fā)電機的電壓和頻率，當發(fā)電機側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的電壓相角、頻率和電壓分別滿足同步條件時，合上并列斷路器，將發(fā)電機并入電網(wǎng)，完成并列操作。優(yōu)點優(yōu)點：并列時產(chǎn)生的沖擊電流較小，不會使系統(tǒng)電壓降低，并列后容易拉入同步。缺點缺點：并列操作過程

8、中需要對發(fā)電機電壓、頻率進行調(diào)整，并列時間長且操作復雜，另外，如果合閘時刻不準確，可能造成非同步合閘。2、自同期并列將未勵磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)電機投入系統(tǒng)，同時給發(fā)電機加上勵磁，在原動機力矩和同步力矩的作用下把發(fā)電機拖入同步，完成并列操作。優(yōu)點優(yōu)點：由于待并發(fā)電機再投入系統(tǒng)時未勵磁，從根本上消除了非同期并列的可能性。并列時間短，操作簡單，速度快，在系統(tǒng)電壓和頻率降低的情況下，仍可將發(fā)電機并入系統(tǒng)，可避免故障擴大，有利于處理系統(tǒng)事故。缺點缺點：并列時會從系統(tǒng)吸收無功功率而造成系統(tǒng)電壓下降，同時產(chǎn)生很大的沖擊電流。 3、GB14285-1993繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程規(guī)定： 在正常運行情況下

9、，同步發(fā)電機的并列應采用準同期方式；在故障情況下，水輪發(fā)電機可以采用自同期方式。四、線路型同期并列 圖2-1 電力系統(tǒng)并列操作基本方式（a）發(fā)電機并列；（b）系統(tǒng)兩個部分并列圖2-1（a）中是發(fā)電機通過斷路器QF與系統(tǒng)實現(xiàn)準同期并列，同期對象是發(fā)電機，屬機組機組型同期型同期。在機組型同期中，自動準同期裝置的并列過程是：檢測待并發(fā)電機側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的頻率和電壓，當它們之間的頻差超出設置的頻差時，裝置應發(fā)出增速或減速脈沖，使發(fā)電機頻率盡快跟蹤系統(tǒng)頻率，使頻率差盡快進入設置頻差范圍內(nèi)。圖2-1（b）表示系統(tǒng)的兩個部分S1和S2通過斷路器3QF實現(xiàn)并列操作，由于發(fā)電廠與系統(tǒng)或兩個系統(tǒng)間是通過線路來聯(lián)系的，所以這種情況下的同期稱線路型同期線路型同期。線路型同期實現(xiàn)準同期并列，自動準同期裝置不發(fā)出調(diào)速、調(diào)壓脈沖，因為它的同期對象為電力系統(tǒng)，不可能像機組型一樣調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來調(diào)速或調(diào)壓，只能等待頻差、壓差滿足要求時實現(xiàn)自動準同期并列。