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1、并联条件及其方法同步电机篇：第三章同步发电机并网运行并网运行的优势单机供电的缺点是明显的：既不能保证供电质量（电压和频率的稳定性）和可靠性（发生故障就得停电），又无法实现供电的灵活性和经济性。这些缺点可以通过多机并联来改善。通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现代发电厂中都是把几台J=l同步发电机并联起来接在共同的汇流排上（见图17.1）,一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统（电网）。-Q电网供电比单机供电有许多优点：血丫帕 提高了供电的可靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。X& 提高了供电的经济性和灵活性，例如水电厂与火电厂并联时，在枯水期p和旺水期
2、，两种电厂可以调配发电，使得水资源得到合理使用。在用电高峰期和低汇流排匸流排谷期，可以灵活地决定投入电网的发电机数量，提高了发电效率和供电灵活性。图丄同步境电机并联成大电网提高了供电质量，电网的容量巨大（相对于单台发电机或者个别负载可视为无穷大），单台发电机的投入与停机，个别负载的变化，对电网的影响甚微，衡量供电质量的电压和频率可视为恒定不变的常数。电网对单台发电机来说可视为无穷大电网或无穷大汇流排。同步发电机并联到电网后，它的运行情况要受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网一致而不能单独变化。并联条件把同步发电机并联至电网的过程称为投入并联，或称为并列、并车、整步。在并车时必须避免产
3、生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。并车前必须检查发电机和电网是否适合以下条件： 双方应有一致的相序； 双方应有相等的电压； 双方应有同样或者十分接近的频率和相位。若以上条件中的任何一个不满足则在开关K的两端，会出现差额电压，如果闭合K,在发电机和电网组成的回路中必然会出现瞬态冲击电流。上述条件中，除相序一致是绝对条件外，其它条件都是相对的，因为通常电机可以承受一些小的冲击电流。并车的准备工作是检查并车条件和确定合闸时刻。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U=U1。再借助同步指示器检查并调整频率和相位以确定合闸时刻。同电岡步指示灯并联方法
4、同步指示器：1灯光明暗法（看动画）如图17.3a所示,将三只灯泡直接跨接于电网与发电机的对应相之间。并车方法为：通过调节发电机励磁电流的大小使得：电压调整好后，如果相序一致，灯光应表现为明暗交替，如果灯光不是明暗交替，则说明相序不一致，这时应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序一致;通过调节发电机的转速改变的频率，直到灯光明暗交替十分缓慢时，说明和的频率已十分接近，这时等待灯光完全变暗的瞬间到来，即可合闸并车。自整步法自整步法：在相序一致的情况下将励磁绕组通过适当的电阻短接,2灯光旋转法（看动画）参看图17.3（b）和图，灯1跨接于A1B，灯2跨接于B1A，灯3跨接于C1C。旋转
5、法并车方法为：通过调节发电机励磁电流的大小使得；电压调整好后，如果相序一致，则灯光旋转，否则说明相序不一致，这时应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序一致；通过调节发电机的转速改变的频率，直到灯光旋转十分缓慢时，说明和频率已十分接近，这时等待灯3完全熄灭的瞬间到来，即可合闸并车。灯光法又称为理想整步法。由于它对并车条件逐一检查和调整，所以费时较多。再用原动机把发电机拖动到接近同步速（相差25%）,在没有接通励磁电流的情况下将发电机接入电网，再接通励磁并调节励磁强弱，依靠定子磁场和转子磁场之间的电磁转矩将转子拉入同步转速，并车过程即告结束。需要注意的是，励磁绕组必须通过一限流电阻短
6、接，因为直接开路，将在其中感应出危险的高压；直接短路，将在定、转子绕组间产生很大的冲击电流。自同步法的优点是：操作简单，方便快捷；缺点是：合闸时有冲击电流。透平发电机并网-具体操作主要工作有:应作必要的检查（如机组振动、电刷、氢压、内冷水压力和流t变化等）;在升至额定转速前完成并网前的操作准备（视接线方式将线路改运行、断路器改热备用状态等）;机组维持额定转速后，对本体应作必要的检查.并网包括并网操作和并网后的检查、加负荷并网操作在接到可以并网的命令后，送上控制、保护和信号用电源，执行并网操作:合上励磁开关，调节励磁使发电机（或带主变压器、支接厂用变压器）零起升压，在升压过程中必须注意表计变化（
7、不应有定子电压升不上而定子电流上升的现象，如有则说明有短路但带主变压器升压时，将有无功和小电流显示，须年确拥别）当电压升至额定值后，应检查定转子无接油砚象（即切换定子电压确认三相对地及相间电压正常平衡，切换转子正负两极对地电压正常）;并核对转子电压和空载励磁电流正常;负序电流表指示应为零。确定一切正常后经同期鉴定合上断路器，将发电机并人电网运行.并网的方法有两种:第一种采用准同期法并网。此法又可分手动准同期和自动准同期两种。通常最常用、最安全可靠的是采取自动准同期法，但无论采用哪种方法，都必须经过同期鉴定装!鉴定符合要求后，才能发出断路器合闸（即并列）脉冲。不经过同期鉴定的手动准同期并网易造成
8、发电机的电流冲击，甚至发生非同期并列，损坏发电机，因此一般不宜采用，若必须采用时，应由具有实际经验的操作人员操作，并加强监护。经同期鉴定的手动准同期可作为自动装t失灵时的备用并网手段采用自动准同期方法时，由自动装置微调转速和电压，使发电机断路器合闸瞬间的频率差、电压差和相位角差处于最佳状态准同期并网的条件有:待并发电机的电压相位、相序必须和系统电压的相位、相序一致，因此，检修后的发电机视必要在并网前应将发电机对系统进行核相，使相位和相序正确;考虑到断路器的固有合闸时间，应越前一个时间送出合闸脉冲，使断路器合闸瞬间的相位角差控制小于15。，待并发电机的电压与系统电压的数值差不应大于10%,一般待
9、并电压比系统电压稍高，待并发电机的频率和系统的频率差不应超过2%，一般待并发电机的频率稍高于系统频率以上三个条件用二联式电压表和频率表、同步表或同步指示灯来监视、指导运行人员调节;投人自动准同期装t时,电压、转速均可自动调整至最佳值，经同期鉴定装里送出断路器合闸脉冲，发电机完成并网。第二种为自同期法并网:待并发电机在接近同期转速时，立即合上断路器接人电力系统，然后迅速上升励磁使发电机拖人同期。此法仅限于以下三个条件下方可采用:系统发生事故，要求尽快投人发电机以提高频率、电压的紧急情况下;系统当时的运行条件许可;容量小于100MW的小型发电机组。在当前电力系统的发展水平下，已无必要采取这种方式具
10、体方法是:在灭磁开关断开的悄况下，将励磁调节器调整到相当于空载额定电压位里，不经同期手续直接将发电机断路器合闸接人系统立即合上灭磁开关上升励磁，使发电机牵人同步。从技术角度言，不外是一种并网方法.但发电机受到较大的电流冲击，并使电力系统电压有较大的降低，故一般不采用。电力系统事故处理中应采用低频率卸负载的措施来保证电网稳定。检查和加负荷发电机并网后，根据汽轮机要求，应即操作汽轮机同步器带初始负荷某些大机组能自动带上初始负荷），并适当增加无功负荷，以观察三相电流平衡及表计指示方向正确。发电机有功负荷的增加速度取决于汽轮机;发电机定子电流的上升速度根据制造厂规定，制造厂无规定时，按维持额定功率因数增加无功负荷，定子电流相应增加。表面冷却的发电机定子电流和转子电流增长速度技术上可不加限制，实际执行中视必要性而定。在发电机增荷过程中应对发电机定转子绕组、铁芯和冷却介质的温度、温升进行监视分析。当发电机带到半负荷和接近满负荷时，应对发电机变压器组一/二次回路和励磁系统设备进行巡视检查。
