同步发电机的并联运行.ppt

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1、6.4同步发电机的并联运行Parallelconnectionoperationofsynchronousgenerator教学要求1．熟悉同步发电机并联合闸的条件和方法2．掌握同步发电机并联运行的基本电磁关系、功率及转矩平衡方程式3．掌握有功功率和无功功率的调节4．理解V形曲线的物理意义概述无限大电网无穷大电网：1）S→∞2）ZS→03）US=C4）fS=C同步发电机并联运行的优点1.电能的供应可以互相调剂，合理使用。2.增加供电的可靠性。3.提高供电质量，电网的电压和频率能保持在要求的恒定范围内。4.系统愈大，负载就愈趋均匀，不同性质的

2、负载，互相起补偿作用。5.联成大电力系统，有可能使发电厂的布局更加合理。同步发电机的并联运行通常是指同步发电机与无限大电网并联运行。6.4.1投入并联的条件和方法条件：1.电压大小相位(波形)相同2.频率相同3.电压幅值相同4.电压相位相同5.相序相同(相序一致是绝对条件)方法1.准确同步法2.自同步法1、电机和电网间有环流，定子绕组端部受力变形。2、产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡。3、电机和电网之间有高次谐波环流，增加损耗，温度升高，效率降低。4、电网和电机之间存在巨大的电位差而产生无法消除的环流，危害电机安全运行。条件不满足时对

3、电机的影响方法：1.准确同步法：将同步发电机调整到符合并联条件后进行并网操作，分为暗灯法和旋转灯光法两种。电网与同步发电机之间的三相并联开关两侧接灯泡，称相灯，若三相相灯同明同暗，说明相序正确；当三组相灯同时熄灭时，表示电压差，即可并网合闸。(1)暗灯法（直接接法）：暗灯法接线和向量图当不满足并网条件时，暗灯法所见的现象a.频率不等：相灯将呈现同时暗、同时亮的交替变化现象，说明发电机与电网的频率不同，需调节原动机转速从而改变发电机频率。b.电压不等：三个相灯没有绝对熄灭的时候，而是在最亮和最暗范围闪烁，需调节励磁电流从而改变发电机的端电压。

4、c.相序不等：三个相灯明暗呈交替变化状态，说明发电机与电网的相序不同,需对调发电机或电网的任意两根接线。d.相角不等：三组相灯不同时熄灭，不能合闸并网，需微调节转速。(2)灯光旋转法：（交叉接法）此方法比暗灯法容易实现并网操作，一个相灯熄灭时，另两个相灯亮度一样；另外可根据灯光旋转方向判断频率大小。A、通过调节发电机励磁电流的大小使得端电压与电网电压相等；B、电压调整好后，如相序一致，灯光旋转，否则说明相序不一致，应调整发电机出线相序或电网引线相序，保证相序一致；C、调节发电机的转速改变频率，直到灯光旋转十分缓慢，频率f2f1，灯I完全熄

5、灭，另两组灯等亮度时迅速合闸并车。并联后最终由自整步作用牵入同步运行。旋转法并车方法此方法比暗灯法容易实现并网操作，一个相灯熄灭时，另两个相灯亮度一样；另外可根据灯光旋转方向判断频率大小。准确同步法（灯光法）又称理想整步法，合闸时无明显的冲击电流；对并车条件逐一检查和调整，操作复杂，费时较多。当电网出现故障，一般要求迅速将发电机投入，因电网电压和频率出现不稳定，准确同步法很难操作，往往用自同步法实现并联运行。(2)自同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，再用原动机把发电机拖动到接近同步转速(相差小于2~5％)，在没有接通励磁

6、电流的情况下合闸将发电机接入电网，并立即加入励磁，依靠定子磁场和转子磁场之间形成的引力（电磁转矩）将转子拉入同步转速，并车过程即告结束。①自同步法操作过程②注意事项励磁绕组必须通过一限流电阻短接，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。操作简单，方便快捷；③自同步法的优点合闸时有冲击电流。④自同步法的缺点6.4.2同步电机并网运行的理论基础并联运行通常是指同步发电机与无限大电网并联运行。就是发电机的端电压和频率与电网完全相等.与同相位，有电枢电流，但无有功功率输出，仍认为是空载。在理想条件下并

7、联到电网，原动机只供给发电机转动所需的损耗功率，即风阻摩擦、机械损耗及铁耗等。一、空载运行（不是I=0，而是有功功率或有功电流为零）也就是，原动机的拖动转矩等于空载矩，发电机不向电网输出功率。空载时改变发电机的励磁电流：1．增大励磁，则，电流落后电压电角度（向电网输送感性无功，相当于吸收容性无功），发电机对电网起电容器作用。2．减小励磁，则，电流领先电压电角度，发电机从电网吸收感性无功功率，此时发电机对电网相当于电感负载。3．改变发电机的励磁电流只能使电枢绕助产生落后或领先的纯无功电流，没有能使发电机输出有功功率。并联到电网上的发电机，能够

8、调节的物理量有两个：励磁电流；原动机输出转矩。原动机的输出转矩增加，转子加速，首先出现的是转子位置（以为标志）领先气隙旋转磁密，由于电网频率不会改变，的频率也不会变，所以气隙磁密