第十六章 同步发电机的并列运行ppt课件.ppt

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1、电机技术同步电机篇同步电机第四篇第十六章同步发电机的并列运行第十六章同步发电机的并列运行本章基本要求：⒈掌握同步发电机并列运行的条件和方法；⒉掌握同步发电机并列运行时有功功率功角特性及有功功率的调节和静态稳定概念；⒊掌握同步发电机并列运行时无功功率功角特性及无功功率的调节和U形曲线。本章重点和难点：重点是并列运行条件和方法、功角特性、有功功率的调节和静态稳定、无功功率的调节和U形曲线。难点是功角特性和U形曲线。1.单机供电的缺点：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)；无法实现供电的

2、灵活性和经济性。这些缺点可通过多机并联来改善。2.通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。现代发电厂都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总有多个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统(电网)。3.电网供电优点：①提高了供电可靠性。一台电机故障或检修不会引起停电事故。②提高了供电的经济性和灵活性。若水电厂与火电厂并联，在枯水期和旺水期两种电厂可以调配发电。用电高峰期和低谷期可灵活决定投入电网的发电机数量，提高发电效率和供电灵活性。③提高了供电质量。电网容量大(相对于单台发电机或个别负载可

3、视为无穷大)，单台发电机投入与停机、个别负载变化对电网影响甚微，衡量供电质量的电压和频率可视为恒定不变的常数。同步发电机并联到电网后其电压、频率和电网一致不能单独变化。无穷大电网的两个基本特征:①、电网上并列运行的发电机总容量比任意一台发电机的容量大得多；②、任意一台发电机有、无功功率的变化对电网的电压和频率影响甚微，也就是说电网的频率和电压是不变的恒值。无穷大电网的含义:是指电网的容量相对于待并网的发电机容量为无穷大。(1)S→∞，(2)ZS→0，(3)US=C，(4)fS=C无穷大电网的特点:发电厂里的发电

4、机总是并联在一起运行的。发电厂与发电厂之间也是并联在一起组成电力系统，同步发电机的并列运行是指发电机在无穷大电网上的运行。第一节并列条件与方法并列运行的含义将两台或更多台发电机分别接在电力系统对应的母线上，或通过变压器、输电线接在电力系统的公共母线上，共同向负荷供电。把同步发电机并联至电网的过程称为投入并列，或称为并联、并车、整步。在并列时必须避免产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网遭受干扰，如图所示。并列运行的优点1.提高供电的可靠性；2.提高供电的经济性；3.提高电能的质量。（主要是U和f）并

5、列方法1.准同步法2.自同步法同步发电机与电网并列投入时,必须避免产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏（电磁冲击、机械冲击）、电网遭受干扰。因而，要实现并列运行，需要满足一定的并列条件。根据待并列的发电机励磁情况的不同，并列的方法和条件也不同。并列条件一、准同步并列法(1)准同步并列法的含义准同步并列法就是将发电机调整到完全符合并列条件后的合闸操作过程；即让待并列发电机首先应处在空载励磁状态下工作，然后调节发电机使其满足一定的条件再并入电力系统。(2)准同步并列法的条件①待并发电机端电压UF与系统电压U

6、大小相等，即UF=U；②待并发电机端电压的相位与电力系统电压的相位相同；③待并发电机的频率fF与电力系统频率f相等，即fF=f；④待并发电机的相序与电力系统相序相同。1.电压大小不等时，合闸投入如图所示:此时,ab两端存在有电位差为:～合闸时由于电位差的作用发电机将产生冲击电流，即:冲击电流为无功分量，虽不会加重原动机的负担，但会在电枢绕组中产生很大的冲击力，使电枢绕组端部受冲击力的作用而变形。2.电压相位不同时，合闸投入如图所示:～同理此时,ab两端存在有电位差为:合闸时由于电位差的作用发电机也将产生冲击

7、电流Ih。电位差可达发电机电压的两倍，若此时并列，会产生很大的冲击电流，可达额定电流的20～30倍。发电机会因遭受巨大的冲击电磁力而损坏。～3.电压频率不同时，合闸投入(1)拍振电压产生拍振电流使电枢绕组端部受力变形，使电枢绕组发热。(2)有功电流Ih和转子磁场作用在转轴上时而产生制动转矩、时而产生驱动转矩，导致发电机振动。fF>ffFffF

8、间将待并发电机合闸投入。4.电压相序不同时，合闸投入因此，发电机实际并列时，除了相序必须一致外，其它条件允许有一定的偏差，如△U不超过10%，相位差不超过10%，频率偏差不超过0.2%～0.5%（0.1～0.25Hz)。冲击电流的影响：1)电枢绕组端部受电磁力变形;2)转轴上受冲击转矩的作用,使机轴扭曲变形;3)电枢绕组发热；4)导致发电机振动。准同步并列条件不满足时对电机的影响1、电