同步发电机自动准同期ppt课件.ppt

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1、信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering同步发电机自动准同期1同步发电机自动并列的条件和原则1.准同期自动并列的分析2.准同期自动并列装置的实现原理3.信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering2一、并列操作的基本概念电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为式中:Um——电压幅值ω——电压的角速度Φ——初相角信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering3并列操作如图所示，一

2、台发电机组在投入系统之前，它的电压与并列母线电压的状态往往不等，须对待并发电机组进行适当的调整，使之符合并列条件后才允许断路器合闸作并网运行。这一系列操作称为并列操作。检测调整并网信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering4并列操作的重要性:同步发电机组并列时遵循的原则：(1)操作频繁(2)不恰当操作后果严重（大型机组）信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering5并列方法分类:(1)准同期并列：（一般采用）If→合闸→暂态→同步过程：发

3、电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。优点：是冲击电流小；不足：并列时间较长且操作复杂。(2)自同期并列：无If→UN→合闸→加If→暂态→同步过程：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。优点：并列时间短且操作简单。不足：从系统中吸收无功而造成系统电压下降，产生冲击电流。信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineeri

4、ng6发电机准同期并列条件的分析发电机G电压系统电压两者的电压差称为滑差电压~ABQF0QF信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering7发电机并列的理想条件并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。123信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering8发电机并列时偏离理想条件所引起的后果电压幅值差设，频率与相角相等。此时冲击电流，主要为无功分量。最大值相角差设，频率与电压相等。此时冲击电流，较小时，主要为有功分量。信息与电气工程学院Sch

5、oolofInformationandElectricalEngineering9基于三电平的光伏发电系统逆变器研究StudyoftheInverterofPVpowergenerationsystemBasedonThree-Level下面分析如果同步发电机组并列时偏离理想条件所引起的后果。1、电压幅值差并列时的电压相量如图所示。冲击电流主要为无功电流分量。冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害。由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在1～2倍额定电流以下为宜。2、合闸瞬间存在相角差

6、。当相角差较小时，这种冲击电流主要为有功电流分量，说明合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的。为了保证机组安全运行，一般将有功冲击电流限制在较小数值。010频率不相等滑差角频率滑差频率脉动周期脉动电压:假定:脉动电压的幅值:UsusTst信息与电气工程学院SchoolofInformationandElectricalEngineering11频率不相等设并列合闸时，电压幅值相等；频率不相等。断路器两侧电压相量如图所示。这时断路器DL两侧电压差为脉动电压。其大小如公式所示。脉动电压波形可以看成是幅值为US

7、，频率接近于工频的交流电压波形。由此可见，us为正弦脉动波，其最大幅值为2UG(或2Ux)。us的瞬时值波形如图所示。如设想系统电压Ux固定，而待并发电机的电压UG以滑差角频率s对Ux转动。当相角差e从0到变动时，us的幅值相应地从零变到最大值2UG，当e从到2变动(重合)时，us的幅值又从最大值回到零。转动一圈的时间为脉动周期Ts。脉动电压周期、滑差频率和滑差角频率都可用来表示待并发电机的频率与电网频率之间相差的程度。相角差是时间的函数，所以并列时合闸相角差与发出合闸信号的时间有关。如果发出合闸信号的时间不恰当，就有可能在相角差较大时合闸，以致

8、引起较大的冲击电流。同时也可看到，如果发出合闸信号的