1、中国电力(http:/)发电机的并列运行 日期:2005-01-22 来自:网络 一、发电机并列运行的条件1.待并发电机的电压有效值 Uf 与电网的电压有效值 U 相等或接近相等,允许相差 5的额定电压值。待并发电机的电压有效值 Uf,与电网的电压有效值 U 之间的压差 U,若在允许范围内,所引起的无功冲击电流是允许的。否则 U 越大,冲击电流越大,这个过程相当于发电机的突然短路。因此,必须调整两者间的电压,使其接近相等后才可并列。2.待并发电机的周波 ff 应与电网的周波 f 相等,但允许相差0.050.1 周/秒以内。若两者周波不等,则会产生有功冲击电流,其结果使发电机转速增加或减小,导致
2、发电机轴产生振动。如果周波相差超出允许值而且较大,将导致转子磁极和定子磁极间的相对速度过大,相互之间不易拉住,容易失步。因此,在待并发电机并列时,必须调整周波至允许范围内。通常是将待并发电机的周波略调高于电网的周波,这样发电机容易拉入同步,并列后可立即带上部分负荷。3.待并发电机电压的相位与电网电压的相位相同,即相角相同。在发电机并列时,如果两个电压的相位不一致,由此而产生的冲击电流可能达到额定电流的 2030 倍,所以是非常危险的。冲击电流可分解为有功分量和无功分量,有功电流的冲击不仅要加重汽轮机的负担,还有可能使汽轮机受到很大的机械应力,这样非但不能把待并发电机拉入同步,而且可能使其它并列
3、运行的发电机失去同步。在采用准同期并列时,发电机的冲击电流很小。所以,一般应将相角差控制在 10 以内,此时的冲击电流约为发电机额定电流的 0.5 倍。4.待并发电机电压的相序必须与电网电压的相序一致。5.待并发电机电压的波形应与电网电压的波形一致。以上条件中第 4 项关于相序的问题,要求在安装发电机的时候,根据发电机规定的转向,确定好发电机的相序而得到满足。所以在以后的并列过程中,相序问题就不必考虑了。第 5 项关于电压波形的问题,应在发电机生产制造过程中得以保证。综上所述,在发电机并列时,主要满足 13 项的条件,否则将会造成严重事故。在并列合闸过程中,发电机与电网的电压、周波、相位角接近
4、但并不相等时,由此而产生的较小冲击电流还是允许的。合闸后,在“ 自整步作用”下,能够将发电机拉入同步。二、发电机并列时的操作发电机并列的方法有两种,即:准同期并列法和自同期并列法。目前广泛采用准同期并列法。准同期并列中国电力(http:/)法分为手动、半自动及自动三种。一般采用手动或半自动这两种操作方法。目前,我们采用的的是手动准同期并列法,具体操作程序如下:1.发电机升压操作正常后,需要根据发电机及电力系统具体运行状况,将待并同期点的同期开关(控制屏 5KP 的“联络线同期开关”TK/或者是 6KP 的“发电机同期开关”TK)右转至“投”的位置,使同期母线带电。2.将发电机同期闭锁开关 ST
5、K 置于“闭锁”位置,其 1、3 接点断开。与此同时,同步检查继电器 TJJ 进入闭锁状态。3.将 6KP 的“ 手动准同期开关”1STK 左转至“粗调”位置,6KP 的组合式三相同期表 S 就有了电压和周波的指示。此时,通过调整发电机的电压及频率,使之与电网的电压及频率相近或基本一致。4.当发电机周波与电网周波相差在 1.0 周/ 秒以内时,将“手动准同期开关”1STK 右转至“细调”位置,则组合式三相同期表 S 的线圈得电,指针开始缓慢地顺时针方向转动。此时,应根据电压、频率的指示,更精细的调整待并发电机的频率。为了使待并发电机并列后可立即带上部分负荷,应使待并发电机的频率稍大于同期频率。
6、同时,将待并开关(5KP 的 121 或 6KP 的 101)的操作把手置于“预备合闸”位置,做好并列合闸的准备,这时开关的绿色指示灯发出闪光。待指针快接近同期点时(考虑到开关操作机构有大约 0.2 秒的动作时间),迅速将待并开关(121 或 101)的操作把手右转至合闸位置,此时该开关的红色指示灯发平光,绿色指示灯熄灭,这表明待并发电机并列成功。5.发电机并列后,应将控制屏上的同期开关、手动准同期开关及同期闭锁开关的操作把手恢复原位,然后接带负荷,使发电机按正常运行方式运行。三、为防止不同期并列,在下列三种情况时不准合闸:1.组合式三相同期表 S 的指针转动不平稳而且有跳动现象,不准合闸。因
7、为这可能其内部的接点有卡阻现象。2.若组合式三相同期表 S 的指针在接近同期点时出现停滞现象,不准合闸。因为此时虽然满足并列条件,但由于开关操作机构动作需要约 0.2 秒的时间,若在此时间内发电机与电网之间的电压、周波及相角差有变化,则会使开关的合闸在不同期点上。3.若组合式三相同期表 S 的指针转动过快时,不准合闸。因为此时待并发电机与电网的周波相差很大,不易掌握开关合闸操作的时间,容易造成在不同期点上合闸。四、对操作人员的要求发电机的并列操作非常重要,在一定程度上关系到整个发电厂与电网的安危。因此,要求操作人员必须具有丰富的现场经验和实际工作的锻炼;要求在操作时注意力必须高度集中,密切监视
8、有关机组及联络线的表计变动情况;抓住机会稳、准地进行发电机的并列操作,确保待并发电机安全可靠地并入电网运行。中国电力(http:/)第二章 同期系统的设备元件及其作用一、组成同期系统的设备及元件构成同期系统的设备元件有:1. 电压互感器 1YH、2YH、4YH ; 2.同期开关 TK/、TK;3.手动准同期开关 1STK; 4.同期闭锁开关 STK; 5.组合式三相同期表 S; 6.真空开关 101、121; 7.同期小母线 TQMa、TQMc、TQMa/; 8.同期合闸小母线 1THM721、2THM722; 9.同步检查继电器 TJJ; 10.电压小母线 1YMa、1YMc、YMb。二、同
9、期系统的构成及设备元件的作用1.由 1YH 和 4YH 及联络线同期开关 TK/,通过同期小母线、电压小母线和同期合闸母线的连接,组成了联络线同期并列点。该同期点在发电机脱网运行状态下待并时,向同步检查继电器 TJJ 和组合式三相同期表 S,分别输入电网及发电机的电压、频率、相位角等参量。2.由 1YH 和 2YH 及发电机同期开关 TK,通过同期小母线、电压小母线和同期合闸母线的连接,组成了发电机同期并列点。该同期点在发电机空载运行状态下待并时,向同步检查继电器 TJJ 和组合式三相同期表 S,分别输入电网及发电机的电压、频率、相位角等参量。3.由组合式三相同期表 S、手动准同期开关 1ST
10、K、同步检查继电器 TJJ 和同期闭锁开关 STK,通过同期小母线、同期合闸母线和配电装置信号电源线的连接,组成了具有对两个系统的参量,进行检测、比较、判断、盘面指示并发出执行命令及电气闭锁功能的手动准同期装置。其元件的作用:组合式三相同期表 S,能够分别指示出两个系统间的电压、频率及相位差的变化,为操作人员提供了发电机待并过程中动态的、直观的、准确的相关参数;为发电机安全、可靠的并列运行提供了依据。同步检查继电器 TJJ 能够自动地分析、比较、判断两个系统间电压幅值及相位差的变化,并根据判断的结果,发出执行命令(其干簧继电器的常开、常闭接点断开或闭合)。其作用是,防止操作人员在非同期情况下将待并发电机并列。它是手动准同期装置的非同期闭锁部分。手动准同期开关 1STK 的作用就是,通过其接点将同期小母线、同期合闸母线、配电装置信号电源线与同步检查继电器 TJJ 及组合式三相同期表 S 可靠的连接起来,并通过其接点的切换,使组合式三相同期表S 和同步检查继电器 TJJ 实现上述功能。同期闭锁开关 STK 的 13 接点和 TJJ 的常闭接点并联,可以解除 TJJ 的闭锁作用。当开关进行不需要同期操作的合闸时,为了能将该开关合上,就需要利用 STK 的 13 接点将 TJJ 的常闭接点短接,解除 TJJ 的闭锁作用。