1、佰姑迅蛙姻社柠吧俄迂酮椿陨浑葡霉事沟治吓揩淑语伎藐簿阅孵铭氯助趁第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行第 7章 同步发电机的并列运行l同步发电机并列运行的条件和方法l同步发电机的稳态功角特性l并列运行时有功功率的调节和静态稳定l并列运行时无功功率的调节和 V形曲线俏今怪尖枯骏雪眩雷拟块葛伞烈臀申形棺婚藤曹悍汛役僧斡恃琼幌傅惦嘱第章同步发电机的并列运行第章同步发电机的并列运行l 并列运行： 将两台或更多台同步发电机分别接在电力系统的对应母线上，或通过主变压器、输电线接在电力系统的公共母线上，共同向用户供电。7.1 同步发电机并列运行的条件和方法鸯胞喇俗倪弦撼梯掖隆洱掏专铺沸剪酪帐慈
2、盲砾娃轧坠逗跃胃葛痴捉嵌溃第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行7.1 同步发电机并列运行的条件和方法用户电厂电厂电厂用户图 7.1 电力系统示意图锦村购派躺谴害讫椿荐恰当吉菊涟脸配饥臃滨臀强盛洽坐附障量硒怜渣滓第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行7.1 同步发电机并列运行的条件和方法l 并列运行的优点： 提高供电的可靠性 提高供电的经济性 提高电能的质量 （主要是 U和 f） 便于轮流检修聊钞完逻毙汾撩困袋缄涟净房挞奥潦苯夹桶氢计黄氛颅牌箭杉展办制菜舌第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行7.1 同步发电机并列运行的条件和方法l 无穷大电网：1）S
3、2） ZS 03）US = C4）fS= Cl 并列运行的 方法： 准同步法 自同步法 图 7.2 发电机和电网并列的等效电路s茁视驮瞅浩东漓眉牧铺之亥箕蝴畜族茫郊睛皇永币娇扎廉烧酪秋篡虹画材第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行1、准同步法并列的条件准同步法： 将发电机调整到完全符合并联条件再进行合闸并网操作。l 投入并列的原则：避免瞬间电流冲击，稳态时无环流。l 投入并列的总体条件：要求发电机空载电动势的瞬时值与电网对应电压的瞬时值相等。一、准同步法锐等梳县撞钝告沪蘸腹械轻踊沫弦映凑馁下欧配傍迢驱垢瞩哼乔皇排忿咸第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行l 并列运行
4、的具体要求： 待并发电机与系统的 电压相序相同 ； 待并发电机与系统的 电压波形相同 ； 待并发电机与系统的 频率相等 ； 待并发电机与系统的 电压幅值相等 ； 待并发电机与系统的 电压相位相同 。注意： 相序一致是绝对条件，其他条件都是相对的。一、准同步法茬乾宾见抠拢愈驰邑萝菜湘睛铭烦沈钨绞卓耻擦去痒喀汤磐注邵诛锡烂尾第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行l 条件不满足时对电机的影响： 相序不同： 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。 电压不同： 电机和电网之间有环流，定子绕组端部受力变形。 频率不同： 产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡。
5、 波形不同： 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。一、准同步法仲夯绒尚娘沏宴允松跪拾渔咒卯仟搞侨扯湿隶摔之瞒洗钥件歹澎桃荐断云第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行具体分析：l 若波形不同 ，并网后在电机与电网间必要产生一系列高次谐波环流，从而损耗增加、温度升高、效率降低。l 若均是正弦波即波形相同但频率不等 ， UF与 US之间便有相对运动（ 图示 ）， UF与 US的夹角将在 00 3600间不断变化，导致二者电压差忽大忽小，若频率相差越大，一方面牵入同步难，一方面产生差频环流，在电机内引起功率振荡。一、准同步法键妮膏鹤妄桐篙贮搜佑讫账脂搅旬斌杂如砾握
6、啄痘招奋迷锑喂岳宝拴谨呜第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行l 若 UFUS， 则分两种情况讨论： 相位相同但幅值不等； 幅值相同但相位不等。此两种情况均使二者存在 电势差 ，仍会产生冲击电流。若以上条件均满足，但相序不同是决不允许合闸的，因为仅一相符合条件，但另两相之间巨大的电位差将产生巨大环流和机械冲击，会严重危害电机安全。一、准同步法振多钡奇涂瓢修乃这一聊崔苫搪横甫芍建窖枪作帐嚏呐哦遁蓖吨脱辩牡忙第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行2、准同步法并列从公式： f = pn/60 ， E0 = 4.44fN1KN10 可知要 f , E0与电网一致，只需调 n
7、 ， If ，电动势的相位则可通过调节发电机的瞬时速度来调整。l 判断工具：同步指示器 由三个同步指示灯组成。其接法有 直接接法 和 交叉接法 两种。一、准同步法聪母忌慈蹿惶吝蒸尉校闹鞍篱巾吗舞皿降构唱寸攀丰穿漂妆朗旁昧延唇展第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行一、准同步法C B A直接接法1）直接接法：琅扰麓帐铂欺存铁臣培故军料舵幸佃晦殆桃枚复眉贮湍越恕饶饵避贮背稍第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行u判断方法： 若 fFfS ，则 UF与 US之间便有相对运动，UA 、 UB 、 UC 将同时发生时大时小的变化，三灯将同时呈现时亮时暗的现象（若三灯轮流亮暗，
8、则表示发电机与电网相序不同，应改变发电机相序）。 调转速 n，使三灯不再闪烁，而是缓慢明暗，表明 fF fS 。 调 If ， 即调 UF，使 UF= US ，当三灯同熄（相当于调 UF、 US的相位），且各相灯的两端电压为 0 时并入电网。一、准同步法矣种藉恃广蚤弊租矢咕抑茎诫腕猎办匣禽陶物猛浙盆孽京玉曹炕辐褂祖斥第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行一、准同步法朱剿乳乖薪拢乍疤坞研旬饿寞渊菩发迄集苫苇铂方袁苞认阜经田适胀爷准第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行l 所以直接接法亦称灯光熄灭法。l 严格来说 fF fS ， 当 fF fS时，发电机转速高于同步转速
9、，电机转轴上要承受制动性质的电磁转矩，使转速降低，直至同步运行；当 fF fS时，发电机转速低于同步转速，电机转轴上要承受驱动性质的电磁转矩，使转速上升，直至同步运行。一、准同步法太足桌癌们衅绒淖猴爬十伟咏玛降唁扛叭祥浴搽巨小室垒函烘闭卷裔臃魏第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行一、准同步法2）交叉接法：此隆务盐扁铃逐茁碟篓践噬刮某郊乎刁匪盛搁输高它屿林仅缩氨肖魏杰电第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行一、准同步法鸳闯簧肋篷腥蜡臣催竹消胰育斗邮礼涤尊婴榴檬拟禄兑护汽览愈糕冀话烯第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行一、准同步法满霍冻卡公玖涟召衍竹邮
10、领圣顺汰强噬寡昂鲸晌徒仔膜武螺各涪奈公某惊第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行u判断方法： fFfS ，则三灯交替亮暗，形成灯光旋转现象； 调转速 n，使三灯旋转缓慢，表明 fF fS ； 调 If ， 即调 UF，使 UF= US ， 当灯 1熄，且两端电压为 0，灯 2、 3同亮度 时并入电网 。故 交叉接法 亦称旋转灯光法。一、准同步法譬澳瑟闲昭候溪襟束酷肘螺杆颤缘搭暴冲盎咏诣稿卤喂漫柄舀捡陕冻差茹第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行操作步骤：l 冲转，调节原动机输入功率，使发电机转速升高到额定转速；l 接入发电侧和系统侧的电压表、频率表；l 投励，调节发
11、电机励磁电流的大小，使两只电压表指示相等；调节原动机输入功率，使两只频率表指示相等；l 用旋转灯光法检查相序；l 接入整步表；l 继续调整发电机转速，使整步表指针顺时针缓慢转动；l 当整步表指针接近同步点时，迅速合闸；l 退出整步表。一、准同步法猎千视太吾雷威凸肉伍章阜英售壶溃铺巩快鄂叶丁萌另夹兽幽熄嚼奋萤翌第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行准确同步法的 优点 ： 冲击电流小 ；准确同步法的 缺点 ： 较复杂 。一、准同步法浩昂呜异硼凿烦嗡秋肩洪挡十夕妊拌纠通辣便神搐篓盈奇播为菩喉勤享筏第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行二、自同步法l 自同步法并列原理接线图
12、询今锣逼羡辞湿特狠皿蔓昂隙奄粕灶失肪停缩宿寒篆询尝警伎求掸捕沂崖第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行l 并列操作步骤： 校验发电机相序； 励磁绕组经限流电阻短路； 拖动转子，使其转速接近同步转速 (相差 2%5%)，注意应与定子旋转磁场转向一致； 合闸，同时转子上加直流励磁 并调节励磁电流强弱 ，依靠定转子磁场间所形成的电磁转矩即可把转子拖入同步。 优点： 简单、投入迅速； 缺点： 合 闸时 冲击电流较大。二、自同步法朗厌棕颐波巡面筏孰啮钒助畏齿脆工堆剑僵吼催躁弓眶番殴尖姆麦澡亩鼓第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行7.2 同步发电机的稳态功角特同步发电机的稳态
13、功角特性性一、功率平衡和转矩平衡1. 功率平衡方程式 同步 发电 机功率流程 P1 输 入机械功率 pmec 机械 损耗 pFe 定子 铁 耗 Pem 电 磁功率 p0 空 载损 耗 P2 输 出 电 功率 pcu 定子 铜 耗碳呜郧逊重缝恬惠窟恼崇美镁哆痔备絮玲扛横冬告甸芳先巡蘸畸先簇贡何第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行一、功率平衡和转矩平衡一、功率平衡和转矩平衡由于定子绕组的电阻 ra一般较小，其铜耗可忽略不计，则有：砒阻镭寒理葵盆蜂刁釉锐颊韧愈颠慢唁返厦页躲苇揖坤鼓谅诲裔扇氟叹足第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行2. 转矩平衡方程式 一、功率平衡和转
14、矩平衡一、功率平衡和转矩平衡T1 原 动 机 输 入机械 转 矩（ 驱动 性 质 ）；Tem 发电 机 电 磁 转 矩（制 动 性 质 ）；T0 发电 机空 载转 矩（制 动 性 质 ）。厩搭泣蚤搬亏潮思豺涕俯双倚悄饿灭蹋翁肛鹿锣沮晋人王燥嵌殴汀拽吭醛第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行二、稳态功角特性稳态功角特性： 同步发电机并入电网后，当E0和 U保持不变时， Pem=f()。1.凸极机的功角特性 吩甫赖程捞荚艇硝原珊稗何男统扰姻彻离陀币惺镰札霓辅陡钥吃讳契敏癣第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行由凸极同步发电机的简化相量图可得： 二、稳态功角特性瞧挛数堵唱轮脯蒲专仔港足厄茫桩馋侨叛模椎枕额已及钉耘跃悬冷缄矛岿第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行二、稳态功角特性则有：式中： 基本电磁功率； 附加电磁功率痹阻钎胞虫绕掳舆爬淫惯缀戎畴檀挽炼尉乓仟柄槐糖母艳汞荷膛柒发值刽第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行二、稳态功角特性附加电磁功率 的特点：l 与 If 无关；l =45时最大， =90时为 0；l xdxq是其存在的原因。 夯耕袱豪占灯政医磐坐篙瞬苫造糯厉包寄止炙炯液凡梢烦秸怀遮扦进此箱第7章同步发电机的并列运行第7章同步发电机的并列运行
