CH18+同步发电机并联运行.ppt

第一节 投入并联运行的条件和方法 相序一致是绝对条件，其它的相对。因为电机可承受一些小的冲击电流，断路器合闸瞬间，电压差不应超过额定电压的5%~10%，频率差不应超过额定频率的0.2%~0.5%，相位误差不应大于5°。 并车准备工作：检查并车条件和确定合闸时刻。 通常用电压表测量电网电压，调节发电机励磁电流使发电机输出电压U=U1。借助同步指示器检查并调整频率和相位以确定合闸时刻。 同步发电机的并车方法 1.准确同步并车 将发电机调整到完全符合并联条件后的合闸并网操作过程称为准确同步法。 发电机在并车合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并车点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机合闸，完成并车操作。 又称理想整步法。需对并车条件逐一检查和调整，费时较多。 优点：冲击电流小，不会引起系统电压变化。不足：并列操作过程中需对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。另外，如果合闸时刻不准确，可能造成非同步合闸。 上述过程属于手工操作，随着检测技术和控制技术的不断发展，手工并网已很少，而是广泛采用自动并网装置。准确同步并列法按自动化程度不同，分为手动准同步、半自动准同步和自动准同步。 Pem为通过电磁感应作用转变为定子绕组上的电功率，称为电磁功率。负载运行时，定子绕组中还存在定子铜耗pCu1， p2是发电机的输出功率。 励磁回路消牦功率由原动机或其他电源供给，故不包括在功率流程图中。 有功功率特性是同步发电机的基本特性之一，通过它可研究发电机接在无穷大电网上运行时输出功率的情况，并进一步揭示机组的稳定性和发电机与电动机之间的联系与转化。 假定：发电机并联于无穷大电网，磁路不饱和，忽略电枢绕组电阻。 第四节 并列运行时无功功率的调节与V型曲线 电网负载除消耗有功外，还消耗感性无功，如异步电机、变压器、电抗器等。所以电网除了供应有功外，还要供应大量滞后性的无功功率。 电网所供给的绝大部份无功功率由并网的同步发电机共同分担。 *第五节 同步发电机并网后正常运行分析 发电机并网后，向电网输送电能，电能的发、供、用在同一瞬间完成，必须保持系统功率的平衡； 有功不平衡影响电网频率，无功不平衡影响电网电压。 系统要稳定运行，必须随时保持系统有功、无功的平衡； 发电机工作状态与有功输出的关系 有功调节依靠原动机输入功率调节实现。发电机并网后，若励磁不变，只开大汽门（或水门），即原动机出力↑，转子轴上机械转矩↑，输入的机械转矩T1大于电磁转矩T，转子升速，功角δ↑，电磁功率↑，发电机输出功率↑。 新条件下保持 , 得到新的平衡，这时定子电流和无功都将改变。 若只开大汽门（或水门），不调励磁，发电机发出的无功由感性到容性，称为欠励磁状态，发电机向电网输送有功，同时又向电网吸收无功。 发电机一般不允许欠励运行，这时应增加励磁，使定子电流大小和相位变化，发电机从欠励过渡到正常励磁。继续增大励磁，定子电流增大，发电机发出感性无功，运行在过励状态。 一般发电机设计和运行在过励状态，即向电网输送有功的同时，输送感性无功。 正常情况下，功率因数为0.8(滞后)，即发电机每发出l00kW有功，同时发出700-750kVar无功。以保证系统对有功、无功的需求。 在运行期，电站可按调度要求或实际情况发送有功和无功，让水流充沛的电站多发有功。但多发有功的发电机要注意定子电流不得超过允许值，同时为了运行稳定性，功率因数一般不得超过0.95(滞后)。 CD正比于有功输出，DC不变，则发电机有功输出不变，励磁电势E0不变，端电压U改为U?，端电压U的端点轨迹在直线上。 端电压从C降到C?，功角变大，定子电流略增加且更加滞后，相应的无功输出也必然发生变化。 电网实际运行中，允许电压波动，比如?5%。 电机电压下降5%，铁心磁密↓，铁心温升↓，允许定子电流略增，一般不超过额定值的5%，否则会因绕组铜耗增大而引起电机温升增加； 电压增大5%，铁心磁密↑，漏磁↑，转子铁心表面产生附加损耗↑，转子过热，同时定子铁心温升↑，电机温升↑。通常端电压增高在5%以内时，定子电流减小5%，以保证发电机维持出力不变连续运行，同时温升在允许限度内。 第六节 同步发电机的振荡 同步发电机并在无穷大电网上正常运行时，定子磁极和转子磁极之间可看成由有弹性的磁力线联系。负载↑，功角↑，相当于磁力线拉长；负载↓，功角↓，相当于磁力线缩短。 同步发电机的振荡 负载突然变化时，由于转子惯性，转子功角不能立即稳定在新的数值，而是在新的稳定值左右经过若干次摆动，这种现象称为同步发电机的振荡。 设发电机稳定运行于a点，有功输出P?a，对应功角?a，忽略空载损耗，此时电磁转矩Ta与