[物理]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。电机可承受小冲击电流，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，调节发电机励磁使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。 如果灯光不是明、暗交替，表明相序不一致，应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序一致； 相灯明暗快慢和发电机频率?2及电网频率?1有关，通过调节发电机转速使灯光明暗变化十分缓慢时，说明同步发电机和电网的频率十分接近，这时等待灯光完全变暗的瞬间到来，即可合闸并车。 不满足并网条件时，灯光熄灭法所见的现象： 1）频率不等。相灯呈现同时暗、亮的变化很快，说明发电机与电网的频率不同，需调节原动机转速从而改变发电机频率。 2）电压不等。三个相灯没有绝对熄灭的时候，而是在最亮和最暗范围闪烁，需调节励磁电流从而改变发电机的端电压。 3）相序不等。三个相灯明暗呈旋转变化状态，说明发电机与电网的相序不同，需对调发电机或电网的任意两根接线。 4）相位不等。三组相灯不熄灭，不能合闸并网，需微调转速。 旋转法并车方法为： 调节发电机励磁电流使发电机电压与电网电压相等； 如果相序一致，灯光旋转，否则说明相序不一致，应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序一致； 调节发电机转速改变频率，直到灯光旋转十分缓慢，说明发电机频率?2和电网频率?1十分接近，这时等待灯1完全熄灭的瞬间到来，即可合闸并车。 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：并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂，若合闸时刻不准确，可能造成非同步合闸。 按自动化程度不同，有：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 接在电网负载除了消耗有功功率外，还要消耗感性无功功率，如异步电机、变压器、电抗器等。所以电网除了供应有功功率外，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是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?