同步发电机的并联运行.doc

同步发电机的并联运行一、并联运行的必要条件二台同步发电机投入并联运行的必要条件：（1） 发电机的频率与待并机组或电网频率相同，即F=F（2） 发电机和电网的波形相同即三相正弦交流电（3） 发电机和电网的电压大小及相位相同。 （4） 发电机和电网的相序一致.一般情况下，条件(2)有设计制造年时来保证，不会出现问题。条件（4）是最关键的最重要的条件，若条件（4）不满足是绝对不允许投入并联运行的，否则，将造成重大设备事故。具体并联操作时，条件（2）可不考虑，条件（4）是电机出厂前由厂家对转向和相序作了标定。只要接线时不搞错，一般不会出现问题。当然，在没有完全把握时，可在并网前确认一下相序为好，以保万无一失。于是，并网只要注意条件（1）和（3）就可以了。二、投入并联运行的方法 投入并联运行的方法很多，主要有自同步法和准确同步法，即同步表法。主要由操作人员将电机的电压频率整定到符合并联运行的条件，为了判断该条件，常采用一种专门的同步指示装置（同步表MZ10，100V）。最简单的同步指示装置是灯光法，采用三组同步指示灯来检验合闸条件。同步指示灯有两种接线方法：1.直接法（灯光明灭法）；2.交叉灯光法。1、同期表法图4-1同期表电气原理图注意：当控制回路电源缺相时，同期表指针将大幅度偏摆。调整电压整定电位器使同期表上的电压指示在中间位置。调整转速微调电位器，使频率指示在中间位置。同期表S指示顺时针转动最慢，当指针指示在12点时为同步点。并联运行的操作：a. 并联时，先将控制屏同步检测转换开关置于“并”位置，调节电压整定电位器和转速微调电位器，使待并机组的电压、频率与电网或另一机机组的电压、频率相同，将并车方式开关置于“自动”位置，按自动并车按钮并保持一段时间，直到待并机组并车成功。如自动并车功能失灵，可将并车方式开关置于“手动”位置，并观察同步表，当其指针逆时针转动最慢到垂直向上位置时，即可按合闸按钮，使待并机组与电网或另一机组并联。b. 当机组与电网并联运行时，并联成功后，调节转速调节电位器和电压整定电位器，使机组在功率因数0.8-0.9（滞后），有功功率在一定值下运行。将同步检测转换开关置于断位置。c. 当两台机组并联运行且两台机组都运行于有差工作方式，并联成功后，机组带一定负荷运行。如果机组频率偏离额定频率，同时微调两台机组的转速电位器，使并联后的两台机组频率都为额定频率。d. 当两台机组并联运行且两台机组都运行于无差工作方式，每台机组都带有负荷分配器。机组带一定负荷后，如果两台机组所带有功负荷分配不均匀，可微调两台机组电子调速器上的负荷增益电位器(LOAD GAIN)，使两台机组均分负荷。e. 解列时，调整机组功率因数到1，调节转速调整电位器，待发电机负荷降至40kW以下时，按分闸按钮，机组即与并联机组解列。f. 机组解列后，按正常程序停机。注意：反复调整待并机组，并观察同步表相位差指示“S”指针，使其缓慢逆时针旋转。当指针旋转接近垂直向上位置时，扳动转换开关，使主开关合闸；电机及控制屏分别按照各自的说明书进行维护保养；机组每运转500小时，应检查发动机与发电机之间的弹性联接胶圈，如有损坏应予更换；机组使用中应经常检查风扇皮带轮松紧情况，必要时调节张紧结构，使风扇皮带张紧。（闭式机组）2、灯光明灭法图4-2 灯光明灭法接线图利用灯光明灭法时，将要投入并网的发电机调整到接近同步转速，并调整发电机的电压与电网电压相等，观察同步指示灯的情况，若相序正确，则发电机的频率与电网的频率有差别时，加在各相同步指示类上的电压U忽大忽小，而三组指示灯同时忽明忽暗，其亮暗变化频率就是发电机与电网相差的频率，调节发电机的转速(n2)，使灯光亮暗频率很低时，就准备合闸，这时应掌握好时机，在三组全暗时，说明开关二侧的电位差很小，即发电机与电网瞬时值U0，迅速合闸，完成并网操作。见图4-2。3、旋转灯光法图4-3旋转灯光法接线图起动待并发电机后，调节励磁电压使发电机电压与电网电压相等，注意同步指示灯的情况，若发电机频率f2电网频率f1时，三组指示灯按，I，的次序轮番亮暗，其旋转速度为发电机与电网的频率之差，若f2f1灯光按，I，的次序轮流亮暗（逆时针旋转），根据灯光旋转方向，调节原动机转速的高低，当发电机频率与电网频率接近时，灯光旋转速度变慢，此时准备合闸，当灯熄灭，灯亮度相同的迅速合闸，完成并网操作。见图4-3。三、并网运行的功率分配及调节 1、 并网运行的含义：（1）单台电机及多台电机与无穷大电网并联运行。（2）二台电机及多台电机容量相近的电机并联运行。 2、 并网运行时的功率调节发电机与无穷大电网并联时，发电机端电压U及频率f均恒定。要想增加有功功率，就必须增大来自原动机的输入功率，调节原动机阀门；要想调节发电机的无功功率，则需要调节发电机的励磁电流，增大励磁时，输出的感性无功功率增大，反之，减小励磁时，输出的感性无功功率将减小，cos提高。在调节有功功率时，并不能无限地增大来自原动机的输入功率，对一特定的发电机，当励磁一定时，发电机有一个限值，若超过该值，发电机的转速将连续上升而失步。在原动机输入功率不变时，改变励磁电流的大小，可改变发电机输出的无功功率，随之定子电流也将改变，励磁电流较大时，将有较大的感性（负载）无功功率，此时称为发电机运行于过励状态；随着励磁电流的减小，感性无功功率将减小，定子电流也随之减小，当励磁电流减小到一特定值时，无功功率为0，此时发电机只输出有功功率，定子电流最小，此时称为发电机运行于正常励磁电流状态，若进一步减小励磁，发电机随之输出容性的无功功率，定子电流又将增大，此时称为欠励磁状态。因此，当励磁电流为一特定值时，定子电流又将出现最小值，小于或大于该励磁电流时，定子电流都将会增大，以此绘出有功功率一定时I=f(If)的曲线。曲线形类似V形，称为发电机的V形曲线，通常同步机运行时过励状态，电机运行较稳定，欠励时电机运行稳定性较差，若励磁电流太小，将造成失步。3、数台发电机并联运行。数台发电机并联运行时，最理想的情况是总的有功功率和无功功率按各自的负载容量成比例的进行分配，体现“能者多劳，各尽所用”，容量较大的电机应该承担较大的功率实现合理分配。有功功率的合理分配，必须使各台发电机具有相同的调速特性。各台电机的原动机随着负载的增加，转速下降的斜率应相同，这样当某台电机承担的有功功率相对较多时，转速应自动下降，从而减小了其输出有功功率，反之，将自动增加有功功率，实现有功功率接比例分配。无功功率的分配是否合理，取决于发电机的调压特性。即各台发电机随着无功功率电流的增加，电压下降的斜率应相同，这样，当某台电机承担的无功功率较多时，将自动减小励磁电流，以减小其无功功率，反之，将自动增大其无功功率，直至无功功率分配合理。4、发电机并联运行的注意事项（1） 投入并联运行前，注意各台发电机相序是否一致，否则强行并车将造成电气及机件损坏。（2） 待并机组投入并联运行时，转速要略高于被并机组（或电网）否则将造成功率倒流，逆功率继电器动作，造成并车失败，如果转速略高就可使功率顺利转移。（3） 机组的有功功率分配不均匀会影响到无功功率的分配，因此在并车前，要将原动机的调速调整好，在调整无功分配不够理想时，可反复微调几次，效果就会好一些，如果实在调整不好，那就要怀疑原动机的调速器是否有问题。（4） 各台并联机组的输出电缆截面积不能太小，至控制屏的长度也要差不多长，因为电缆截面积和长度会引起电压降，若二台机组的电压降不同，则会造成无功功率分配不均，在低负载时分配差度小一些，负载大时，电压降明显不同，分配差度也大，若调整调差电位器，能改善一些分配差度，但不能根本解决。（5） 数台发电机