发电机同期并列装置PPT课件

1、发电机同步并联装置、2、发电机同步并联装置、1、同步发电机的并联运转2、实现发电机并联的方法3、准同步并联的条件分析4、准同步并联方式5、自动同步装置6、发电机同步系统试验、3、1、同步发电机的并联运转，同步发电机的并联运转，为了提高供电的可靠性和供电质量， 减少合理分配负载系统的备用容量，达到经济运行的目的，发电站的同步发电机和电力系统内的各发电站必须在一定条件下并联运行，这种运行方式称为同步发电机并联运行。 如图1所示。 同步发电机向电力系统并联运转接通的操作，或者电力系统的解列的两部分进行并联运转的操作称为并联操作或同步操作。 用于完成并行操作的装置称为同步装置。4、1、同步发电机并联运行、并联运行的基本要求发电机接通的瞬间冲击电流尽可能小，其最大值不得超过12倍的额定电流，防止同步发电机损坏的发电机组被编入系统后，为了减少对电力系统的干扰，应该迅速进入同步运行状态在图1的电力系统中并联运行的发电机、5、2、实现发电机并联的方法、实现发电机并联的方法分为准同步并联和自同步并联两种。 1、准同步并联准同步并联的方法准同步并联在并联单元排列之前，转子先施加励磁电流，调整发电机的转速以使发电机电压和系统电压的发电机频率与系统频率相等，在满足上述两个条件的情况下，在相位即将重叠之前产生接通脉冲，使发电机和系统间的断路器、6、2、实现发电机并联的方法，准同步并联的优点和缺点：正常情况下，并联时发生的冲击电流小，不降低系统电压，并联后容易引入同步，对系统的干扰少。 缺点：同步需要调整待机发电机的电压和频率，接近系统电压、频率，所以需要一定的时间，并行时间变长，不利于系统事故发生时接通备用容量。7、2、实现发电机并联的方法、2、自同步并行自同步并行的方法自同步并行电路图如图2所示。 在接通电源之前切断DL和退磁开关KMC，KMC的常闭辅助接点KMC用同步电阻RZ将发电机转子线圈短路。 接通单元，使单元接近额定转速(转速差一般抑制在额定转速的5%以下)时，自动关闭DL，DL的辅助接点联动地关闭KMC，关闭KMC，向发电机的转子线圈施加励磁电流。 图2自同步并联电路图，8，2，实现发电机并联的方法，自同步并联的优点和缺点：并联过程短，操作简单，即使系统电压和频率低，也有可能将发电机编入系统，容易自动化。 缺点：接通时冲击电流大，对电力系统的干扰大，不仅引起电力系统的频率振荡，而且在同步并联的机组附近电压也瞬间下降。 如上所述，自同步并行只被系统中的小容量发电机采用。 大中型发电机均采用准同步并行方法。9，3，准同步并联的条件分析，(1)准同步并联的理想条件待机发电机端子电压UF和系统电压u的大小相等的待机发电机的端子电压的相位与系统电压的相位相同，待机发电机的频率fF和系统频率f相等，待机发电机的相顺序与系统相顺序相同。 (2)准同步并行的条件分析XL-电力系统等效电抗。10、3、准同步并联的条件分析、1、电压大小不同的情况下，接通时的相量图如图4所示。 此时，在ab的两端，存在接通时由于电位差的作用，发电机产生冲击电流的电位差。 也就是说，x在发电机并联接通中的电抗为UFU的话，发电机输出无效电力，相反。在图4的电压相量图、11、3、准同步并列的条件分析中，冲击电流为无效成分，虽然不会加重原动机的负担，但在电枢线圈上产生大的冲击力，在电枢线圈端部作用冲击力而变形。 2、电压相位不同的情况下，接通、接通如图5所示，ab两端存在电位差，是因为接通时电位差的作用，发电机也产生冲击电流。 由于并联时a一般很小，所以仅相位角差时，并联时的冲击电流主要是有效成分。 (a大时包含无效性质的电流成分)、图5UF超前了u的相量图、12、3、准同步并联的条件分析、UF和u相反的情况下，相量图如图6所示，此时电压差成为发电机电压的2倍，此时并联时产生大的冲击电流，是额定电流的2030倍发电机会受到很大的冲击电磁力损坏了。 如果aFa，发电机先行于电网，机组立即输出有效电力，相反输出有效电力。 给机组和电网带来冲击。13、3、准同步并行的条件分析、3、电压频率不同的情况下，接通(fFf时，如图7所示。 UF超前u、Ih和UF的相位差小于90，即发电机输出有效电力。 冲击电流Ih的有效成分Ihp在旋转轴上产生制动扭矩，使转子减速、牵引同步，直至fF=f。 图7fF比f、14、3、准同步并行的条件分析大，(在fFf的情况下，如图8所示。 UF滞后u、Ih和UF的相位差大于90，即发电机从电力系统吸收有效电力。 冲击电流Ih的有效成分Ihp在旋转轴上产生驱动扭矩，使转子的加速牵引同步，直到fF=f为止。 通常，待机发电机的电压、频率比系统电压、频率稍高，在差压的作用下，发电机输出需要有效功率、无效功率。 图8fF是f，15，3， 在准同步并联的条件下，(3)准同步并联的实际条件发电机实际并联时，由于发电机和系统具有一定的抗冲击能力，除了相序必须一致以外，其他条件可容许一定的偏差，发电机电压和系统电压大致相等，(5-10 ) 不超过%额定电压的待机发电机的电压和系统电压的相位角差，在并联的瞬间必须接近零，10以下的待机发电机的频率与系统频率几乎相等，不超过(0.2-0.5)%额定频率。16、4、准同步并联方式根据自动化的程度，准同步并联方式可分为三种方式，即发电机的频率调整、电压调整、接通操作由驾驶员手动进行，在控制电路上设置异步接通的闭合装置(同步检查继电器)，防止因驾驶员误接通接通脉冲而引起的异步接通。 半自动准同步：发电机电压和频率的调整是手动进行的，同步装置可以自动验证同步条件，并在适当的时间发出接通脉冲。 自动准同步：同步装置可以自动调整频率，对于电压调整，有的装置可以自动进行，有的装置没有电压自动调整功能。 17、4、准同步并联方式是发电机的自动调整励磁装置，或者需要驾驶员手动调整。 当满足同步条件时，同步设备可以选择适当的时序来自动地输出接通脉冲。 在同步检查继电器同步继电器的芯中，埋入了匝数相等、方向相反的两个线圈，线圈电源分别与系统侧PT和待机侧PT连接。 两侧PT的二次相位角之差小于15-20的情况下，若两线圈的磁力相等，则相互抵消，因此铁心开放，闭合常闭辅助接点，相反，若相位角之差为20以上，则总是一个线圈的磁力过大，铁心吸附，断开常闭辅助接点，关闭同步电路(即在(1)同步基础知识概要1、准同步原理概要同步三要素中，频率差和相位角差两要素是一对矛盾体。 虽然两个系统本来的相位差a0，但如果频率满足相等的要素，则a是一定的，a=0永远是不可能的。只有在f=fg-fS0，即存在频率差的情况下，才出现a为0的机会。 在实际应用中，电压差、频率差与相位差相比，对系统和设备的影响小得多，同时电压、频率容易调整到满足要求。 因此，同步过程实际上是捕捉a=0的过程，但是可以简单地考虑电压差和频率差这两个要素作为同步时的限定条件，只要在一定的范围内即可。19、5、自动准同步装置、2、脉动电压脉动电压波形成为图9所示的并行之前，系统和发电机的频率不相等，因此Us和Ug之间的相位角差a根据t而变化。 a以0-2为周期变化，ud的振幅也变化，相邻的脉动电压振幅为零点之间的时间成为脉动电压的周期Td。 脉动电压振幅的零点表示相角差为零的Td的长短与两电压的频率差发生反应，因此准同步利用脉动电压包络线波形的变化，在图9(a)Ug、Us波形(b )脉动电压Ud波形、20、5、自动准同步装置、提前的时间tfw中发出接通指令在脉动电压波形中，记载了准同步并行所需的检测信息的电压振幅差、频率差、相位角差随时间变化的规律。 3、越前时间(前置时间)考虑到并联断路器有接通时间，自动基准同步装置应该在=0为止的时间内输出接通脉冲，将该前置时间称为前置时间tfw。 因为一个断路器的接通时间是一定的，所以导通前时间也不能随频率差、差压而变化，是一定的值，被称为一定导通前时间。21，5，自动对准同步装置，(2)自动对准同步装置的结构和功能自动对准同步装置利用脉动电压波形，以满足发电机并联前的自动调压、自动频率调制和并联条件为前提，在发电机电压和系统电压相位重叠前的一定前置时间发出接通脉冲。 四个组成部分：接通、调频、调压、电源接通部分：在频率差和电压差都满足准同步并联条件的前提下，在发电机电压和系统电压相位重叠前的一定读取前的时间发出接通脉冲。 如果不满足上述条件，就关闭接通脉冲电路。 调频部：判断发电机频率是高于还是低于系统频率，自动输出减速或增速的调频脉冲，使发电机的频率接近系统频率。22、5、自动同步装置、调压部：对待机发电机电压和系统电压的高低进行比较，自动地输出降压或升压脉冲，对发电机励磁调节器起作用，使发电机电压接近系统电压，电压差小于规定值时，解除电压差关闭，允许输出接通脉冲。 电源部：除了将系统电压和发电机电压设为装置所需的电压外，还向逻辑电路供给直流电源。 (3)同步对象和同步PT根据发电站的主布线图决定同步对象和同步PT的访问。 如图10所示。23、5、自动同步装置、图10同步PT信号的接通、1、发电机出口断路器两侧的PT信号的接通，两侧PT选择相同的线间电压信号、或相同的相位电压信号，没有旋转角的问题。 2、主变高压侧断路器两侧的PT信号的接通主变多，采用Y-d11接线，因此高压侧的相位比低压侧超前30度。 在两侧的PT选择相同的线间电压信号或相同的相位电压信号的情况下，需要由同步装置对低压侧的PT信号补偿30。 关于本工厂四角的布线、同步对象和同步PT信号的访问，24、6、发电机同步系统试验，(1)对同步操作前的发电机的控制1、电压控制，在发电机的电压比系统电压高的情况下，发电机无效，因此，在并联连接前，表明发电机的电压比系统电压稍高2、转速控制在发电机并联的瞬间，为了防止有效功率反转，在变为并联之前，必须保证发电机的转速仅超过3000转。，25，6，发电机同步系统试验，(2)相关试验1，在用定相方法检查发电机同步电路布线的正确性之前，驾驶员进行反向操作，空出发电站升压站的母线(以双母线为例)，关闭该母线的隔离开关和断路器，将发电机直接升压连接到该母线上。 由于经由母线PT和发电机PT施加给同步电路的两个电压实际上是发电机电压，因此同步装置的指示灯应位于12点的位置。 同步电路的布线错误。 这个电路的检查是在发生变化组从零升压时进行的。26，6，发电机同步系统试验，2，发电机同步电路布线的正确性用伪同步方法检查(1)伪同步试验时的两个必要条件发电机隔离刀片打开，其辅助接点很短。 拆下发电机和网带的初动负荷的电路，打开开关后，DEH误判为发电机合上了，防止施加初动负荷，提高了电动机速度。 (2)进行伪同步试验时，关闭断路器两侧的隔离开关，人为接通辅助接点的状态(辅助接点接通)，系统电压通过该辅助接点进入同步电路。 另外，并联发电机的电压也进入同步电路。 这两个电压进行同步并行条件的比较。27、6、发电机同步系统试验，如果采用手动准同步并联方式，驾驶员通过调整发电机电压频率，在满足同步并联条件时，手动配合并联发电机出口断路