第15章同步发电机的并联运行

第十五章同步发电机的并联运行

本章基本要求：1．熟悉同步发电机并联合闸的条件和方法；2．掌握并联运行的基本分析方法，包括：基本电磁关系、功率及转矩平衡方程有功功率和静态稳定判据第一节概述

1.电能的供应可以互相调剂，合理使用；2.增加供电的可靠性；3.提高供电质量，电网的电压和频率能保持在要求的恒定范围内；4.系统愈大，负载就愈趋均匀，不同性质的负载，互相起补偿作用；5.联成大电力系统，有可能使发电厂的布局更加合理；

当一台欲与电网并联的同步发电机容量远小于电网容量时，可以认为该电网是无限大电网。并网发电机作功率调节时对电网的电压和频率不产生任何影响，且该发电机的输出电压和输出频率和无限大电网的电压和频率保持一致。

理想的无限大电力系统指其容量无限大，即电压U=常数，频率f=常数。无限大电力系统的概念:目的：为了简化并联运行发电机分析过程。变压器的并联负载第二节并联合闸的条件和方法一、并网条件同步发电机的并联运行1.发电机频率等于电网的频率；2.发电机的电压幅值等于电网电压的幅值；3.发电机的电压相序与电网的电压相序相同；4.发电机的电压相角与电网电压的相角一致。

发电机并网时避免产生大的电流冲击和转轴受到突然的扭矩，从而威胁到发电机及电网的安全运行，必须满足四个条件：实际并网操作中，条件（3）必须满足，其它条件允许有一定出入。冲击电流：

冲击电流：

为了将同步发电机调整到符合并联条件后进行并网操作，最基本方法分为暗灯法和

旋转灯法两种。

(1)暗灯法：其接线如右图所示V二、并网方法请思考以下两个问题：（1）如果其中某个条件不满足，三个相灯会呈现什么灯光特点？（2）如何调节发电机，使其最终满足并网条件？某时刻，发电机电压相量和电网电压相量同相位a.只是频率不等随时间推移，发电机电压相量和电网电压相量逐渐拉开相位差

结论：相灯会呈现同时灭、再同时亮起的交替变化现象，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,使得相灯亮灭变化缓慢，灯暗后，隔很长时间才亮起来。发电机电压相量和电网电压相量反相位时刻b.只是电压不等（发电机频率已调整到很接近电网频率）最暗亮度增加结论：三个相灯没有绝对熄灭的状态，而是在最亮和最暗范围内缓慢交替变化。需调节励磁电流从而改变发电机的端电压，出现灯完全熄灭的情况。一般用电压表测量。c.只是相序不等（发电机频率已调整到很接近于电网频率）1号相灯灭，2、3号相灯亮V2号相灯灭，3、1号相灯亮结论：三个相灯依次呈明暗交替变化状态，即灯光旋转状态。说明发电机与电网的相序不同。需对调发电机出线的任意两根接线。3号相灯灭，1、2号相灯亮d.相角不等（发电机频率已调整到很接近于电网频率）三个相灯不同时熄灭，不能合闸并网。稍微调节转速一点，使得三灯都熄灭结论：等待三个相灯都完全熄灭的一刻，说明发电机电压和电网电压同相位，就可以合上并网开关，完成发电机的整个并网操作。(2)旋转灯法其接线如右图所示。

V当（1）号相灯完全熄灭时，（2）、（3）相灯亮度一样时，可更精确的判定发电机电压相位和电网电压相位相同。a.可更精确的判定发电机电压相位和电网电压相位相同；b.可根据灯光旋转方向判断出发电机的频率是否高于或低于电网频率。旋转灯光法相比暗灯法的优点：自同步法：这种方法基本思路是：先校验好同步发电机的相序，励磁回路经限流电阻短路，把转速调到接近同步速（发电机与