同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行(III)

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1、目錄第一節(jié)12第二節(jié)3第三節(jié)4第四節(jié)第10章同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行一臺發(fā)電機(jī)獨(dú)立向負(fù)載供電的缺點(diǎn)每一臺發(fā)電機(jī)的容量有限制。若負(fù)載經(jīng)常變化，輕載時運(yùn)行效率低。發(fā)電機(jī)檢修則需要停電；否則要備用一臺同容量的機(jī)組，平時卻不用，不經(jīng)濟(jì)。一臺發(fā)電機(jī)供電，供電的品質(zhì)會受影響頻率和電壓會變化（負(fù)載突變時）。一般在較偏遠(yuǎn)或無法與電網(wǎng)相聯(lián)的場合下使用。同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行將每個電廠的多臺發(fā)電機(jī)與多個電廠的發(fā)電機(jī)通過變壓器和高壓輸電線互相并聯(lián)在一起，形成電力系統(tǒng)。并聯(lián)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)電能可以互相調(diào)劑，合理使用。增加供電可靠性,減小備

2、用容量。系統(tǒng)越大，負(fù)載越趨于均勻。使發(fā)電廠的布局更合理。同步發(fā)電機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行無限大電網(wǎng)一臺發(fā)電機(jī)單獨(dú)供電時，電壓的頻率由原動機(jī)決定，調(diào)節(jié)勵磁電流可以調(diào)節(jié)電壓的大小。一臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)于無限大電網(wǎng)運(yùn)行時，調(diào)節(jié)原動機(jī)的轉(zhuǎn)速不會改變其電壓的頻率；調(diào)節(jié)勵磁電流也不能改變其電壓的大小。當(dāng)一臺發(fā)電機(jī)的容量遠(yuǎn)小于它所并聯(lián)的電網(wǎng)的容量時，電網(wǎng)可看成是無限大電網(wǎng)。無限大電網(wǎng)的容量可近似認(rèn)為是無窮大，電網(wǎng)的電壓和頻率不變。10.1同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)合閘的條件和方法并聯(lián)合閘條件要求發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)電壓滿足4個條件：頻率相同；幅值相同，且

3、波形一致；相序相同；相位相同。滿足4個條件時，合閘時發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)電壓的瞬時值相同，不會產(chǎn)生電流沖擊。并聯(lián)合閘的條件和方法4個條件中任何一個不滿足，并網(wǎng)合閘時都會出現(xiàn)電流沖擊。在并網(wǎng)過程中，需要對4個并網(wǎng)條件進(jìn)行檢查，調(diào)節(jié)直到滿足。如何判斷條件是否滿足？條件不滿足時如何處理？分析時將無限大電網(wǎng)視為一臺同步發(fā)電機(jī)，其電壓的大小和頻率不變。兩種最基本的方法：暗燈法，旋轉(zhuǎn)燈光法。暗燈法判斷合閘開關(guān)兩端的電壓差。如果3個相燈都熄滅，說明合閘開關(guān)兩端的電壓差為零，4個條件滿足。利用相燈來判斷，即把燈泡跨接在合閘開關(guān)

4、兩端，由燈的亮暗情況來判斷電壓差的大小。暗燈法（1）頻率不等時調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)原動機(jī)的轉(zhuǎn)速，使相燈亮暗變化很慢?，F(xiàn)象3個相燈同時亮，同時暗，亮暗交替變化；頻率相差越大，亮暗變化越快。暗燈法（2）電壓不等時調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁，使電壓相等?，F(xiàn)象3個相燈都不會完全熄滅。相序相同、頻率相近時，3個相燈同時亮、同時暗，在最亮和最暗之間交替變化。相燈在低電壓時就會熄滅，并不說明電壓差為零?？捎秒妷罕韥頇z測。暗燈法（3）相序不同時現(xiàn)象3個相燈旋轉(zhuǎn)。暗燈法（3）相序不同時調(diào)節(jié)方法將發(fā)電機(jī)接到合閘開關(guān)的任何兩根線對調(diào)，

5、使相序相同。現(xiàn)象若發(fā)電機(jī)頻率高于電網(wǎng)，則順時針旋轉(zhuǎn)；反之，則逆時針旋轉(zhuǎn)。頻率差越大，燈光旋轉(zhuǎn)速度越快。暗燈法（4）相位不等時調(diào)節(jié)方法稍微調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使相位差發(fā)生變化，燈光亮暗的頻率很低?，F(xiàn)象若頻率相同，則3個相燈都不會熄滅，且亮度不變。相等完全熄滅時，相位相同，此時即可并網(wǎng)。燈光旋轉(zhuǎn)法有意把相燈接在不同相的電壓之間，在相序正確時使燈光旋轉(zhuǎn)，這種并聯(lián)合閘方法稱為燈光旋轉(zhuǎn)法。采用暗燈法，在相序不同時，燈光出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。通過旋轉(zhuǎn)的速度和方向，可以判斷發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率的差別和快慢。燈光旋轉(zhuǎn)法如果并聯(lián)合閘條件

6、不滿足，會有何現(xiàn)象？應(yīng)在一個相燈熄滅、另兩個相燈亮度相同時合閘。比暗燈法判斷更為準(zhǔn)確。準(zhǔn)確的并網(wǎng)合閘時刻如何判斷？并聯(lián)合閘的條件和方法暗燈法和燈光旋轉(zhuǎn)法都可比較準(zhǔn)確地確定合閘時刻，使合閘時無電流沖擊，稱為準(zhǔn)確同步法。實(shí)際中，在需要將發(fā)電機(jī)很快投入并網(wǎng)運(yùn)行時，可采用自同步法。事先校驗(yàn)好發(fā)電機(jī)的相序；起動發(fā)電機(jī)，使轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，勵磁繞組經(jīng)限流電阻短路；合上并聯(lián)開關(guān)，再立即加勵磁，使發(fā)電機(jī)自動牽入同步。操作簡單，裝置簡單，但是合閘有電流沖擊。10.2同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行分析發(fā)電機(jī)并聯(lián)于無限大電網(wǎng)運(yùn)行時，發(fā)電

7、機(jī)電壓等于電網(wǎng)電壓，其頻率和大小都是不變的。如何調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)輸出有功功率、無功功率，負(fù)載將如何在發(fā)電機(jī)之間分配？發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時的兩個調(diào)節(jié)量發(fā)電機(jī)的勵磁電流原動機(jī)的拖動轉(zhuǎn)矩并聯(lián)運(yùn)行分析在并網(wǎng)的4個條件都滿足的條件下并網(wǎng)合閘發(fā)電機(jī)空載電動勢與電網(wǎng)相電壓大小、相位都相同；發(fā)電機(jī)電樞電流為零，仍相當(dāng)于空載運(yùn)行。不進(jìn)行任何調(diào)節(jié)時并聯(lián)運(yùn)行分析在并網(wǎng)的4個條件都滿足的條件下并網(wǎng)合閘發(fā)電機(jī)不輸出功率，原動機(jī)只需要提供發(fā)電機(jī)所需的空載損耗p0，包括機(jī)械損耗pm（摩擦和風(fēng)阻損耗等）和鐵耗pFe。發(fā)電機(jī)輸入功率P1＝p0

8、＝pm＋pFe并聯(lián)運(yùn)行分析在并網(wǎng)的4個條件都滿足的條件下并網(wǎng)合閘功率平衡關(guān)系也可表示為轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系。拖動轉(zhuǎn)矩與制動轉(zhuǎn)矩相平衡。?為機(jī)械角速度T1為原動機(jī)的拖動轉(zhuǎn)矩;T0為與發(fā)電機(jī)空載損耗對應(yīng)的空載轉(zhuǎn)矩。調(diào)節(jié)勵磁電流電網(wǎng)電壓U不變。此時，發(fā)電機(jī)發(fā)出滯后性的無功電流，產(chǎn)生去磁的電樞反應(yīng)。增大勵磁電流If，則勵磁磁動勢Ff1增大，空載電動勢E0增大。調(diào)節(jié)勵磁電流電網(wǎng)電壓U不變。此時，發(fā)電機(jī)發(fā)出超前性的無功電流，產(chǎn)生增磁的電樞反應(yīng)。減小勵磁電流If