第10章同步发电机的并联运行-课件

调节方法
调节发电机的励磁，使电压 相等。
相灯在低电压时就会熄 灭，并不说明电压差为 零。可用电压表来检测。
上页 目录
下页
（3）相序不同时
现象 3个相灯旋转。
暗灯法
上页 目录
下页
（3）相序不同时
暗灯法
现象
若发电机频率高于电网，则 顺时针旋转；反之，则逆时 针旋转。
频率差越大，灯光旋转速度 越快。
上页 10.1 同步发电机并联合闸的
目录
下页
条件和方法
并联合闸条件
要求发电机与电网电压满足4个条件： 频率相同； 幅值相同，且波形一致； 相序相同； 相位相同。
满足4个条件时，合闸时发电机与电网电压的瞬时 值相同，不会产生电流冲击。
上页
目录
并联合闸的条件和方法
下页
4个条件中任何一个不满足，并网合闸时都会出现 电流冲击。
在并网过程中，需要对4个并网条件进行检查，调 节直到满足。
如何判断条件是否满足？条件不满足时如何处理？
两种最基本的方法：暗灯法，旋转灯光法。
分析时将无限大电网视为一台同步发电机，其电压 的大小和频率不变。
上页 目录
下页
暗灯法
判断合闸开关两端的电压差。
利用相灯来判 断，即把灯泡跨 接在合闸开关两 端，由灯的亮暗 情况来判断电压 差的大小。
电网电压U 不变。
此时，发电机发出超 前性的无功电流，产生 增磁的电枢反应。
I E0 U jX s
上页 目录
下页
调节励磁电流
调节发电机的励磁电流
只能使电枢绕组发出滞后（电感性）或超前 （电容性）的纯无功电流，即发电机可发出滞后 或超前的无功功率。
不进行任何调节时
发电机空载电动势与电网 相电压大小、相位都相同； 发电机电枢电流为零，仍 相当于空载运行。
I E0 U 0 jXs
上页 目录
下页
并联运行分析
在并网的4个条件都满足的条件 下并网合闸
发电机不输出功率，原动机 只需要提供发电机所需的空载
损耗p0，包括机械损耗pm（摩擦 和风阻损耗等）和铁耗 pFe 。
T0 为与发电机空载损耗对应的空载转矩。
上页 目录
下页
调节励磁电流
增大励磁电流 If ，则 励磁磁动势Ff1 增大， 空载电动势E0 增大。
电网电压U 不变。
此时，发电机发出滞 后性的无功电流，产生 去磁的电枢反应。
I E0 U jX s
上页 目录
下页
调节励磁电流
减小励磁电流 If ，则 励磁磁动势Ff1 减小， 空载电动势E0 减小。
暗灯法和灯光旋转法都可比较准确地确定合闸时 刻，使合闸时无电流冲击，称为准确同步法。
实际中，在需要将发电机很快投入并网运行时， 可采用自同步法。
事先校验好发电机的相序；起动发电机，使转 速接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路； 合上并联开关，再立即加励磁，使发电机自动 牵入同步。
操作简单，装置简单，但是合闸有电流冲击。
调节方法
将发电机接到合闸开关的任何 两根线对调，使相序相同。
上页 目录
下页
暗灯法
（4）相位不等时
现象
若频率相同，则3个相灯都不 会熄灭，且亮度不变。
调节方法 稍微调节发电机转速， 使相位差发生变化，灯 光亮暗的频率很低。
相等完全熄灭时，相位相同，此时即可并网。
上页 目录
下页
采用暗灯法，在 相序不同时，灯 光出现旋转。通 过旋转的速度和 方向，可以判断 发电机频率与电 网频率的差别和 快慢。
第 10章 同 步 发 电机 的并联 运行
精品jing
易水寒江雪敬奉
上页 目录
下页
1 2
3
4
目录
第一节 第二节 第三节 第四节
上页 目录
下页
第10章
同步发电机的并联运行
一台发电机独立向负载供电的缺点 每一台发电机的容量有限制。 若负载经常变化，轻载时运行效率低。
发电机检修则需要停电；否则要备用一台同 容量的机组，平时却不用，不经济。
上页 10.2 同步发电机并联运行分
目录
下页
析
发电机并联于无限大电网运行时，发电机电压等 于电网电压，其频率和大小都是不变的。
如何调节，使发电机输出有功功率、无功功率， 负载将如何在发电机之间分配？
发电机并联运行时的两个调节量
发电机的励磁电流 原动机的拖动转矩
上页 目录
下页
并联运行分析
在并网的4个条件都满足的条件 下并网合闸
发电机输入功率
P1 ＝ p0 ＝ pm＋ pFe
I E0 U 0 jXs
上页 目录
下页
并联运行分析
wk.baidu.com
在并网的4个条件都满足的条件 下并网合闸
功率平衡关系也可表示为转矩 平衡关系。
拖动转矩与制动转矩相平衡。
P1 p 0 ΩΩ
T1 T0
T1 为原动机的拖动转矩;
为机械角速度 Ω 2 πn1 60
上页
目录
同步发电机的并联运行
下页
无限大电网
当一台发电机的容量远小于它所并联的电网的容 量时，电网可看成是无限大电网。
无限大电网的容量可近似认为是无穷大，电网的 电压和频率不变。
一台发电机单独供电时，电压的频率由原动机 决定，调节励磁电流可以调节电压的大小。
一台发电机并联于无限大电网运行时，调节原 动机的转速不会改变其电压的频率；调节励磁 电流也不能改变其电压的大小。
一台发电机供电，供电的品质会受影响 频率和电压会变化（负载突变时）。
一般在较偏远或无法与电网相联的场合下使用。
上页
目录
同步发电机的并联运行
下页
将每个电厂的多台发电机与多个电厂的发电 机通过变压器和高压输电线互相并联在一起， 形成电力系统。
并联运行的优点 电能可以互相调剂，合理使用。 增加供电可靠性,减小备用容量。 系统越大，负载越趋于均匀。 使发电厂的布局更合理。
如果3个相灯都熄灭，说明合闸开关两端的电压差 为零，4个条件满足。
上页 目录
下页
（1）频率不等时
现象
暗灯法
3个相灯同时亮，同时暗，亮暗交 替变化；
频率相差越大，亮暗变化越快。
调节方法
调节原动机的转速，使相灯亮暗变化很慢。
上页 目录
下页
（2）电压不等时
现象
暗灯法
3个相灯都不会完全熄灭。
相序相同、频率相近时，3个相 灯同时亮、同时暗，在最亮和最 暗之间交替变化。
灯光旋转法
有意把相灯接在不同相的电压之间，在相序正确时 使灯光旋转，这种并联合闸方法称为灯光旋转法。
上页 目录
下页
如果并联合闸条 件不满足，会有何 现象？
灯光旋转法
准确的并网合闸时刻如何判断？
应在一个相灯熄灭、另两个相灯亮度相同时合闸。 比暗灯法判断更为准确。
上页
目录
并联合闸的条件和方法
下页