发电机准同期并列
发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析
发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析8月24日3：13运转人员准备发电机采用D-AVR自动升压，发电机自动准同期并列，当操作执行第26步在DCS上将“ASS START/STOP”按钮选择在“ON”位置和第27步在DCS上将“CONFIRM”按钮选择“ON”位置，即将发电机自动准同期装置投入后，自动准同期装置开始自动检同期，经过一段时间后，自动准同期装置发出告警信号，装置闭锁，发电机自动准同期并网失败。
5：10发电机采用D-AVR自动升压，发电机手动准同期并列成功。
原因初步分析发电机自动准同期装置发出的告警信号为“滑差太小”。
根据发电机自动准同期装置内部特性，当发电机与系统之间滑差<0.02Hz、时间大于30秒后，装置将发出闭锁，本次同期并网失败告警。
根据特性，当发电机的频率与系统的频率不一致时，装置将自动向DEH发出增速或减速信号，发出的信号脉冲宽度与发电机与系统频差大小相反，即发电机与系统频差越大，增、减速信号脉冲宽度越宽，相反，发电机与系统频差越小，增、减速信号脉冲宽度越小。
而DEH接受的最小信号宽度为200ms,即当发电机与系统频差小于一定值以后，自动准同期装置向DEH发出的最小信号宽度将小于DEH接受的最小信号宽度,使汽轮机不能增、减转速，最终使发电机自动同期失败。
防范措施发电机并列前，使发电机的频率/转速稍高于系统的频率/转速，使发电机与系统之间的滑差大于0.02Hz（1.2rpm），以保证自动同期装置对DEH的正常调节。
减小DEH的最小脉冲信号接受宽度，或增加自动同期装置向DEH 发出的最小增速或减速信号脉冲宽度。
(9月2日自动同期装置厂家已将DEH脉冲增加至220ms)（9月5日发电机自动同期并网良好）以上分析仅是对本次发电机自动准同期并网失败情况的分析，由于发电机总启动期间未对发电机自动准同期、发电机程序并网回路进行假并列试验，建议接机之前找一合适机会对上述回路进行试验。
同期的方式及准同期并列的条件
置的电压通常取自不同的电压互感器。
2.3.1 PT的接线方式
• 单相电压互感器接线方式
• 两个单相电压互感器构成的V-V接线方式
• 三相三柱式电压互感器构成的星形接线方
式
• 三相五柱式电压互感器的接线
• 三个单相电压互感器的接线
单相电压互感器接线方式
器应作为同期点。
2.2 同期点选择原则
⑧多角形接线和外桥形接线中，与线路相关的两个断
路器均应作为同期点。
⑨一台半接线的所有断路器均应作为同期点。
⑩全厂只有一条线路时，线路断路器可不作为同期点。
2.3 同期电压引入
采用准同期方式并列时，需比较待并发电机与系统
电压的数值、频率和相位。为此需将待并侧和系统的
• 二次侧接地属保护接地，是为了防止一次绕组
与二次绕组间绝缘损坏后，一次侧高电压串入
二次侧，危及人身和设备安全。
• 接地方式的种类有：1、中性线接地，2、 B相
接地。
• 发电厂的电压互感器多采用B相接地方式 ，其
中性点F作为后备。
• 变电站电压互感器采用中性点接地方式。
电压互感器的变比
大电流接地系统电压互感器的变比
为了校正相位，通常采用
称为同步运行。
同步电机并列的基本准则：
（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽
可能的小，其瞬时最大值一般不超过１～２
倍的额定电流。
（2）发电机组并入电网后，应能迅速进
பைடு நூலகம்入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少
对电力系统的扰动。
1.2 同期的基本方式
发电机的并列有两种方式：即准同期和自同期。
自同期
发电机自动准同期装置并列参数分析
发电机自动准同期装置并列参数分析摘要：本文首先对同步发电机的并列运行相关内容进行基本阐述，然后分析发电机自动准同期装置并列相关参数，旨在促进我国电力企业发展提供参考和借鉴。
关键词：发电机；自动准同期装置；并列参数；分析研究1引言发电机在对用电设备进行电能输送时，需要借助电力系统。
同期并列技术就是将发电机与电力系统进行并列操作，帮助减少发电机并网过程中出现故障的概率。
随着我国经济社会和科学技术的不断发展，电力企业电网规模也不断扩大，发电机和数量和性能也在不断提高。
因此，加强对发电机自动准同期装置并列技术和相关参数进行不断研究和分析变得更加重要。
2 同步发电机并列运行同步发电机并列运行是指电力企业的同步发电机和电力系统根据一定的条件和规则并列运行。
这种运行情况能够帮助增大供电系统的稳定性，提高供电效果和质量，并使电力负荷的分配更加合理，从而综合性的提高企业的电力运行经济效益。
具体的并列运行发电机如下图1所示：根据运行的不同需要，并列操作是同步发电机的运行操作和电力系统解列这个两部分的共同并列运行操作，也叫同期操作。
图1.电力系统中并列运行的发电机2.1并列操作的要求和条件为了使得同步发电机的运行效果更加优异，减少故障的发生，发电机在投入的瞬间冲击电流需要根据实际情况达到最小，保证其最大数值在额定电流的2倍以下。
同时，在发电机进行并列运行时，需要控制波动效果在最小范围内，保证运行状态的稳定性。
3 相关自动准同期装置参数分析3.1基本原理影响自动准同期运行的因素有许多，其中频率差因素和相角差因素是一对相互影响且相对矛盾的因素。
当两个系统中的原有相位差为Δa≠0时，若需要满足频率要素相等，则Δa恒定，且不可能Δa=0。
当Δf =fg－fS≠0时, 即存在频率差时，Δa才会出现等于0的机会。
根据运行实际情况，与相位差相比，电压差和频率差对于整体电力运行系统和电力设备的影响更加微小，并且其电压和频率能够通过调整和控制较为简单的满足运行要求。
同步发电机的自动准同期基础知识讲解
I ch.max
1.8
2(U g U s ) Βιβλιοθήκη 2.55UX dX d
（属无功冲击电流）
其中：X d —— d 轴（纵轴）次暂态电抗
三、自动准同期装置的功能
1、自动检查待并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条件， 并在满足这两个条件时，能自动地提前发出合闸脉冲，使断路器主触头 在δ为零的瞬间闭合。
2、当压差、频差不合格时，能对待并发电机自动进行均压、均频， 以加速进行自动并列的过程。
自动准同期在检查压差和频差以符合并列条件时，还必须在角差为 零的时刻前，发出合闸命令。越前时间按断路器的合闸时间进行整定， 与滑差及压差无关。
母线电压参数：
U s 、f s、s
两电压矢量间的夹角：
在并列过程中两者的频率差：
f ss f g f s
滑差：
s 2 ( f g f s ) 2f s.s
即，是两电压矢量间的相对电角速度。
滑差周期：
Ts
2 s
1 f s.s
2、角差 (U 0时的 ) 1）、当 0 时，因此而产生的冲击电流为零（理想） 2）、当 时0 ，
同步发电机的自动准同期基础知识讲解
第一节 概述
一、同步并列与准同期
1、发电机并列
2、同期点设置
3、理想的同期并列条件
1）、 f g fs ，即 s 0
2）、 0
3）、 U 0
或表达为：Δf≌0；ΔU≌0；Δδ≌0。
二、准同期条件的分析
1、滑差 (s )
设： 待并发电机参数：
Ug 、fg、g
由此而产生的冲击电流最大值为：
I ch.max
1.8 2U (2sin ) 1.8
发电机组自同期并列和准同期列的介绍
发电机自同期并列与准同期并列的介绍准同期：发电机与系统的电压差、频差、相角差均在允许的范围内的并列。
自同期：未加励磁的发电机在转速接近系统同步转速，滑差在允许的范围内的并列。
准同期并列时间长，但冲击小。
大型发电机应采用准同期方式。
自同期并列时间短，适于小水电的并网。
1、准同期并列实现发电机准同期并列通常采用灯光法和整步表法灯光并列法分灯光熄灭法和灯光旋转法两种灯光熄灭法灯光熄灭法接线图灯光熄灭法同期灯的接线图待并发电机与电网并列时，可将三只灯泡跨接在主开关的对应相的两端当发电机和电网相序一致时，三个灯泡呈同明同暗的变化调节发电机的电压和频率，使之与电网的电压和频率相接近当调到灯光亮暗的变化很慢时，就可作合闸的准备当三相指示灯同时熄灭时，表示开关两侧对应相之间的电压差接近为零此时应迅速合闸，将发电机并入电网运行灯光旋转法灯光旋转法接线从灯光旋转法接线图中看到，灯光旋转法与灯光熄灭法不同的是：三只灯中，只有一只灯接在开关的对应相的两端，如图中相另外两只灯是交叉接到开关两端的，如图中的灯、一般将三只灯装在一个圆周上当发电机与电网相序一致时，三只灯是旋转交替亮或暗灯光旋转的频率就是发电机和电网之间的频率差调节发电机电压和频率，当灯光旋转速度很慢时，就可做合闸的 803 第六篇水轮发电机组的起动运行维护图灯光旋转法同期灯接线图准备当相灯全暗，其他两相灯、一样亮的时刻，即可迅速合闸，把发电机并入电网运行用上面两种方法并列，也可同时检查发电机的相序当用灯光熄灭法并列时，如三只灯泡灯光不是同明同暗，而是呈旋转发光状态，说明发电机与电网相序不一致当用灯光旋转法并列时，如三只灯泡灯光不旋转，而是同明同暗，则也说明发电机与电网相序不一致这时，要将发电机的任意两根引出线调换，使相序与电网相序一致发电机之间或发电机与电网之间相序不一致时，一定不能进行并列运行操作，否则将使发电机受到严重损坏自同期并列自同期也是一种并列操作过程，但它不同于准同期其操作过程是这样的：先将水轮发电机组转动起来，当转速上升至稍低于机组的额定转速时，就将断路器闭合，这时电力系统给发电机定子绕组送进三相冲击电流形成旋转磁超然后励磁系统再给发电机转子绕组送进直流电流产生磁超使电力系统将发电机拉入同步运行状态在并列过程中，发电机因有冲击电流而受到一定的损伤是自同期的缺点优点是并列过程比较迅速，特别是在电力系统中发生事故或系统电压、频率发生剧烈波动时，采用准同期费时间多而且很困难，甚至不可能实现并列，但采用自同期方式就有可能较迅速地实现并列。
同步发电机的准同期并列实验
同步发电机的准同期并列实验同步发电机的准同期并列实验一、实验目的1. 熟悉同步发电机准同期并列过程；2. 加深理解同步发电机准同期并列原理；3. 会使用微机准同期和手动准同期两种方式并网；4. 掌握同期并列的条件以及微机准同期装置和组合式整步表的使用方法。
二、实验装置监控主站线路保护实验台发电机实验台、发电机、负载电阻箱三、实验原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动准同期并网或采用微机自动准同期并网，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
本实验台采用直流电动机调速控制器调节转速，用微机励磁自动装置调节励磁，采用微机自动准同期和手动准同期方式并网。
四、实验方法(一) 机组启动与建压(1) 合上监控主站空开，将旋钮拨到“并网”（如图1所示），按下启动按钮。
同时合上发电机实验台的空开，按下启动按钮。
图1 监控主站转换开关(2) 合闸线路保护实验台左右两个空开和启动开关，并合闸QF6，QF4，QF9，QF5。
最后的结果如图2所示。
图2 线路保护实验台合闸结果图（二）微机自动并网(1) 此时红灯亮，发电机风机启动。
注意此时发电机并网的按钮应该为分，如图3所示。
并将同期方式选择转换开关拨到“自动”位置，如图4所示。
观察微机励磁调节装置中是否为“单机，恒压控制，90V”如图5所示。
同时观察负载端子区应无连接，如图6所示。
图3 发电机并网断路器QF1应该为分闸图4 同期方式拨到“自动”图5微机励磁调节装置状态图6 负载端子区无连接(2) 按下微机调速装置（恒压模式）中的启动键2-3秒，启动直流电机以带动发电机运转，如图7所示。
当转速到显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，按下起励按钮（如图8所示），励磁电压为35V左右，机端电压升至350V左右。
同步发电机的准同期并列物理仿真实验
同步发电机的准同期并列物理仿真实验姓名：班级：学号：一．实验原理同步发电机励磁系统可分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统（发电机自并励系统）；励磁控制系统承担电压控制、改变发电机无功等任务；调速系统承担调频和有功控制。
发电机的并列操作是使待并发电机满足并列条件并入电网运行的一系列动作。
具体参见教材《电力系统自动化》或《自动装置原理》。
1.实验预习清楚同步发电机准同期并列的概念和原理；清楚励磁系统和调速系统的原理和作用。
2.实验目的掌握发电机启动、并网、增减负荷等正常操作。
二. 实验内容：(1) 无穷大系统侧送电。
无穷大系统侧如图1所示之单元接线。
进入“无穷大系统”界面。
先向电源开关发送“合”指令，合上电源开关。
观察线电压遥测值，通过调压（升压/降压）使线电压为750V。
然后向高压开关发送“合”指令，合上高压开关。
完成无穷大电源侧送电。
(2) 发电机组的启动与建压。
发电机侧如图2所示之单元接线。
点击实验系统图上代表发电机之符号，进入“* #发电机”界面（*代表1、2、3或4）。
先向原动机开关发送“合”指令，合上原动机开关。
然后向励磁开关发送“合”指令，合上励磁开关。
再向开机开关发送“投”指令，开机。
调速器将自动启动电动机至额定转速。
当机组转速升到90%额定值以上时，励磁调节器自动将发电机电压建压至额定值。
观察此过程中的转速遥测值以及发电机电压、频率遥测值。
ａ. 记录三组能说明变化趋势的发电机电压、频率值，并记下对应时间，填入下ｂ. 记录向原动机开关发送“合”指令的时间，记录机组转速升到90%额定值以上（3）. 准同期并网。
通过“* #发电机”界面上的“增/减速”指令调整发电机频率，以及“增/减励磁”指令调整发电机电压；通过“无穷大系统”界面上的“系统升/降压”指令调整系统电压。
使同期开关两侧的发电机电压、频率以及系统电压、频率满足准同期并网条件。
向同期开关发送“合”指令，合上同期开关。
同步发电机准同期并列
同步发电机并列的现实情况
发电机
电力系统
电压互感器
准同期装置
电缆
实际上，待并发电机组调节系统很难实现理想条件；在实际的 操作中也没有这样的苛求。只要合闸冲击电流小，不危及电气 设备，合闸后机组迅速进入同步运行，对电力系统影响小，不 致于引起任何不良后果即可。
North China Electric Power University page8
uX UmG sinGt 1 UmS sinX t 2
1 2 0
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2
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脉动电压的幅值
North China Electric Power University page14
North China Electric Power University page15
小结
1、同步并列和准同期的基本概念 2、同步发电机并列需要遵循的基本原则 3、同步发电机并列的理想条件
4、同步发电机并列时状态量偏离理想条件的三种 情况，以及发电机准同期并列条件
North China Electric Power University page16
1、频率相等
fG fS
2、电压幅值相等 3、相角差为零
UG US
e 0
此时，合闸冲击电流为零，并列后发电机可以立即与电力系统同
步运行，不会出现扰动现象。
满足理想条件的同步发电机并列操作称为“同期”。
以近于理想条件进行的发电机并列操作称为“准同期”。 North China Electric Power University page7
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准同期并列
将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉人同步。
根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。
它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。
线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。
它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。
手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。
自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闲时间整定。
准同期控制器根据给定的允许任差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。
当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。
自同期并列
自同期也是一种并列操作过程，但它不同于准同期其操作过程是这样的：先将水轮
发电机组转动起来，当转速上升至稍低于机组的额定转速时，就将断路器闭合，这时电力
系统给发电机定子绕组送进三相冲击电流形成旋转磁超然后励磁系统再给发电机转子
绕组送进直流电流产生磁超使电力系统将发电机拉入同步运行状态
在并列过程中，发电机因有冲击电流而受到一定的损伤是自同期的缺点优点是并
列过程比较迅速，特别是在电力系统中发生事故或系统电压、频率发生剧烈波动时，采用
准同期费时间多而且很困难，甚至不可能实现并列，但采用自同期方式就有可能较迅速地
实现并列。