同步发电机并列运行
同步发电机的并列运行条件和并列方法
稳定窑系统热工制度, 提高回转窑运转率, 对于 确保水泥生产优质、高产、低耗至关重要, 而窑运转 率在很大程度上取决于窑耐火材料的使用周期。 在 水泥窑不断向大型化发展的同时也对耐火材料提出 了更为苛刻的要求, 为了充分发挥预分解窑的优越 性, 必须对回转窑各部位的耐火材料进行深入的分 析和研究, 使多种耐火材料合理匹配使用, 以提高回 转窑耐火材料的使用周期。 本文即针对耐火材料的 优化配置进行讨论。 1 耐火材料的原始配置
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内蒙古石油化工 2008 年第 20 期
Ξ
同步发电机的并列运行条件和并列方法
邓久艳
( 内蒙古化工职业学院, 内蒙古 呼和浩特 010010)
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要: 在一般发电厂中, 总有多台同步发电机并列运行, 而更大的电力系统则由多个发电厂并列 而成, 因此, 同步发电机的并列条件的满足和并列方法的选择, 对于发电设备的运行维护, 供电的可靠 性、稳定性和经济性具有十分重要的意义。
Ξ 收稿日期: 2008- 06- 24
2008 年第 20 期 内蒙古石油化工
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Ξ
预分解窑耐火材料的优化配置
孙 盛, 刘 强, 蒋 丽
( 内蒙古乌兰水泥有限集团公司, 内蒙古 乌兰察布 012400)
摘 要: 本文针对乌兰水泥有限集团公司预分解窑耐火材料的配置及其使用周期短的原因进行了 分析, 找到了解决的措施。
关键词: 同步发电机; 电网; 并列; 条件; 方法
发电机在投入电力系统运行之前, 它的状态变 量与电网并联母线的状态变量往往不相等, 须对发 电机组进行适当的操作, 使之符合并列条件后才允 许断路器合闸并网运行, 把同步发电机并联至电网 的过程称为投入并联, 或称为并列、并车、整步。
经典之-发电机同期并列原理详解
第六章同期系统将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。
同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。
否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。
准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。
（!）发电机电压相序与系统电压相序相同；（"）发电机电压与并列点系统电压相等；（#）发电机的频率与系统的频率基本相等；（$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。
自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。
因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。
自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。
一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。
在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。
发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。
除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。
例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断-可编辑修改-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!— —#"!+!8 + 8 + +路器，都可作为同期点。
电力系统自动化第2讲 同步发电机的自动准同期并列
North China Electric Power University
第三章 同步发电机的自动准同期并列
2023/10/16
重点讲解发电机同步准同期 并列的自动化原理. 这是将同 步发电机投入电网进行并列运 行以组成电力系统的基本步骤.
North China Electric Power University page2
检测的信息主要取自并列断路器QF两侧的电压，而
且主要是对脉动电压
U
进行检测并提取信息。
S
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1 脉动电压— QF两侧电压相量幅值相等
（1）QF两侧电压相量幅值相等 j U X
可以得到脉动电压：
Sy
0.2 2 f N
100
0.2 rad / S
TS
2 Sy
10S
测量 TS 的值可以检测出发电机组与电网之间滑差
角频率的大小，即频率差的大小。
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2 脉动电压—并列检测合闸相角差
同步发电机并列的同步过程分析
发电机发出 功率
发电机吸收 功率
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自同期并列
自周期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速
到接近于电网频率，滑差角频率不超过允许值，而且， 在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并 列断路器QF,接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电 流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将 并列发电机拉入同步状态。
发电机并列运行的条件
发电机并列运行的条件
1 发电机并列运行
发电机并列运行是指在一个系统中，同时使用多台发电机来供电的方法。
正确的并列运行可以提供充足的电力供电，而且可以保证一定的电网平衡性。
在发生断电事件时，也可以用来保护整个发电系统不受损害。
2 发电机并列运行的条件
要想实现发电机的并列运行，需要满足以下几个基本条件：
（1）发电机额定功率应相同：两台或多台发电机的额定功率要尽量保持一致，以便发放更好地并列同步运行。
（2）电压等级相当：发电机的电压等级应尽量保持一致，否则可能导致电流不平衡，从而影响整个系统的发电稳定性。
（3）相对性为零：发电机的相对性情况也要满足0度，也就是发电机的相序、相位及电气角度必须精确齐备，才能实现正确的并列运行。
（4）有效的连接：发电机之间连接要良好，才能保证发电机的稳定运行。
3 发电机并列运行的电气参数
正确的发电机并列运行受电气参数的影响特别大，比如发电机的电压、电流、功率，绝缘介电属性等等。
发电机必须具备良好的耐久性，以保持电气参数稳定，才能达到并列运行的要求。
4 并列运行的控制
在发电机并列操作时，需要做到及时有效的控制和管理。
针对发电机的电气角度做有效的调整和控制，还要对发电机的电压和频率进行检查，不允许出现超出接受范围的情况，才能达到良好的并列运行效果。
发电机并列运行是一项复杂的工作，要确保发电机正确运行，还需要满足一些关键条件，这些条件包括发电机额定功率相同、电压等级相当，相对性为零和良好的连接，还要注意发电机的电气参数和控制，以便达到最佳的并列效果。
同步发电机并列运行的条件
同步发电机并列运行的条件1. 引言嘿，大家好！今天我们来聊聊一个电力领域的小秘密，那就是同步发电机并列运行的那些事儿。
可能有人会想：“这玩意儿跟我有什么关系？”其实，不管你是电工，还是喜欢DIY的小伙伴，了解这些知识总是没坏处的。
同步发电机就像我们生活中的团队合作，大家得齐心协力，才能把事情做好。
那么，怎么才能让这些发电机们“齐心协力”呢？我们接着往下看。
2. 基本条件2.1 频率一致首先，第一条条件就是频率得一致！简单来说，就是得让所有的发电机“打同一个节拍”。
就像在乐队里，鼓手打的节奏要跟吉他手和贝斯手保持一致，不然就会乱成一锅粥。
频率不一样，发电机之间就会出现相互排斥的现象，工作起来就会像大象踩在了青蛙身上，搞得你哭笑不得。
所以，在并列之前，必须得把频率调到相同。
就像你跟朋友约好了唱K，结果你唱高音，他唱低音，结果大家都跑掉了。
2.2 电压相等接下来，就是电压的问题。
电压就像是电流的“气氛”，太高或者太低都会让人不舒服。
如果一个发电机的电压高得离谱，另一个却低得像个乞丐，这两台机器一见面，就像两个性格迥异的人，完全没法相处。
为了让它们顺利并列，电压必须得一致。
这就好比你请朋友吃饭，大家的消费水平差不多，才能一起欢声笑语。
如果一桌子都是吃大餐，另一桌子却啃面包，那可就没法和谐了。
3. 相位差3.1 相位一致现在，我们得聊聊相位了。
相位就像是电流的“舞步”，它要跟频率和电压相配合。
如果两台发电机的相位差得像是跑步比赛中的“反向选手”，那就真的是“见鬼去吧”。
相位一致才能让发电机们在一起“合唱”，否则就会出现共振，结果不堪设想。
记得有次我和朋友去跳舞，结果大家节奏不一致，最后变成了一场“舞蹈大赛”，谁都不服谁。
3.2 无功功率最后，咱们还得提到无功功率。
无功功率就像是电流的“隐形翅膀”，虽然看不见摸不着，但却影响着整体的运行。
如果发电机们的无功功率不平衡，可能会引发一系列问题，比如频率波动、设备过热等，真是一场“惊心动魄”的电力战争。
同步发电机自动并列原理
6
系统在正常运行情况下，一般采用准同期 方法将发电机投入运行。
在系统发生故障时，可采用自同期并列方 法，以迅速将发电机投入系统运行。
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➢滑差：待并发电机的电压频率 与系统电压频
率 不相等时的情况，即
。
为两电压间的相对电角速度称为滑差角速度(简称滑差)。 滑差周期 ：
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在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经 过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在 频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成 冲击。滑差越大，并列时的冲击就越大。
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一般并列回路都有固定的时间，因此恒定越
前时间并列装置得到广泛应用。
主要介绍利用线性整步电压
获取恒定越前时间的准同期并列
17
1）线性整步电压的产生
自动并列装置检测并列条件的电压，称为整步电压。
图4.8 整步电压工作原理电路图 整个电路由电压变换、整形电路、相敏电路、低通滤18波 电路和射极跟随器组成。
（2）滑差检测
在
的范围内，线性整步电压越小则对应
的角差越大，线性整步电压为顶值时， 为零，
它们之间是单值关系。所以，当线性整步电压
为一定值时，即等于确定了相应的 值，而在
为零之前的角差，称为越前相角，用 表示。
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滑差检测原理：首先选定一个越前相角 ，使得
26
的获得
27
具体实现电路：
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➢ 合闸信号控制单元。检查并列条件，当待并
机组的频率和电压都满足并列条件时，控制单 元就选择合适的时间发出合闸信号，使并列 断路器QF的主触头接通时，相角差接近于零 或控制在允许范围以内。
发电机同期并列装置
随频差、压差改变，是一个固定的值，称之为恒定导前时间。
五、自动准同期装置
（二）自动准同期装置的构成及功能 自动准同期装置利用脉动电压波形，完成发电机并列前的自动调压、
自动调频和在满足并列条件的前提下，于发电机电压和系统电压相位重合 前的一个恒定导前时间发出合闸脉冲。
五、自动准同期装置
调压部分：比较待并发电机电压和系统电压的高低，自动发出降压或 升压脉冲，作用于发电机励磁调节器，使发电机电压趋近于系统电压，且 当电压差小于规定数值时，解除电压差闭锁，允许发出合闸脉冲。
电源部分：将系统电压和发电机电压变成装置所需要的相应电压外， 还为逻辑回路提供直流电源。 （三）同期对象及同期PT
图10 同期PT信号接入
六、发电机同期系统试验
（一）同期操作前对发电机的控制 1、电压控制
由于机组电压高于系统电压时，发电机发出无功，所以，在 并网前，最好能够保证机组的电压能稍高于系统电压，避免无功 反送。 2、转速控制
为了防止发电机在并网的瞬间，有功功率倒送，所以要在并 网前，保证发电机的转速稍微高于3000转。
2、自同期并列
◆ 自同期并列的方法
自同期并列原理图如图2所示。
图2 自同期并列原理图
开机前将DL和灭磁开关KMC断开, KMC的常闭辅助接点KMC ´将 发电机转子绕组通过自同期电阻RZ短路。开启机组,将机组驱动 到接近额定转速(转速差一般控制在额定转速的5％以下)时自动
闭合DL,由DL的辅助接点联动将KMC闭合、KMC ´断开,给发电机转 子绕组加励磁电流。
❃ 四大组成部分：合闸、调频、调压、电源 合闸部分：在频率差和电压差均满足准同期并列条件的前提下，于发 电机电压和系统电压相位重合前的一个恒定导前时间发出合闸脉冲。上述 条件不满足时，则闭锁合闸脉冲回路。 调频部分：判断发电机频率是高于还是低于系统频率，从而自动发出 减速或增速调频脉冲，使发电机频率趋近于系统频率。
同步发电机准同期并列运行
同步发电机准同期并列运行一、并列操作的意义同步发电机投入电力系统并列运行的操作，或者，电力系统解列的两部分进行并列运行的操作，被称为并列或同期操作。
随着负荷的波动，电力系统中发电机运行的台数也经常要变化。
因此，同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作，另外，当系统发生事故时，也常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。
可见，在电力系统运行中并列操作是较为频繁的。
电力系统的容量在不断增大，同步发电机的单机容量也越来越大，大型机组不恰当的并列操作将导致严重后果。
因此，对同步发电机的并列操作进行研究，提高并列操作的准确度和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。
同步发电机的并列运行方法可以分为准同期并列运行和自同期并列两种。
在电力系统正常运行情况下，一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行。
自同期并列方法法已经很少采用，只有当电力系统发生事故时，为了迅速投入水轮发电机组，过去曾采用自同期并列方法。
随着自动控制技术的进步，特别是微型数字式自动并列方法已日趋成熟，现在也可以用准同期法快速投运水轮发电机组。
二、准同期并列条件待并发电机组先加励磁电流，调节其端电压的状态参数使之符合并列条件，再合上断路器 QF，这种操作为准同期并列。
发电机准同期并列的理想条件为并列断路器两侧电源电压三个状态量全部相等，即（1）G X 或f G f X（即频率相等）（2）U G U X（即电压幅值相等）（3）e0（即相角差为零）这是，并列合闸的冲击电流等于零，斌且并列后发电机G与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。
但是，实际运行中待并发电机组的调节系统很难实现上边提到的理想条件调节。
因此，三个条件很难同时满足。
其实在实际操作中也没有这样苛求的必要。
因为并列合闸时只要求冲击电流较小、不危及电气设备，合闸后发电机组能迅速拉入同步运行，对待并发电机和电网运行的影响较小，不致引起不良后果。
因此，现实情况中同步电机并列应遵循的原则：（ 1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1～2倍的额定电流。
同步发电机并列操作的概念
同步发电机并列操作的概念
同步发电机并列操作是指将多台同步发电机以并列的方式连接在一个电力系统中，共
同供电或接入电力系统运行。
并列操作可以有效地提高电力系统的可靠性和灵活性，实现
电能互换和负荷平衡。
在同步发电机并列操作中，各个发电机必须具备相同的额定电压、频率和相序。
通过
并列操作，可以实现多台发电机共同为负荷供电。
当一个发电机发生故障或需要停机维护时，其他发电机可以自动地接替其负荷，保持电力系统的稳定运行。
为了实现同步发电机的并列操作，需要进行以下步骤：
1. 调节发电机的电压和频率：各个发电机要经过调节，使其输出的电压和频率与其
他发电机一致。
可以通过调节发电机的励磁电流和机械负荷来实现。
2. 同步发电机的相序和相位调整：为了使多台发电机正常运行并列操作，需要对它
们的相序和相位进行调整。
可以通过调整发电机的同步装置来实现。
同步装置主要包括同
步器、同步变压器和同步电路等。
3. 并列操作的电流调节：在实际的并列操作中，需要对发电机输出的电流进行调节，以保持各个发电机的负荷平衡。
可以通过调整发电机的励磁电流和机械负荷来实现。
4. 同步发电机并列运行的保护措施：为了保护并列运行的发电机和电力系统，需要
配置合适的保护设备和控制系统。
常见的保护措施包括电流保护、电压保护、频率保护和
过载保护等。
通过以上步骤和措施，可以实现同步发电机的并列操作，提高电力系统的可靠性和灵
活性，满足不同负荷需求和故障情况下的电力供应要求。
同步发电机并列的理想条件
同步发电机并列的理想条件在现代工业生产和生活中，电力是必不可少的能源。
发电机作为电能转换的重要设备，其可靠性和效率的问题一直备受关注。
在一些需要大量电力供应的场合，多台同步发电机并列运行是一种常见的解决方案。
那么，同步发电机并列需要满足哪些理想条件呢？一、优秀的机械性能首先，同步发电机并列需要具备优秀的机械性能。
在并列工作时，发电机的转速、负载等参数需要保持一致，尽可能减少不同发电机之间的机械性能差异。
这需要发电机的设计和制造工艺达到一定水平，从而保证发电机在长期运行过程中可以保持良好的机械性能。
二、相位和频率一致其次，同步发电机并列需要满足相位和频率一致的条件。
只有在相位和频率完全一致的情况下，多台发电机才能平稳运行，避免因相位和频率差异引起的电力波动和电磁干扰。
因此，同步发电机并列需要采用先进的同步控制技术，确保所有发电机能够同步运行。
三、输出电压稳定同步发电机并列还需要满足输出电压稳定的条件。
对于工业生产和生活中的电器设备来说，电压稳定性非常重要。
因此，在同步发电机并列时需要采取相应的电气控制措施，确保输出电压稳定在预定值范围内。
四、合理的容量分配最后，同步发电机并列需要有合理的容量分配。
不同容量的发电机在并列时，需要考虑合理的负荷分配。
如果某个发电机的负荷过大，将导致其他发电机的工作效率下降，最终可能会导致系统崩溃。
因此，同步发电机并列需要严格控制负荷分配，以实现合理的容量分配。
综上所述，同步发电机并列需要满足机械性能、相位和频率一致、输出电压稳定和合理的容量分配等一系列条件。
只有在满足这些理想条件的基础上，同步发电机并列才能实现高效能够稳定输出电力，满足工业生产和生活中对电力的需求。
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。
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uX UmG sinGt 1 UmS sinX t 2
1 2 0
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脉动电压的幅值
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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
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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
发电机的并列运行
发电机的并列运行是一种常见的发电系统运行方式，它能够在电网不稳定或者需要大功率供电的情况下提供可靠的电力支持。
本文将重点探讨发电机并列运行的原理、优势和注意事项。
一、发电机并列运行的原理发电机并列运行，即将多台发电机连接在一起，通过共享负载来提供电力。
每台发电机都可以独立工作，但通过合理的控制和调节，使各个发电机的功率输出相等，从而实现并列运行。
发电机并列运行的主要原理是通过谐振回路来实现负载共享。
当多台发电机并列运行时，它们的输出电压和频率应该是相同的。
为了实现这一点，发电机通常通过同步装置来确保它们的电压和频率一致。
在并列运行期间，各个发电机之间通过同步装置进行相互校准，保持电压和频率的一致性。
二、发电机并列运行的优势1. 提高可靠性：可以通过并列运行将多台发电机连接在一起，当其中某一台发电机发生故障时，其他发电机可以自动接管负载，确保电力供应的连续性。
2. 提高容量：多台发电机并列运行可以实现电力容量的叠加。
当需要大功率供电时，可以通过增加发电机的数量来满足需求。
3. 实现负载均衡：通过合理调节各个发电机的功率输出，可以实现对负载的均衡分配，避免某一台发电机负载过重，提高整体发电系统的效率和稳定性。
4. 降低噪音和振动：多台发电机并列运行可以将负载分散到多台发电机上，减少单个发电机的负载，从而降低了噪音和振动的产生。
5. 简化维护：多台发电机并列运行可以实现冗余备份，当其中一台发电机需要维修或保养时，其他发电机可以继续供电，减少了停电时间和维修成本。
三、发电机并列运行的注意事项1. 各个发电机之间的电压和频率必须一致，需要通过同步装置进行校准和调节。
同时，应定期检查和维护同步装置，确保其正常工作。
2. 发电机的容量和参数需要相匹配，避免出现功率不均衡或过负荷的情况。
在选择和搭配发电机时，应符合相关的电气参数和并列运行要求。
3. 发电机之间的互联和连接应采用合适的电缆和接线方式，确保电力传输的可靠性和稳定性。
第十六章同步发电机的并列运行课件
02
同步发电机并列运行 原理
准同期并列运行原理
总结词
准同期并列运行是一种精确控制发电机电压和系统电压的并列方法，以确保两者在并列 时达到一致。
详细描述
准同期并列运行是通过调节发电机的电压和频率，使其逐渐接近系统电压和频率。在并 列操作时，发电机的电压相位与系统电压相位之间的偏差应尽可能小，以确保并列过程 中的冲击电流最小。准同期并列运行需要使用自动准同期装置来监测和调节电压、频率
结果分析
对比实验数据，分析并列运行过程中的稳定性、效率和经济性；探讨并列运行 的影响因素和优化方法。
THANK YOU
05
同步发电机并列运行 的实验与实践
并列运行的实验设备与环境
实验设备
两台相同型号的同步发电机、断 路器、隔离开关、电流表、电压 表、功率表、互感器等。
环境要求
稳定的电网系统，确保实验过程 中电网频率和电压稳定；实验室 内温度、湿度适宜，通风良好。
并列运行的实验方法与步骤
准备阶段
检查实验设备是否完好，确保发电机和测量仪表正常工作；设定发电 机的负载和励磁电流。
并列运行是电力系统中的一种重要运行方式，它能够提高电 力系统的稳定性和可靠性，同时实现电能的优化分配和利用 。
并列运行的重要性
提高电力系统的稳定性和可靠性
01
并列运行的发电机组可以相互支持，减小系统故障对电力供应
的影响，提高电力系统的稳定性和可靠性。
优化电能分配和利用
02
并列运行可以实现电能的优化分配和利用，提高电力系统的经
并列操作的注意事项
01
02
03
04
并列条件
确保发电机和系统的电压、频 率、相位角相等，是实现顺利
第一章_同步发电机的同步并列教案
1第一章 发电机的自动并列第一节 概 述一、并列操作的意义电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为)sin(ϕω+=t U um 式中 ——电压幅值U m ——电压的角速度ω ——初相角ϕ 同步发电机组并列时遵循如下的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽的小，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。
方法两种: 准同期并列（一般采用）、自同期并列。
二、准同期并列待并发电机组加励磁电流，其端电压G ，调节G 的状态参数使之符合并∙U ∙U 列条件。
图1-1准同期并列(a)电路示意；(b)相量图；(c)等值电路x∙)(a xU ∙DL×E ∙xE ∙x)(c21．设发电机电压G 的角速度为，电网电压x 的角速度为，它们∙U ωG ∙U ωx 间的相量差G —x 为s 。
∙U ∙U ∙U 2．要求DL 合闸瞬间的s 应尽可能的小，其最大值应使冲击电流不超过∙U 允许值。
最理想的情况是s 的值为零。
∙U 3．并且希望并列后能顺利进入同步运行状态，对电网无任何扰动。
4．理想条件为G ，x 的三个状态量全部相等。
∙U ∙U ()⎪⎭⎪⎬⎫=====，即相角差为零）（即电压幅值相等）（频率相等03,22,2,,)1(e X G X X G G X G U U f f f f δπωπω这时并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机G 与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。
5．三个条件很难同时满足。
（一）电压幅值差并列时：①频率=；f G f x ②相角差等于零；δe ③电压幅值不等：则冲击电流最大值为：()''ds''dx G ''maxh X U .X U U .i 552281=-=⋅式中 、——发电机电压、电网电压有效值；U G U x ——发电机直轴次暂态电抗X d "图1-2 准同期条件分析 (a)=0；(b) ≠0δe δe xU)(b ∙s∙G∙3从图1-2（a ）可见，因为与夹角为90º，所以由电压幅值差max ⋅''h i GU 产生的冲击电流主要为无功冲击电流。
第7章同步发电机的并列运行
一、准同步法
具体分析：
若波形不同，并网后在电机与电网间必要 产生一系列高次谐波环流，从而损耗增加、 温度升高、效率降低。
若均是正弦波即波形相同但频率不等，UF 与US之间便有相对运动（图示）， UF与US 的夹角将在00 ~ 3600间不断变化，导致二者 电压差忽大忽小，若频率相差越大，一方 面牵入同步难，一方面产生差频环流，在 电机内引起功率振荡。
相对的。
一、准同步法
条件不满足时对电机的影响： ① 相序不同：电网和电机之间存在巨大的电
位差而产生无法消除的环流，危害电机安 全运行。 ② 电压不同：电机和电网之间有环流，定子 绕组端部受力变形。 ③ 频率不同：产生拍振电流和电压，引起电 机内功率振荡。 ④ 波形不同：电机和电网之间有高次谐波环 流，增加损耗，温度升高，效率降低。
T1 ——原动机输入机械转矩（驱动性质）； Tem——发电机电磁转矩（制动性质）； T0 ——发电机空载转矩（制动性质）。
二、稳态功角特性
稳态功角特性：同步发电机并入电网后，当
E0和U保持不变时，Pem=f(θ)。 1.凸极机的功角特性
Pem P2 mUI cos mUI cos( ) mUI cos cos mUI sin sin mUIq cos mUId sin
二、稳态功角特性
3. 隐极机的无功功角特性
Q mUI sin
由隐极机简化相量图可知：
E0 cos U Ixt sin
I sin E0 cos U
xt
Q mE0U cos mU 2
xt
xt
二、稳态功角特性
隐极机的无功功角特性
0，Q m U (E0 U )
xt arccos U ，Q 0
一、准同步法
第2章同步发电机的自动并列
系统电压
U sin( t ) U X mX X 2
U U U sin( t ) U sin( t ) 两者的电压差称为滑差电压U S G X mG G 1 mX X 2
●发电机电压角频率 G ●电网电压角频率 X 二者之间的电压相量差为 US UG U X 冲击电流决定于合闸瞬间的 U S ，要求： （1） U S 尽可能小； （2）并列后迅速进入同步运行状态，对电网扰 动小。
合闸后，发电机处于发电状态，受到制动。发电机发出功率， 沿着功角特性到达b点时，有
G x
s 0
此时，仍为发电机状态， G 继续减小， s 为负值， 使得 e 逐渐减小，发电机发率沿着功角特性往回摆动，到达 原点时， e 为负，交换功率变负，发电机处于电动机状态， 有重新加速，交换功率沿特性曲线变到c点， G x 来回摆动，直到进入同步运行为止。 进入同步运行状态的暂态过程与合闸时的滑差角频率的初始大 小 s 0 有关，若 s 0 较小，到达最大相角b点的相角差变化 较小，可很快进入同步运行。
可采用两种方式
恒定越前相角准同期 恒定越前时间准同期
准同期并列的基本原理
二、准同期并列装置
频率差控制单元
并列装置的构成
电压差控制单元
合闸信号控制单元
半自动：无频率差、电压差控制功能。
自动化程度一般分为
全自动
自动准同期并列装置 三个控制单元
频率差允许 电压差允许
与 门
QF
并列断 路器
TVX
TVG
一、脉动电压变化
UG U X
US
S1
TS1
S 2
G X
两电压相量做相 对运动
第3章：同步发电机的自动并列
后三个条件必须同时满足，否则有可能产生很大 的冲击电流，甚至引起发电机的强烈振荡。
（二）准同期并列误差对并列的影响 1．合闸电压幅值差对并列的影响
分析条件：UG U X ，G X ，e G X 0
冲击电流的有效值：
I
h
UG
X
d
UX XX
U
X
d
X
X
X
为发电机直轴次暂态电抗；
d
三. 准同期并列
准同期并列时先将待并列双方（系统或发电机）的电 压加到并列断路器主触头两侧，然后调整两侧电压，使电 压幅值、频率和相角分别相等时闭合断路器主触头，使并 列双方并联在一起运行。
（一）准同期并列的理想条件
发电机侧电压
uG UG sin(Gt 0G )
系统侧电压
uX U X sin(X t 0X )
又从最大值变到 0。相角差 e变动2 的时间周期就是脉动
周期TS （滑差周期）。
（二）UG与U X 两电压幅值不相等
US
U
2 G
U
2 X
2UGU X
cos S t
当St 0时，U S UG U X 为两电压幅值差； 当St 时，U S UG U X 为两电压幅值和。
（三）利用脉动电压U S检测准同期并列的条件 1．电压幅值差
自动监视电压表、频率差及选择的时间发出 合闸脉冲，使断路器在零相角差时合闸；同时设 有自动调节电压和频率单元，在压差和频差不合 格时发出控制脉冲。
频差不满足要求时，自动调节原动机的转速， 减小或增加频率，即通过控制原动机的调速器实 现。
压差不满足要求时，自动调节发电机的电压 使待并电压接近系统电压，即通过调节控制发电 机励磁调节装置来实现。
同步发电机并列运行的理想条件
同步发电机并列运行的理想条件同步发电机并列运行的理想条件，嘿，这听起来就像是科技界的一场派对。
想象一下，几台发电机在一起，像兄弟姐妹一样，一起工作，真是热闹非凡。
要是它们能够完美地同步，那简直是“天衣无缝”，谁不想让机器们和平共处呢？不过，要让这些发电机和谐共处可不是一件简单的事哦。
我们得说说转速。
就像跳舞一样，大家的步伐得一致，转速就是那个节拍。
你想想，如果一个发电机在前面“飞”，而另一个在后面“慢”，那就尴尬了。
电压也得相同，没错，电压就像是每个人的气场，要是一台发电机的气场强烈，另一台却弱得像小猫，那场面就不忍直视了。
频率也得匹配，这可是发电机的“心跳”，一旦有了差异，立马就会有问题。
说到这些条件，真的可以让人想起了生活中的一些小插曲。
朋友们聚会，你得提前沟通好，才能避免那种“冷场”的局面。
要是每个人都在说不同的话题，那场面可真是“兵荒马乱”，发电机也是一样，大家都得心往一处使，才能“和谐共舞”。
功率分配也很重要。
要是大家都想当“主角”，争着发电，结果就像“抢戏”，那可真是糟糕透了。
每台发电机得根据能力分配合适的功率，得有个“大哥”出来调和一下，不能让一个人背负所有的责任。
其实这也可以用来比喻团队合作，有时候得有个领导出来统筹，大家分工合作，才能真正实现“1+1>2”的效果。
发电机之间的相位差也要注意，这就像是朋友们的关系，得保持一定的距离。
相位差太大，就像朋友之间的误会，一不小心就会出问题。
而如果大家的相位差都能保持在理想范围内，那就能形成一个美妙的和声，真是“天籁之音”。
这一切还得有个良好的保护机制，要是有台发电机出了岔子，立马就得有其他的保护措施来“救场”。
想想看，生活中总有一些不确定的因素，防患于未然总是明智之举。
在发电机的世界里，也得有个安全阀，随时准备应对突发情况，确保大家都能安全运行。
同步发电机并列运行的理想条件，简单来说，就是转速、电压、频率、功率、相位差都得协调好。
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
3.压差 图2-3 (b)是只有同步并列的条件(3)得不到满足，发电机电压幅值与 母线电压幅值不相等时的情形，即 图2 -5表示由△U产生的将是无功冲击电流。冲击电流的最大值为:
2. 2. 3自动准同期装置的功能
我国专用于自动准同期的装置有两种，微机同期装置与模拟式同期装置。
程中，两者的频率差用fss表示。显然，可令:
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
当两个交流电压的频率不等(但较接近)且具有公用接地点时，如图2-2(a)
所示，一般用两个有相对旋转速度的矢量来表示它们，见图2-2 (b)。两
个交流电压
间的瞬时相角差δ就是图中两矢量间的夹角;两电压
自同期并列的最大特点是并列过程迅速，操作简单，实际上避免了误操 作的可能性，而且宜于实现操作过程的自动化。
2. 1. 3非同期并列
不检查上述的3个并列条件，而直接将电机投入系统的方法称为非同期 并列。这种并列方法可能带来较大的冲击电流。在最不利的情况下，当 两者之间的电压相角差达到180°时，冲击电流可以比发电机的出u短路 电流大一倍，同时带来巨大的电动力效应。
2.1.1准同期并列
准同期并列要求在合闸前调节待并机组或待并系统，同时满足以下3个 条件。
(1)频率条件。应使待并电机的频率接近系统频率，一般频率差应不超 过0.2%~0.5%。
(2)电压条件。应使待并电机与系统的电压接近相等，一般电压差应不超 过5%~10%。
(3)相角条件。
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第2章 同步发电机并列运行
1 2. 1 概述 2 2. 2 准同期并列运行原理及条件分析 3 2. 3 数值角差、整步电压与越前时间 4 2. 4 自动准同期装置的基本要求
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2.1概述
目前电力系统中采用的并列方法可以分为:准同期并列、自同期并列和非 同期并列3种。它们的使用条件与使用情况均不相同，现分述如下。
2. 1. 2自同期并列
自同期并列只适用于把电机并入系统，对于系统两个部分间的并列不能 采用。其操作过程是将未经励磁的电机升速到接近同步转速，在不超过 允许滑差的条件下，先把电机投入系统，随即将励磁电流加到转子中去。
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2.1概述
在正常情况下，经过1~2s后，即可拉入同步。自同期并列对于相角及电 压条件没有要求，而转速条件亦可以放得很宽。通常的允许滑差，在正 常时为2%~3%，事故情况下可达10%。
2.角差 如果并列断路器触头闭合的瞬间，角差δ则前述同步并列的条件(2)完全
得到满足。因相角差而产生的并列冲击也为零。 但是断路器是由机械构件组成的，每次的闭合时间不可能完全一样，只
能按照断路器机构的平均闭合时间进行整定;同时自动准同期装置-也可 能出现误差，这使得发电机不能每次都在δ =0瞬间并列，图2一3 (c)表 示， △f=0, △U=0,而只有同步并列的条件(2)不能满足时，在并列断路 器闭合前瞬间，电机电压与母线电压间存在着相角差δ的电压矢量图。
2.1概述
当上述两个条件已被调节得符合要求时，就应在断路器两侧的电压相角 重合前，稍微提早一些时间给断路器发出合闸脉冲，以便在合闸瞬间， 断路器两侧的电压相角的相角差恰好趋于零，这时的冲击电流最小。
准同期并列合闸后冲击电流很小，能马上拉入同步，对系统的扰动也很 小。因此，目前在电力系统中应用最广。
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
图中的 将对发电机产生冲击电流，冲击电流的最大值为：
此时的冲击电流属有功冲击电流，其矢量图见图2 -4。 图2-3 (c)中的δ角一般称并列(或合闸)误差角，它产生的有功冲击电流
对汽轮机组的安全与寿命影响较大，机组容量越大，对δ值的限制越严。 另一方面断路器动作时间的误差等因素，使并列允许滑差值与允许并列 误差角间可能形成某种制约关系。
差为零，即角差为零。 (3)待并发电机电压与母线电压的幅值相等，即压差为零。
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
2. 2. 2准同期条件的分析
准同期条件是指图2-1(a)中，QF1触头闭合前的瞬间，发电机G1与母线 W(视作无穷大)间的滑差、角差与电压差值。
1.滑差 图2-1（a）中，QF1按准同期条件合上之前，待并发电机G1的电压 其频率fg与发电厂母线电压 及其频率fs一般是不相等的。在并列过
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
它们一般都具有两种功能:一是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。二是当压差、频差不合 格时，能对待并发电机自动进行均压、均频，以加快进行自动并列的过 程，但这一功能对联络线同期及多机共享的母线同期自动装置是不必要 的，由于一般断路器的合闸机构为机械操作机构，从合闸命令发出，到 断路器主触头闭合瞬间止，要经历一段合闸时间(此时间一般为0. 1~0. 7 s )，因而自动准同期装置在检查压差和频差已符合并列条件时，还必须 在角差δ为零的时刻前，发出合闸命令(提前的时闸等于断路器的合闸时 间)才能使断路器主触头闭合瞬间的相角差恰好为零，这一时段称为“越
矢量间的相对电角速度称为滑差角速度(简称滑差)，用 表示。于是
得:
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
滑差也可以用坐标值表示，即:
滑差或滑差周期都可以用来确定地表示待并发电机与系统之间频率差的 大小。
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般限制滑差ห้องสมุดไป่ตู้期在 10~16 s范围内。
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2. 2 准同期并列运行原理及条件分析
2 .2.1准同期并网理想条件
图2-1 (a)表示发电机G1欲与母线W并列运行时，必须利用断路器QF1进 行并列操作;图2-1 (b)说明，当系统两部分系统联络线要实现同步运行
时，也必须利用断路器QFA进行并列操作。 理想的同步并列的条件如下。 (1)待并发电机频率与母线频率相等，即滑差(频差)为零。 (2)断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与母线电压间的瞬时相角