同步发电机的并联运行
简述同步发电机并联运行的条件
简述同步发电机并联运行的条件同步发电机并联运行是指将两个或多个同步发电机连接到同一电力系统中，共同向负载提供电力。
以下是同步发电机并联运行的条件：
1.相序一致：并联运行的同步发电机必须具有相同的相序，即各相之间的电压波形和相位关系必须一致。
这确保了发电机之间的电力传输和共享负载的稳定性。
2.频率一致：并联运行的同步发电机必须具有相同的频率，即输出电压的频率必须一致。
频率一致性是保持电力系统稳定运行的关键因素。
3.电压幅值一致：并联运行的同步发电机在额定负载下应具有相似的电压幅值。
如果电压幅值差异较大，可能会导致电流流向错误或负载不均衡的问题。
4.相序、频率和电压幅值调整：在并联运行之前，需要对各个同步发电机进行相序、频率和电压幅值的调整，以确保它们满足相应的要求。
这可以通过调整励磁系统、调节同步发电机的机械负荷等方式实现。
5.调压和调频系统：在并联运行的过程中，需要使用调压和调频系统来监测和调节各个同步发电机的电压和频率，以保持稳定的电力系统运行。
这些系统能够自动调整发电机的励磁电流和机械负荷，以响应负载变化和维持电力系统的稳定性。
总的来说，同步发电机并联运行的关键在于确保相序、频率和电压幅值一致，并使用调压和调频系统进行实时监测和调节。
这样可以实现同步发电机之间的平衡负载和电力共享。
1/ 1。
发电机并联运行的条件
发电机并联运行的条件发电机并联运行是指将多台发电机连接在一起，共同向负载提供电能。
发电机并联运行具有以下条件：1. 发电机类型相同：并联运行的发电机应具有相同的类型、型号和额定功率。
只有类型相同的发电机才能在并联运行中共同提供电能，确保负载得到稳定的电压和电流。
2. 额定电压相同：发电机并联运行时，各发电机的额定电压应相同。
如果电压不同，会导致电能在发电机之间的分配不均，从而影响电能的提供质量。
3. 相序相同：发电机并联运行时，发电机的相序应相同。
相序是指三相交流电中，各相电压的先后顺序。
如果相序不同，会导致电能在发电机之间的分配不均，甚至可能引起相间短路等故障。
4. 发电机参数匹配：发电机并联运行时，各发电机的电阻、电感和电容等参数应相匹配。
这样可以确保发电机之间的电能分配均衡，避免电能在发电机之间产生过大的互交。
5. 控制系统同步：在发电机并联运行时，需要采用同步器控制系统，确保各发电机的频率、相位和电压等参数保持一致。
只有同步运行的发电机才能有效配合，共同向负载提供稳定的电能。
6. 负载均衡：发电机并联运行时，负载应均匀分配给各发电机。
负载不均衡会导致部分发电机过载或负载不足，影响发电机的运行稳定性和寿命。
7. 运行条件相同：发电机并联运行时，各发电机应处于相同的运行条件下，例如温度、湿度、海拔高度等。
不同的运行条件可能导致发电机之间的电能分配不均，甚至引起故障。
8. 保护系统完善：发电机并联运行时，应配置完善的保护系统，及时监测和保护各发电机的运行状态。
如果其中一台发电机出现故障，保护系统可以及时切除该发电机，确保系统的稳定和安全运行。
综上所述，发电机并联运行的条件包括发电机类型相同、额定电压相同、相序相同、发电机参数匹配、控制系统同步、负载均衡、运行条件相同和保护系统完善。
只有在满足这些条件的前提下，发电机并联运行才能有效实现，为负载提供稳定可靠的电能。
同步发电机并联运行理论基础
并联运行的监测系统
电流监测
监测发电机输出电流，确保电流在规定范围内，同时监测是否存 在异常的电流波动。
电压监测
监测发电机输出电压，确保电压在规定范围内，同时监测是否存 在异常的电压波动。
温度监测
监测发电机温度，确保温度在规定范围内，同时监测是否存在异 常的温度升高。
异常情况下的处理方法
01
短路故障处理
稳定性与电力系统稳定性的关系
稳定性是电力系统稳定性的基础
同步发电机并联运行的稳定性是整个电力系统稳定性的基础，只有各发电机组保持稳定运行，才能保 证整个电力系统的稳定。
相互影响
同步发电机并联运行的稳定性与电力系统的稳定性相互影响，当系统发生扰动时，各发电机组的稳定 性会受到相互影响，同时各发电机组的响应也会对整个电力系统的稳定性产生影响。
同步发电机并联运行的稳 定性
REPORTING
WENKU DESIGN
稳定性概念及影响因素
稳定性概念
同步发电机并联运行稳定性是指电力系统在受到扰动后，能够自动恢复或接近恢复到稳定运行状态的能力。
影响因素
影响同步发电机并联运行稳定性的因素包括电力系统的结构、电源的特性、负荷的特性和控制系统的配置等。
提高并联运行稳定性的方法
加强电力系统的结构
优化电网布局，提高电网的互联程度和传输能力，以增强系统的抗干扰能力和稳定性。
改善电源和负荷特性
通过技术手段改善电源和负荷的特性，如提高发电机的功率因数、改善负荷的响应特性等，以提 高系统的稳定性。
采用先进的控制系统
采用先进的控制系统，如自动发电控制（AGC）、自动电压控制（AVC）等，对发电机进行实时控 制，以快速响应系统扰动，提高系统的稳定性。
同步发电机并联运行的条件
同步发电机并联运行的条件
船舶同步发电机并联运行时，待并发电机组与运行发电机组之间必须满足如下条件:
(1)待并发电机的电压有效值U，与运行发电机的电压有效值U相等，即U，=Us
(2)待并发电机的频率f与运行发电机的频率f相等，即f=f。
(3)待并发电机电压的相位8，与运行发电机电压的相位δ一致，即δ1=δ2。
(4)待并发电机电压的相序与运行发电机的相序相同。
由于船舶发电机在安装时已经对发电机的相序及电网的相序进行了测定，保证了相序一-致的条件，通常船舶发电机的并联运行时，并不检测相序条件。
准同步并车操作就是通过检测和调整待并发电机组的电压、频率和相位，使之在基本满足上述三个条件的瞬间通过发电机主开关的合闸投入电网。
这样就可以保证在并车合闸时没有冲击电流，并且并车后能保持稳定的同步运行。
实际并车时，除相序外，其他条件不可能做到完全一致，而且必须有一定的频差才能快速投人并联运行。
下面来分析这三个并车条件。
同步发电机并联运行连接示意图和单相等效电路图，G为已在电网运行发电机，G为待并发电机。
同步发电机并联运行条件及其方法
同步发电机并联运行条件及其方法单机供电的缺点：①不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和牢靠性(发生故障就得停电);②无法实现供电的敏捷性和经济性。
这些缺点可以通过多机并联来改善。
通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。
现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统(电网)。
并网运行(Parallel Operation)优点：①提高了供电的牢靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。
②提高了供电的经济性和敏捷性。
③提高了供电质量，同步发电机并联到电网后，它的运行状况要受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网全都而不能单独变化。
一、并网条件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。
在并车时必需避开产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网患病干扰。
并网条件：① 电压有效值应相等即U=U1；② 频率和相位应相等f=f1、j =j1；③ 双方应有全都的相序。
若以上条件中的任何一个不满意则在开关K的两端，会消失差额电压，假如闭合K，在发电机和电网组成的回路中必定会消失瞬态冲击电流。
上述条件中，除相序全都是肯定条件外，其它条件都是相对的，由于通常电机可以承受一些小的冲击电流。
二、并联方法并车的预备工作是检查并车条件和确定合闸时刻。
通常用电压表测量电网电压，并调整发电机的励磁电流使得发电机的输出电压U=U1。
再借助同步指示器检查并调整频率和以确定合闸时刻。
同步指示器法(1) 灯光明暗法将三只灯泡直接跨接于电网与发电机的对应相之间。
并车方法为：①通过调整发电机励磁电流使得发电机的端电压等于电网电压；②电压调整好后，假如相序全都，灯光应表现为明暗交替，假如灯光不是明暗交替，则说明相序不全都，这时应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序全都；③通过调整发电机的转速转变其频率，直到灯光明暗交替非常缓慢时，说明和电网频率已非常接近，等待灯光完全变暗的瞬间到来，即可合闸并车。
第02章-船舶同步发电机的并联运行
它是脉动电压的数学表达式。脉动电压的瞬时值波 形为实线部分，虚线表示脉动电压振幅变化的曲 线。
在自动并车装置中，最有实际意义的是 脉动电压振幅变化的规律。
通过对Us整流（取正半波）、滤波（滤掉(w1+w2) 的谐波部分）后，由1、2两端获得的电压波形就 是脉动电压振幅变化曲线的正半波部分。其数学 表达式为 Us＝2Um sin(w1-w2)t/2=2Um sinwst/2=2Um sin/2
当灯光亮、暗变化较慢，并且灯泡完全熄灭时， 恰好是相位完全一致的时候，也就是并车操作中 需要捕捉的合闸时刻。
2）灯光旋转法：
将指示灯按图(b)接线。 当待并发电机的频率f1高于电网频率fw时，它们之间相对 运动的角速度为2（f1一fw ）。如图(c)所示，若令电网电 压矢量静止，则待并发电机电压矢量以频差角速度 ws＝ 2（f1一fw ）。反时针方向旋转。
3） 同步表进行准同步并车：
同步指示灯只是做为一种辅助并车指示，实船上主 要采用整步表来指示待并机与电网的电压相位差、 频率差及其方向。
粗同步并车法：
采用电抗器限制冲击电流，保证拉入同步的一种并 车法。（条件放宽） 并车电抗器：功能：限流，按 =180时并车，将IPH 限制在Ie(1.2----1.8Ie) （因为粗同步电抗器也是按短时工作制设计的，所 以并车完成后，一定要切除，否则电抗器就可能被 烧毁。）
（3）捕捉合闸时刻，要考虑主开关固有动作 时间，相应地提前发指令。
组成：见框图
二 脉动电压及其与自动并车
条件的关系
1 脉动电压的形成
所谓脉动电压指待并发电机电压频率与电网电压频 率不一致但相差不大，并发电机电压与电网电压幅 值相等，这样的两个交流电压之差。
同步发电机的并联运行
I Z I ra j I d xd j I q xq
正序阻抗的分析和测定上一章已详细讨论。
2、负序阻抗Z－ （对应反转磁场）
I
Wf
Z r jx
WD
负序磁场，相对于转子以 二倍同步速旋转，在转子 的阻尼绕组和励磁绕组中 感应二倍频率的电势和电 流。
F
a
隐极同步机：xd =xq=xs 凸极效应：直轴和交轴磁路的磁阻不同 而传递能量
专门利用凸极电磁转矩来运行的电机称为反 应式同步电机或磁阻式电机
基本分量
’
附加分量
本章小结
• 同步发电机并联运行的条件与方法 • 同步发电机的功角特性 • 同步发电机有功功率的调节 • 同步发电机无功功率的调节 • 隐极、凸极同步发电机特点 作业：P.215 10-7、8、9、10
0.8UE0 1.6 sin " Pem xs
" 230
sin 30 0 sin " 0.391 0.8 1.6
I A1
IA
IC
I C1
对称分量系统
I B1
不对称分量系统
IB
第十章 同步发电机不对称运行
后果：损耗大、局部易发热、影响供电质量、 其它用电设备性能恶化
C
•不同相序分量的电压平衡式 （隐极电机为例）
U E0 I Z
转子正转、励磁电流恒定
各相序分量的电压平衡式
U E I Z
U E I Z
0 0 0
U E I Z
E ;E 0; E 0 0 E 0
同步发电机组并联运行的条件
同步发电机组并联运行的条件一、背景介绍同步发电机组并联运行是指两台或多台同步发电机组以并联的方式运行，共同向电网供电。
通过并联运行，可以提高电力系统的可靠性和供电能力，并且实现发电机组之间的互补和协调。
二、并联运行的条件1. 同步特性一致同步发电机组在并联运行时，要求其同步特性一致，即发电机组的电压、频率、相位等参数要相同。
这样才能确保发电机组之间的电能互补和协调。
2. 发电机组参数匹配并联运行的发电机组的参数要相互匹配，包括发电机额定功率、功率因数、励磁方式、励磁电流等。
只有参数匹配的发电机组才能够进行并联运行，否则可能出现电流倒流、电压不平衡等问题。
3. 电网条件稳定并联运行的发电机组需要在电网电压、频率等条件稳定的情况下进行。
如果电网条件不稳定，可能会引起发电机组的电压和频率波动，导致并联运行失效或损坏发电机组设备。
4. 并联控制系统进行同步发电机组并联运行需要有专门的并联控制系统，通过控制系统对电压、频率等参数进行监测和调节，使发电机组之间保持同步并协调工作。
并联控制系统能够实现自动或手动控制，并根据需要进行发电机组的运行和停机控制。
三、同步发电机组并联运行的优势1. 提高供电可靠性通过同步发电机组的并联运行，可以提高供电可靠性。
一旦某台发电机组出现故障或停机维护，其他发电机组可以继续供电，保证电网的稳定运行。
2. 提升供电能力并联运行的多台发电机组具有相互互补的特点，可以提升供电能力。
当负荷增加时，可以通过启动更多的发电机组来满足需求，保持供电平衡。
3. 分担负荷压力多个发电机组的并联运行可以分担负荷的压力，减少单台发电机组的负荷，延长设备寿命，提高运行效率。
4. 发电效率提高多台发电机组的并联运行可以根据负荷情况进行合理调度，选择性地启动或停机，实现发电系统的优化运行，提高发电效率。
四、同步发电机组并联运行的应用1. 电力系统供电同步发电机组并联运行广泛应用于电力系统的供电，尤其是大型发电厂和电网调度中心。
船舶同步发电机的并联运行
并联运行是指多台发电机组同时 接入电网，共同承担负载的供电
方式。
并联运行需要满足一定的电气条 件，包括电压相等、频率相同、
相位一致等。
并联运行的电气原理基于基尔霍 夫定律和欧姆定律，通过电路的 串联和并联实现电能的传输和分
配。
并联运行的稳定性分析
并联运行的稳定性是指多台发电机组在并联运行时，能够保持稳定运行状态的性能。
并联运行中的负载不均衡问题
总结词
详细描述
负载不均衡问题是船舶同步发电机并 联运行中的另一个关键问题，可能导 致部分发电机过载或运行效率低下。
在多台发电机并联运行时，由于负载 分配不均，可能会导致部分发电机过 载，而其他发电机仍处于轻载或空载 状态。这种不均衡的负载分配不仅会 影响发电机的使用寿命，还可能降低 整个电力系统的运行效率。
为确保并联运行的稳定性，需要对各发电机的输出进行实时监测和控制，以保持 电压、频率和相位的均衡。此外，应定期对发电机进行维护和检查，确保其性能 稳定。
船舶同步发电机与辅助设备的并联运行实例
在船舶同步发电机与辅助设备（如变压器、电动机等）的 并联运行中，需要特别注意各设备的电气特性和运行参数 。例如，变压器的变比、电动机的功率和电压应与发电机 相匹配。
船舶同步发电机的并联运 行
• 引言 • 船舶同步发电机的并联运行原理 • 船舶同步发电机的并联运行特性 • 船舶同步发电机的并联运行实例 • 船舶同步发电机的并联运行问题与解
决方案 • 总结与展望
01
引言
船舶同步发电机的概述
船舶同步发电机
船舶电力系统中的主要电源，通过柴 油机或燃气轮机驱动，为船舶提供稳 定的电力。
通过并联运行，可以更加合理地分配 负载，避免单台发电机过载运行，从 而降低能耗。
第十三章同步发电机的并联运行同步电动机
第十三章同步发电机的并联运行同步电动机第十三章同步发电机的并联运行同步电动机概念题13-1 比较变压器并联运行和同步发电机运行的条件的异同点变压器并联运行的条件是各台变压器的联机组相同，额定电压和变比相等。
要是变压器之间合理分配负载，还要求各变压器应有相同的短路电流标么值。
同步发电机和大电网并联运行的条件是发电机和电网的电压有效值相等，相位相同，频率相同和相序一致。
因为同步发电机的励磁可以调节，各台发电机并联运行时端电压相等，但空载电动势可以不同，同步电抗的数值不能决定负载电流的分配，同步发电机的电抗有不同数值时仍可并联运行，这是和变压器要求有相同的短路阻抗，是不同的。
13-2 什么是同步发电机的功角特性？再推导功角特性时用什么假定？功角θ的时间和空间物理意义是什么？功角特性是电磁功率与功角的关系。
推导功角特性时，略去电枢电阻。
功角θ是电动势Eo和电压U之间的时间和相位差，如忽略漏阻抗压降，θ是产生电动势Eo的转子主磁通Φ0和产生Eδ=U的合成磁通之间的空间相位差。
表示转子旋转磁场和气隙合成旋转磁场之间的相对位置。
功角的大小和电磁的功率成正比。
功角数值的正负，决定同步发电机的运行状态。
13-3 为什么隐极同步发电机和凸极发电机的功角特性表达式不同？隐极同步发电机空气隙均匀，气隙磁阻为常数。
功角特性P=======.功角θ=90时，输出功率最大。
凸极同步发电机空气隙不均匀，直轴范围磁阻小，交轴范围磁阻大，因为交直轴的磁阻不相等产生附加电磁功率称为磁阻功率。
功角特性P=======。
由式可见磁阻功率仅与电网电压U有关，只要Xd=Xq，θ≠0，就会产生磁阻功率。
凸极发电机的基本电磁功率在θ=90时最大，磁阻功率在θ=45时最大，总的电磁功率最大值将出现在45~90之间。
13-4 和大电网并联的同步发电机，输出有功功率不变，改变励磁电流的大小，输出无功功率的大小是否改变？和大电网并联的同步发电机，输出有功功率不变，改变励磁电流的大小，则无功功率的大小要改变，过历时发电机输出的感性无功功率，欠励时发电机输出容性无功功率。
电机学---三相同步发电机的并联运行实验报告一
电机学---三相同步发电机的并联运行实验报告课程名称：电机学实验类型：验证性实验实验项目名称：三相同步发电机的并联运行一、实验目的掌握三相同步发电机投入电网并联运行的条件与操作方法。
二、预习要点三相同步发电机投入电网并联运行有那些条件?不满足这些条件将产生什么后果?如何满足这些条件?三、实验项目用旋转灯光法将三相同步发电机投入电网并联运行.四、实验设备及仪器1.IKDQ-2A型实验台主控制屏。
2.交流电压表、电流表、功率、功率因数表。
3.三相调压器。
3.交流电动机发电机组。
5.开关板。
6.旋转指示灯。
7.整步表五、实验方法及步骤1.用旋转灯光法将三相同步发电机投入电网并联运行。
工作原理:三相同步发电机与电网首联运行必须满足以下三个条件。
(1)发电机的频率和电网频率要相同，即f II=f I;(2)发电机和电网电压大小、相位要相同，即E OII=U I;(3)发电机和电网的相序要相同:为了检查这些条件是否满足，可用电压表检查电压，用灯光旋转法或整步表法检查相序和频率。
实验步骤:(1)按照图5-1接线，井检查实验接线，电机绕组为Y接法(U N=380伏)。
(2)三相调压器旋钮退至零位，发电机同步励磁电源调节到最小位置与1IKO9整步表上琴键开关打在“断开”位置的条件下合上电源总开关，按下“启动”按钮，调节调压器使电压开至20(电动机额定电压为380考虑到安全因素，初次并网实验时输入电压调节至220V),可通过VI表观测。
(3)调节发电机同步励磁电源，使发电机发出电压为:220V(发电机额定电压380V，为了达到并网，发电机发出的电压值与电动机输入的电压值相等即可)，可通过V2表观测(4)观察三组相灯，若依次明灭形成旋转灯光，则表示发电机和电网相序相同，若三组相灯同时发亮、同时熄灭则表示发电机和电网相序不同。
当发电机和电网相序不同则应停机(先将发电机同步励磁电源调节到最小，并把三相调压器旋至零位使电机停止，再按下实验台电源的“停止”按钮)，在确保断电的情况下，调换发电机或三相电源任意二根端线以改变相序后，按前述方法重新起动电机。
31电机学-同步发电机的并联运行02
同步发电机的并联运行➢无限大电网无限大电网：现代电网的电压和频率可以看作是不变的，即U=常数，f＝常数，称为无限大电网，所以无限大电网实际上相当于一个内阻抗等于零的恒频、恒压电源。
➢并联投入条件1.发电机的电压幅值等于电网电压幅值，而且波形一致。
2.投入时，发电机的电压相位与电网电压相位一致。
3.发电机的频率等于电网的频率。
4.发电机的相序必须与电网相序一致。
§11-2 同步发电机并联投入的条件和方法➢并联投入方法整步过程：把发电机投入到电网所进行的操作过程称为整步过程（或称并车)。
整步方法：准整步和自整步。
准整步：把发电机调整到完全合乎并联投入条件，然后投入电网，这种方法叫准整步。
自整步：首先校验发电机的相序，并按照规定的转向(和定子旋转磁场的转向一致)把发电机拖动到接近同步速旋转，把励磁绕组通过一限流电阻短路(不加励磁)，然后把发电机投入电网，并立即加上励磁，依靠定、转子间形成的电磁力矩，把转子自动地拉入同步。
同步发电机的并联运行§11-3 同步发电机的功率和转矩平衡方程式P 1= ( pm+ pfe+ pad) +PMP 2=PM-PcuaP2= mUI cosϕE 0 U cos ϕ + Ir a = E δ cos ϕ'P M= mE δ I cos ϕ'图11-7 隐极同步发电机电动势相量图 jI x s E δ jI x σ UI r aϕ' I➢ 转矩方程式T 1 = T 0 + T MP 1 = p fe + p m + P M Ω1 Ω1 Ω1Ω = 2π n 1 = 2π f (机械弧度/ 秒) 1 60 p同步发电机的并联运行§11-4 同步发电机的功角特性功角特性是同步电机并网运行的基本特性之一。
通过功角特性，可以确定稳态运行时发电机所能发出的最大电磁功率，还可以用它来分析静态稳定等问题。
功率角：指励磁电动势E 0和电网电压U 这两个向量之表示。
同步发电机的并联运行(2)
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
3）优点：合闸时没有冲击电流。 4）缺点：操作较复杂。 5）现代发电厂通常装有更精密、便于观察的同步
指示器或相应的自动化装置，以减少并联投入 时发生误操作。
方法
2.自整步法：满足部分并网条件的投入方法。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法 2）灯光旋转法 ■不满足并网条件时灯光旋转法的现象及其调节
c.相序不同：三个相灯同时亮或暗。需对调发电机或
电网的任意两根接线。
d.相位不等：不交叉的相灯不是最暗。需微调转速。
■方法
a.调节发电机的转速改变频率，直到灯光旋转十分缓
慢时，说明频率已十分接近；
U 3
U CG
U BS
U CS
U AG U1
U AG U AS
G S
U CS
U CG
U BS
U BG
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
1）暗灯法 ■不满足并网条件时暗灯法的现象及其调节 a. 频率不等：相灯呈现同时暗、同时亮的交替变化，
频率相差越大，明暗相间的时间就越短。需调节 原动机转速以改变发电机频率，直至明暗相间的 时间很长。
c.如果相序一致，灯光应表现为明暗交替。如果灯
光不是明暗交替，则说明相序不一致，应调整发 电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相 序一致；
d.等待灯光完全熄灭的瞬间（相位相同），即可合
闸并车。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
相同步发电机的并联运行
实验报告 同步发电机并联运行的优点和必要性
比较同步发电机两种投入电网方式的优缺点
用表格列出实验数据。作出同步发电机的两条V 形曲线
思考题
为什么同步发电机投入电网后，改变直流电动机 的励磁电流，可以改变直流电动机和同步发电机 的输出功率？
为什么同步发电机与电网并联后，改变同步发电 机的励磁电流，不能改变同步发电机输出的有功 功率？
谢 谢！
实验内容
实验线路图
实物接线图
注意事项
• 励磁滑线电阻为500Ω;1A • 电枢滑线电阻为40Ω;6A • 连接直流电动机时，必须看
清电机旋转方向
• 连线时相序不能接错
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 实验步骤和方法
实验步骤和方法
实验步骤和方法
注意事项 欠励时，机组可能会出现震荡现象，同时机组出 现周期性震荡声，此时应及时增加励磁使发电机 回到稳定运行状态。同步发电机的震荡现象是“ 失步”前的征象，是电力网系统中不允许出现的 事故。 脱网时，要求发电机电枢电流接近零，即应调节 单相调压器使输出电枢电流最小，然后拉下闸刀 ，关闭电源。
并网条件
频率相等 电压相等 相序相同 并网合闸瞬时对应相的电压差为零
合正 分交
灯光法检查并网条件
直接接法（灯光熄灭法）
三组指示灯跨接在电网和发电机对应同一相的两 端，如果假定的相序正确，指示灯随两频率 的差值同时发亮、同时熄灭。熄灭时对应一 相电压差为0，可以立即合闸并网。
交叉接法（灯光旋转法）
A组指示灯保持直接接法，B、C组交叉接到B1C 和C1B上。如果开关两端相序正确，指示灯 随两频率的差值交替发亮，产生旋转效果。 旋转的快慢，可说明两频率的差值大小，并 且旋转方向可以说明发电机频率大于电网频 率还是低于电网频率，当直接接法的一组指 示灯熄灭时，可以合闸并网。
同步发电机并联运行的方法
同步发电机并联运行的方法
同步发电机并联运行是指将多台同步发电机通过母线连接在一起，共同向负载供电的运行方式。
以下是同步发电机并联运行的方法：
1. 直接并联法：将两台或多台同步发电机的输出端直接连接在同一母线上，通过母线将电能输送到负载。
这种方法需要保证各台发电机的电压、频率、相位和相序相同，否则会引起环流和电能质量问题。
2. 准同步并联法：在直接并联法的基础上，通过调整各台发电机的电压、频率、相位和相序，使其达到同步状态后再进行并联。
这种方法需要使用同步装置来检测和调整各台发电机的参数，以确保并联时的同步性。
3. 自动并联法：通过自动控制系统来实现同步发电机的并联运行。
这种方法利用自动控制系统检测各台发电机的参数，并通过控制系统调整各台发电机的输出，以实现同步并联运行。
在实际应用中，同步发电机并联运行通常采用准同步并联法或自动并联法，以确保并联运行的稳定性和可靠性。
同步发电机的并联运行
同步发电机的并联运行一、并联运行的必要条件二台同步发电机投入并联运行的必要条件：（1）发电机的频率与待并机组或电网频率相同，即FⅡ=FⅠ（2）发电机和电网的波形相同即三相正弦交流电（3）发电机和电网的电压大小及相位相同。
（4）发电机和电网的相序一致.一般情况下，条件(2)有设计制造年时来保证，不会出现问题。
条件（4）是最关键的最重要的条件，若条件（4）不满足是绝对不允许投入并联运行的，否则，将造成重大设备事故。
具体并联操作时，条件（2）可不考虑，条件（4）是电机出厂前由厂家对转向和相序作了标定。
只要接线时不搞错，一般不会出现问题。
当然，在没有完全把握时，可在并网前确认一下相序为好，以保万无一失。
于是，并网只要注意条件（1）和（3）就可以了。
二、投入并联运行的方法投入并联运行的方法很多，主要有自同步法和准确同步法，即同步表法。
主要由操作人员将电机的电压频率整定到符合并联运行的条件，为了判断该条件，常采用一种专门的同步指示装置（同步表MZ－10，100V）。
最简单的同步指示装置是灯光法，采用三组同步指示灯来检验合闸条件。
同步指示灯有两种接线方法：1.直接法（灯光明灭法）；2.交叉灯光法。
1注意：当控制回路电源缺相时，同期表指针将大幅度偏摆。
调整电压整定电位器使同期表上的电压指示在中间位置。
调整转速微调电位器，使频率指示在中间位置。
同期表S指示顺时针转动最慢，当指针指示在12点时为同步点。
并联运行的操作：a.并联时，先将控制屏同步检测转换开关置于“并”位置，调节电压整定电位器和转速微调电位器，使待并机组的电压、频率与电网或另一机机组的电压、频率相同，将并车方式开关置于“自动”位置，按自动并车按钮并保持一段时间，直到待并机组并车成功。
如自动并车功能失灵，可将并车方式开关置于“手动”位置，并观察同步表，当其指针逆时针转动最慢到垂直向上位置时，即可按合闸按钮，使待并机组与电网或另一机组并联。
b.当机组与电网并联运行时，并联成功后，调节转速调节电位器和电压整定电位器，使机组在功率因数0.8-0.9（滞后），有功功率在一定值下运行。
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同步发电机的并联运行
11.1 概述
一、并联运行的优点
提高供电的可靠性
提高供电的质量（U 和 f ）
提高供电的经济性 合理利用电能（水电和火电互相调剂、提高运 行效率）、动力资源（发电厂布局合理）和发 电设备（负载均匀、相互补偿、满载运行）； 减小备用容量；提高设备的利用率。
2.如何判断是否满足条件？ 3.条件不满足时如何调节
使其满足条件？
U SC
U GC
S G
U BG
U BS
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
条件不满足的后果 1.产生电压差
U A
U AS
S G
U UG US
U AG
U CS
U CG
UC
U BG
U BS
U B
内容回顾
➢电枢反应
定义：负载时电枢磁动势的基波对主极磁场基波的 影响。
性质：决定于内功率因数角，与内阻抗和负载的性 质有关。
类型：交轴电枢反应； 直轴去磁电枢反应； 直轴加磁或助磁电枢反应。
内容回顾
➢外特性
内容回顾
➢调整特性
运行方式
➢单机运行
➢并联运行
发电厂集中控制室
同步发电机的并联运行
本章基本要求
➢并网运行
没有明确的负载； 频率几乎不变化； 电压几乎不变化； 稳定性高，电能质量好。
同步发电机的并联运行
11.1 概述
三、规定正方向
A
发
IG
电
机 一
E0
U G
相
绕
组
XБайду номын сангаас
IS U S 电网
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
目的：避免冲击电流、冲击力和冲击转矩。 条件
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
A相满足，B、C相不满足
B相满足，A 、C相不满足
U A 0
U AS U AG
U CS
U BG U B
U CG
U BS
UC
U AS U CG
U A UC
U CS U AG
U BG
U BS
U B 0
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
条件不满足的后果
2.产生冲击电流、冲击力和冲击转矩
Ic
U ZG Zs
j
U xG xs
xG xs很小
Ic很大
电抗为漏抗性质，数值很小，故冲击电流很大。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
接线图
相量图
电网
U1
AS BS CS
V
3
AG BG CG
2 1
GS 3~
U AG
U AS
G S
U CS
U 3
U CG
U BG
U BS
U 2
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
最亮
熄灭
U AS U BG
U 2
G S
1）发电机的电压幅值等于电网电压幅值，而且波 形 2）一发致电；机的电压相位与电网电压相位一致；
3）发电机的频率等于电网的频率；
4）发电机的相序必须与电网相序一致（绝对满足）。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
完全满足条件的相量图 问题
U AG U AS
1.不满足条件的后果？
一、并联投入条件
小结： 条件不满足时对电机的影响
1.产生冲击电流,定子绕组端部受力变形；
2.产生拍振电流和电压，引起电机内功率振荡； 3.波形不同时产生高次谐波电流，增加损耗，温
度升高，效率降低； 4.电网和电机之间存在巨大的电位差而产生无法消
除的冲击电流，危害电机安全运行。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
整步过程(并车): 把发电机投入到电网所进行的操作过程。 方法
1.准整步法：把发电机调整到完全合乎并联投入条件， 然后投入电网。采用同步指示器进行判断。
1）暗灯法 ■ 简介
在电网与同步发电机之间的三相并联开关两侧对应端 接灯泡（称为相灯），若三相相灯同时明暗，说明相 序正确；当灯光明暗交替十分缓慢，且三组相灯同时 熄灭时，表示发电机已经满足并网条件，可并网合闸。
1.掌握同步发电机并联运行的条件和方法 2.掌握同步发电机的功率平衡和转矩平衡 3.掌握同步发电机的功角特性 4.掌握并联发电机的有功和无功调节的方法 5.理解V形曲线的物理意义 6.理解静态稳定的概念
同步发电机的并联运行
主要内容
➢概述 ➢同步发电机并联投入的条件和方法 ➢同步发电机的功率和转矩平衡方程式 ➢同步发电机的功角特性 ➢同步发电机与无限大电网并联运行时
U 3
U CG
U BS
U CS
U AG U1
U AG U AS
G S
U CS
U CG
U BS
U BG
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
二、并联投入方法
1）暗灯法 ■不满足并网条件时暗灯法的现象及其调节 a. 频率不等：相灯呈现同时暗、同时亮的交替变化，
同步发电机的并联运行
11.1 概述
二、无限（穷）大电网
定义：电压和频率不变的电网，即U=常数， f＝常数。实际上相当于一个内阻抗 等于零的恒频、恒压电源。
特点： 1) S→∞； 2) ZS →0； 3) US = C 4) fS= C
同步发电机的并联运行
单机运行与并联运行区别
➢单机运行
有明确的负载； 频率主要随有功负载变化； 电压主要随无功负载变化； 稳定性低，电能质量差。
条件不满足的后果（只一条） 1）电压（大小和相位）不等
产生很大的冲击环流，对定子 绕组端部产生很大的冲击力， 可能损坏绕组绝缘。当相位差 为180º时，有最大值（额定电 流的20-30倍），会损坏发电机。
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
条件不满足的后果（只一条） 2）频率不等：产生变化的电压差，进而产生 功率振荡、冲击电流和冲击转矩。
90 mU G Ic cos 0 输出电功率，发电机运 行 90 mU G Ic cos 0 吸收电功率，电动机运 行
同步发电机的并联运行
11.2 同步发电机并联投入的条件和方法
一、并联投入条件
条件不满足的后果（只一条） 3）相序不一致 即使某相满足前面三个条 件 ，但其它两相由于相序 不同而使电压相位相差120 度电角度 ，它将引起冲击 环流，危害电机的安全运行。 相序一致要绝对满足。