电力系统自动装置第二章_自动并列汇编
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UX
Xq
电网电压的有效值 发电机交轴次暂态电抗
e
I h
U X
U S
•冲击电流主要为有功电流分量。
2018/11/23 12/54
实际并列条件之二——合闸相角差
•在有相角差的情况下合闸后，发电机与电网间立刻进行 有功功率的交换，使得发电机组的联轴受到冲击，这对 于发电机组和电网均产生不利影响，为了保证机组安全， 一般将有功冲击电流限制在较小的范围内。 例如：一般规定，汽轮发电机组不允许因相角差产生的 冲击电流值为发电机空载时突然发生机端短路的冲击电 流值的1/10 sin e sin e 1 10 10 Xq Xd Xd 可以得到最大允许并列误差角：
2018/11/23 14/54
实际并列条件之三——频率差
u S 是幅值为 U S ,频率接
近工频的交流电压波形。
G X U S 2U mG sin t 2 S t 2U mG sin 2 2U mG sin
在电力系统正常运行的情况下，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
只有当电力系统发生故障时，为了迅速 投入水轮发电机组，过去曾采用自同期 并列方法。 由于微机型数字式自动并列方法已经趋 于成熟，现在也用准同期并列方法投运 水轮发电机组。
2018/11/23
7/54
同步发电机并列的理想情况
emax sin e 0.1rad 5.73
2018/11/23
o
13/54
实际并列条件之三——频率差
并列时的电气状态：
Байду номын сангаасj
U X
X
UG U X
e 0 fG f X
t 2
U S
e
G
U G
断路器QF两侧的电压差为脉 动电压：
2018/11/23
3/54
第二章 同步发电机的自动并列 一、概述(同步并列和准同期概念)
同步并列和准同期的基本概念 同步发电机并列的基本原则 准同期并列理想条件 偏离理想条件三种情况下的后果 自同期并列
二、准同期并列的基本原理 三、自动并列装置的工作原理 四、微机并列装置
第二章 同步发电机的自动并列
第二章 同步发电机的自动并列
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.
2018/11/23 2/54
第二章 同步发电机的自动并列
一、概述(同步并列和准同期概念) 二、准同期并列的基本原理 三、自动并列装置的工作原理 四、微机并列装置
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同步发电机并列需遵循的基本原则
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。 2、发电机并入电网后，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。
2018/11/23
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同步发电机的并列方法
同 步 发 电 机 的 并 列 方 法 准同期并列
发电机端电压为 U G
电网电压为U X
两者之间的相量差为
U U U S G X
•当电网参数一定时， 冲击电流就取决于合 的值 闸瞬间 U S
•最理想的情况就是 U S 的值为零，此时，QF 合闸冲击电流为零。
2018/11/23 8/54
同步发电机并列的理想条件
发电机并列的理想条件—— 并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。 1、频率相等 3、相角差为零
5%~10%.
•现在的一些大型发电机组规定电压差不超过1%,以尽量避免无 功冲击电流
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实际并列条件之二——合闸相角差
并列时的电气状态：
fG f X UG U X
e 0
U G
计算得到冲击电流最大瞬时值：
max ih
e 2.55U X 2 sin Xq 2
X
u S U mG sinG t 1 U mX sin X t 2 1 2 0
G t 1
G X G X u S 2U mG sin t cos t 2 2 G X U S cos t 脉动电压的幅值 2
发电机电压、电网电压的有效值 发电机直轴次暂态电抗
•冲击电流主要为无功电流分量。
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实际并列条件之一——电压幅值差
•冲击电流的电动力对发电机组的绕组产生影响，而定子 绕组端部机械强度最弱，需特别注意对其造成的危害。 •并列操作是正常操作，冲击电流最大瞬时值限制在1-2 倍的额定电流以下。 •为了保证机组的安全，我国规定电压差并列冲击电流不 允许超过机端短路电流的1/20~1/10。据此，得到同期 并列的一个条件：电压差Us不能超过额定电压的
G X 或 f G f X
2、电压幅值相等
e 0
UG U X
此时，合闸冲击电流为零，并列后发电机可以立即与电网同步运 行，不会出现扰动现象。 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，对电网影响小，不致 于引起任何不良后果即可。
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实际并列条件之一——电压幅值差
并列时的电气状态：
fG f X
e 0
UG U X
可以计算得到冲击电流最大瞬 时值：
max ih 1.8 2 U G U X 2.55U S Xd Xd
I h
U X
U G
UG U X Xd
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一、同步并列与准同期
发电机投入电力系统参加并 列运行的操作称为“并列操 作”。 同步发电机的并列操作称为 “同期”。以近于同步运行 条件进行的并列操作称为 “准同期”。
并 列 操 作
2018/11/23
发电厂将一台发电机组用准同 期方式并入电厂母线。
将电力系统的两部分用准同期 的方式进行并列。
Xq
电网电压的有效值 发电机交轴次暂态电抗
e
I h
U X
U S
•冲击电流主要为有功电流分量。
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实际并列条件之二——合闸相角差
•在有相角差的情况下合闸后，发电机与电网间立刻进行 有功功率的交换，使得发电机组的联轴受到冲击，这对 于发电机组和电网均产生不利影响，为了保证机组安全， 一般将有功冲击电流限制在较小的范围内。 例如：一般规定，汽轮发电机组不允许因相角差产生的 冲击电流值为发电机空载时突然发生机端短路的冲击电 流值的1/10 sin e sin e 1 10 10 Xq Xd Xd 可以得到最大允许并列误差角：
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实际并列条件之三——频率差
u S 是幅值为 U S ,频率接
近工频的交流电压波形。
G X U S 2U mG sin t 2 S t 2U mG sin 2 2U mG sin
在电力系统正常运行的情况下，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
只有当电力系统发生故障时，为了迅速 投入水轮发电机组，过去曾采用自同期 并列方法。 由于微机型数字式自动并列方法已经趋 于成熟，现在也用准同期并列方法投运 水轮发电机组。
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同步发电机并列的理想情况
emax sin e 0.1rad 5.73
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o
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实际并列条件之三——频率差
并列时的电气状态：
Байду номын сангаасj
U X
X
UG U X
e 0 fG f X
t 2
U S
e
G
U G
断路器QF两侧的电压差为脉 动电压：
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第二章 同步发电机的自动并列 一、概述(同步并列和准同期概念)
同步并列和准同期的基本概念 同步发电机并列的基本原则 准同期并列理想条件 偏离理想条件三种情况下的后果 自同期并列
二、准同期并列的基本原理 三、自动并列装置的工作原理 四、微机并列装置
第二章 同步发电机的自动并列
第二章 同步发电机的自动并列
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.
2018/11/23 2/54
第二章 同步发电机的自动并列
一、概述(同步并列和准同期概念) 二、准同期并列的基本原理 三、自动并列装置的工作原理 四、微机并列装置
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同步发电机并列需遵循的基本原则
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。 2、发电机并入电网后，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。
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同步发电机的并列方法
同 步 发 电 机 的 并 列 方 法 准同期并列
发电机端电压为 U G
电网电压为U X
两者之间的相量差为
U U U S G X
•当电网参数一定时， 冲击电流就取决于合 的值 闸瞬间 U S
•最理想的情况就是 U S 的值为零，此时，QF 合闸冲击电流为零。
2018/11/23 8/54
同步发电机并列的理想条件
发电机并列的理想条件—— 并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。 1、频率相等 3、相角差为零
5%~10%.
•现在的一些大型发电机组规定电压差不超过1%,以尽量避免无 功冲击电流
2018/11/23 11/54
实际并列条件之二——合闸相角差
并列时的电气状态：
fG f X UG U X
e 0
U G
计算得到冲击电流最大瞬时值：
max ih
e 2.55U X 2 sin Xq 2
X
u S U mG sinG t 1 U mX sin X t 2 1 2 0
G t 1
G X G X u S 2U mG sin t cos t 2 2 G X U S cos t 脉动电压的幅值 2
发电机电压、电网电压的有效值 发电机直轴次暂态电抗
•冲击电流主要为无功电流分量。
2018/11/23 10/54
实际并列条件之一——电压幅值差
•冲击电流的电动力对发电机组的绕组产生影响，而定子 绕组端部机械强度最弱，需特别注意对其造成的危害。 •并列操作是正常操作，冲击电流最大瞬时值限制在1-2 倍的额定电流以下。 •为了保证机组的安全，我国规定电压差并列冲击电流不 允许超过机端短路电流的1/20~1/10。据此，得到同期 并列的一个条件：电压差Us不能超过额定电压的
G X 或 f G f X
2、电压幅值相等
e 0
UG U X
此时，合闸冲击电流为零，并列后发电机可以立即与电网同步运 行，不会出现扰动现象。 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，对电网影响小，不致 于引起任何不良后果即可。
2018/11/23 9/54
实际并列条件之一——电压幅值差
并列时的电气状态：
fG f X
e 0
UG U X
可以计算得到冲击电流最大瞬 时值：
max ih 1.8 2 U G U X 2.55U S Xd Xd
I h
U X
U G
UG U X Xd
2018/11/23 4/54
一、同步并列与准同期
发电机投入电力系统参加并 列运行的操作称为“并列操 作”。 同步发电机的并列操作称为 “同期”。以近于同步运行 条件进行的并列操作称为 “准同期”。
并 列 操 作
2018/11/23
发电厂将一台发电机组用准同 期方式并入电厂母线。
将电力系统的两部分用准同期 的方式进行并列。