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
uX

2U
mG
sin

G
S
2
t cos G

S
2
t
UXcos GFra bibliotek S2
t
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
可以得到最大允许并列误差角：
emax sin e 0.1rad 5.73o
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四、准同期并列条件之三 ～ ——频率差
并列时的电气状态：
UG US
e 0
fG fS
断路器QF两侧的电压差为脉动电压：
闸刀开关
电 池
电灯
闸刀开关
电 池
电灯
发电机
发电机出口断路器
升压变压器
发电机投入电力系统参加并列运 行的操作称为“并列操作”
电力系统
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二、同步发电机并列需遵循的基本原则
1、并列断路器合闸时，发电机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、发电机并入电力系统后，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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四、准同期并列条件之二 ～ 电压相角差
在通常情况下，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
2.55U
X
'' d
X
sin e

1 10
2.55U X X d
两者之间的相量差为
U X UG U S
•当系统参数一定时，
冲击电流就取决于合
闸瞬间 U X 的值
•最理想的情况就是 U
的值为零，此时，QF
X
合闸冲击电流为零。
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三、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。
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四、准同期并列条件之一 ～ 电压幅值差
l 冲击电流的电动力对发电机组的绕组产生严重影响 l 定子绕组端部机械强度最弱，特别注意对其造成的危害
为了保证机组的安全，我国规定存在电压差时，准同期并列的冲 击电流不允许超过机端短路电流的1/20~1/10。 •准同期并列条件之一：电压差不能超过额定电压的5%~10%.
谢谢！
四、准同期并列条件之三 ～ ——频率差
UX
2U mG
sin G S
2
t

2U
mG
sin
X
2
t
TX
2 X
脉动电压周期 TX 用于表示待并发电机的频率与电网之间 或两并列电网频率之间的相差程度。
我国在发电厂进行人工手动并列操作时，一般限制滑差 周期在10S~16S之间。
同步发电机准同期并列
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学 习 目录
1、并列操作的概念 2、并列操作的基本原则 3、并列操作的理想条件 4、准同期并列操作的条件
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一、并列操作
四、准同期并列条件之一 ～ 电压幅值差
并列时的电气状态：
fG fS
e 0
UG US
可以计算得到冲击电流最大瞬时值：
ihmax 1.8
2UG U S 2.55U X
X d
X d
•冲击电流主要为无功电流分量。 North China Electric Power University
sin e
•冲击电流主要为有功电流分量。 North China Electric Power University page11
四、准同期并列条件之二 ～ 电压相角差
•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。
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四、准同期并列条件之二 ～ 电压相角差
并列时的电气状态：
fG fS
UG US
e 0
计算得到冲击电流最大瞬时值：
ihmax

2.55U X X d
2sin e
2

2.55U X X d
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发电机正常并列与非正常并列操作的对比
正常并列
非正常并列 North China Electric Power University page5
三、同步发电机并列的理想条件
发电机端电压为 U G 系统电压为 U S