同步发电机的并联运行(1)
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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。
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
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。
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
有功功率的调节和静态稳定 ➢无功功率的调节和 V形曲线
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。
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。
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
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
11.1 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。
➢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
X
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
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？
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
U C
U AS U CG
U A UC
U CS U AG
U BG
U BS
U B 0
Leabharlann Baidu
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
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。
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
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。
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
有功功率的调节和静态稳定 ➢无功功率的调节和 V形曲线
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。
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。
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
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
11.1 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。
➢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
X
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
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？
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
U C
U AS U CG
U A UC
U CS U AG
U BG
U BS
U B 0
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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