第一章发电机的自动并列

第一章发电机的自动并列南京农业大学工学院电气系:张卿杰[e-mail]:82520262电力系统自动化主要内容概述1.准同期自动并列的基本原理2.恒定越前时间并列装置3.数字式并列装置4.电力系统自动化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第一节概述电力系统自动化第一节概述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，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。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。电力系统自动化第一节概述二、准同期并列待并发电机组加励磁电流，其端电压，调节的状态参数使之符合并列条件。电力系统自动化第一节概述电力系统自动化第一节概述5．三个条件很难同时满足。电力系统自动化第一节概述（一）电压幅值差并列时则冲击电流最大值为电力系统自动化第一节概述电力系统自动化第一节概述冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害。由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在1～2倍额定电流以下为宜。为了保证机组的安全，我国曾规定压差冲击并列电流不允许超过机端短路电流的二十分之一到十分之一。据此，得到准同期并列的一个条件为：电压差不能超过额定电压的5～10％。现在一些巨型发电机组更规定在0.1％以下，即希望尽量避免无功冲击电流。电力系统自动化第一节概述（二）合闸相角差并列合闸时则冲击电流的最大值为电力系统自动化第一节概述电力系统自动化第一节概述（三）频率不相等频差、滑差、滑差周期电力系统自动化第一节概述可见频差，滑差和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。滑差大，则滑差周期短；滑差小，则滑差周期长。在有滑差的情况下，将机组投入电网，需要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。显然，滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的允许滑差。我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般取滑差周期在10～16s之间。电力系统自动化第一节概述电力系统自动化第一节概述当发电机组与电网间进行有功功率交换时电力系统自动化SEG~EU~QFXXXU第一节概述三、自同期并列发电机事先未经励磁。将转子提到接近同步转速。此法适用于小型机。优点：快速、方便；控制简单。缺点：冲击电流大；引起系统电压突降；应用受限。XdXhXXUI电力系统自动化第一节概述三、自同期并列电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理在满足并列条件的情况下，采用准同期并列方法将待并发电机组投入电网运行，前已述及只要控制得当就可使冲击电流很小且对电网扰动甚微。因此准同期并列是电力系统运行中的主要并列方式。电力系统自动化发电机G电压系统电压两者的电压差称为滑差电压第二节准同期并列的基本原理发电机准同期并列条件的分析XU~ABGUQF0SUGUXUGXeQFSUXUGUXXGXGEXE)sin(1tUUGmGG)sin(2tUUXmXX)sin()sin(21tUtUUUUXmXGmGXGS电力系统自动化电压幅值差设，频率与相角相等。此时冲击电流，主要为无功分量。最大值相角差设，频率与电压相等。此时冲击电流，较小时，主要为有功分量。概述mXmGUUxdmXmGhXXUUIhhmIi28.100XG2sin2exqqhXXEIe电力系统自动化频率差——脉动电压的表现形式设，电压的幅值相等。概述XG2sincos22GxGxsmGuUtt脉动电压幅值SUcos2GxssuUt滑差频率脉动周期SXGSf2SSSfT21电力系统自动化概述相量图波形图电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理脉动电压电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理准同期并列装置的原理并列装置的构成自动化程度一般分为频率差控制单元电压差控制单元合闸信号控制单元半自动全自动电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理电力系统自动化第二节准同期并列的基本原理