同步发电机并列操作的方法

摘要：同步发电机与其他机组以及市电机构的电压差、频差、相角差均在允许的范围内方能进行并列运转。并车运转优势是便于扩充能量，互相调剂，具有良好的经济性和灵活性；同时为设备的轮流检测以及其他发电机组损坏时提供电力转换和支持。

1、待并发电机的电压高效值Ug与电网电压高效值U相等或接近相等，允许相差±5%的额定电压值。

（1）调节因由：△f会出现有功冲击电流，使发电机速度增加或减少，导致发电机轴发生振动。将致使转子磁极和定子磁极间的相对速度过大，相互之间不易拉住，容易失步。

（2） 调整方法：调节柴油机速度，使其电网周波匹配；通常是将待并发电机的赫兹略调高于电网的周波。

      调整原由：电压的相位不一致，由此而出现的冲击电流可能达到额定电流的20～30倍，是非常危险的。冲击电流的有功分量的冲击使柴油机受到很大的机械应力，这样非但不能把待并发电机拉入同步，而且可能使其它并联运行的发电机失去同步。

      并车运转的同步发电机，其转子以相同的电角速度旋转，每个发电机转子的相对电角转速都在允许的极限值以内，称之为同步运行。一般来说，发电机在没有并入市电前，与机构中的其他发电机是不同步的。

      电力机构中的负载是随机变化的，为保证电能品质，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运转。把一台待投入装置的空载发电机经过必要的调节，在满足并车运转的条件下经开关使用与装置并机，这样的操作程序称为并机操作（简称同期）。

      在某些情况下，还要求将已解列为两部分运转的系统进行并车，同样也必须满足并机运行要素才能进行开关使用。这种操作也是并列操作，其并机使用的基础机理与发电机并车相同，但调整比较复杂，且实现的主要程序有一定的区别柴油发电机报警图标大全。图1（a）表示发电机G通过断路器QF与系统进行并联操作，图1（b）表示系统的两个部分S1和S2通过断路器QF3实现并车使用。

      电力装置这两种基本并联使用中，以同步发电机的并机操作较为频繁和多见，如使用“非法”或误操作，将产生极大的冲击电流，故障发电机，致使系统电压波动，甚至导致机构振荡，破坏装置稳定运转。采用自动并机系统进行并车使用柴油发电机启动流程，不仅能减小运转人员的劳动强度柴油发电机组厂家，也能提升系统运行的可靠性和稳定性。

      在发电厂内，安装有很多的断路器，凡可以进行并列使用的断路器，都可作为电厂的同期点。

      同期点的设置要考虑系统、发电厂、变电站在各种运行方式下操作的灵活方便，也应具体考虑并机操作流程中调整的可行性。

      电力装置中可以并列使用的同期点按并列的优点不一样，可分为差频并网和同频并网两类。

      在并网之前，同期点断路器两侧是没有电气联系的两个独立的装置，它们在并机前是不同步的，存在频率差、电压差。因为频率的不同，使得两电源之间的相角差也不断地变化（三相发电机相位角示意图如图2所示）。在进行并车操作时需要满足电压、频率、相位三个条件。例如在发电厂将同步发电机投入机构参与并车运行，或在变电站内将已完全解列的两个机构连接起来均为差频并网。

      并联前同期点断路器两侧电源已存在电气联系，电压可能不同，但频率相同，且存在一个固定的相角差。如图1（b）中，若电源S1和S2为两个已有联络的机构，再通过断路器QF3并列（合环）。在开环点两侧的电压数值不相同，但频率相同，而且两电压间存在一个相角差。这个相角差实质上是正在运转线路等值电路的功角，其数值取决于并车前两个电源间连接电路的电抗和传输的有功功率值，传输功率越大、线路阻抗越大，相角差越大。因此，同频并网主要应考虑相角要素的限制。

      先给待并发电机加励磁，使发电机建立起电压，调整发电机的电压和频率，在接近同步因素时，合上并车断路器，将发电机并入市电。若整个过程是人工完成的，称手动准同期并车；若是自动进行的，称自动准同期并列。

      准同期并列的优点是并列时发生的冲击电流较小，不会使机构电压降低，并联后容易拉入同步，因而在机构中广泛操作。

      自同期并列的操作是将未加励磁电流的发电机的转速升到接近额定转速，首先投入断路器，然后立即合上开关供给励磁电流，随即将发电机拉入同步。

      自同期并机方法的具体优点是使用大概、速度快，在机构发生故障、频率波动较大时，发电机组仍能并机使用并迅速投入大电运行，可避免事故扩大，有利于解除机构损坏，但因合闸瞬间发电机定子吸收大量无功功率，致使合闸瞬态系统电压下降较多。因此，《继电保护和安全自动机构技术规程》（GB 14285-1993）规定“在正常运行情况下，同步发电机的并联应采用准同期程序；在故障情形下，柴油发电机可以选取自同期程序。