同步发电机自动并列装置.ppt

同步发电机自动并列装置 概述 电力系统并列操作的作用 并列操作 发电机并列：未投入系统的空载发电机经调节满足并列条件后经断路器操作投入系统参加并列运行的操作 系统并列：已解列为两部分的系统经调节满足并列条件后经断路器进行的操作 同步发电机并列操作的基本要求 并列瞬间，冲击电流不应超过规定的允许值； 并列后，发电机应能迅速进入同步运行，即暂态过程要短。  自动并列装置的作用 减轻运行人员的劳动强度 提高运行的可靠性和稳定性 同步发电机并列操作的方法 准同步并列 手动准同步并列；自动准同步并列 优点：冲击电流小，并网后拉入同步快，不会引起系统电压降低 自同步并列 优点：并列速度快，但冲击电流大，要短时从系统吸收无功，会引起系统电压短时下降。很少应用。 准同步并列条件 准同期并列的理想条件 待并发电机电压与系统电压的幅值相等; 待并发电机频率与系统频率相等; 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零，即δ＝0°。 实际上，同时满足三个条件几乎是不可能的，事实上也没有必要。 准同期并列的实际条件分析 产生的冲击电流为 电压差允许值 设f G=f s ,δ=0，UG ≠ US且UG US 冲击电流周期分量有效值为Ich＝△U/Xd″ 与△U成正比。一般冲击电流不允许超过机端短路电流的1/10~1/20，因此，并列时要求电压差值不超过（5～10）％额定电压。 相角差允许值 设f G=f s , UG ＝ US＝U ，δ≠0° 相角差δ （0～180）越大，冲击电流越大； δ＝180°时，出现最大值。为了保证发电机的安全，应在δ接近0°合闸。通常允许的合闸相角差不超过10 °，200MW及以上发电机不超过2°～ 4°。 频率允许差 设UG ＝ US＝U ， f G ≠ f s , 以 作参考向量，则 绕 以角速度ωG－ωS旋转。 ωGωS逆时针旋转；ωGωS顺时针旋转；δ从 0°～18 0°～360°变化，电压差、冲击电流也从小～大～小变化。由于f G ≠ f s ，系统并列时会产生振荡。 据运行经验，频率差不宜超过（0.2～0.5）％额定频率，即0.1~0.25Hz。 准同期条件的实际条件为 待并发电机电压与系统电压的幅值接近相等，其电压差值不超过（5～10）％额定电压； 待并发电机电压与系统电压间的相角差在并列瞬间接近于零，相角差δ不应大于10°； 待并发电机频率与系统频率接近相等，其频率差不宜超过（0.2～0.5）％额定频率。 合闸脉冲命令的发出 发电机电压和频率与系统接近相等时，尽量使并列合 闸时（即断路器主触头闭合瞬间）相角差为0。由于从合闸脉冲发出，到断路器主触头闭合，要经历一段时间，所以要求提前发出合闸脉冲，这一提前的时间叫“导前时间’，用δl e表示，应为发出合闸脉冲到断路器主触头闭合时中间所有元件的动作之和。为使δl e不随压差、频差变化，为固定数值，也就是说“恒定导前时间’。 自动准同步装置的功能 自动检测待并发电机与系统之间的压差、频差，满足准同步要求时，自动发出合闸脉冲，使断路器主触头闭合瞬间）相角差为0。 压差或频差不满足要求时，能自动闭锁合闸脉冲，同时检测压差和频差的方向进行调整，加快并列过程。 整步电压 包含同步条件信息的电压 正弦整步电压 设u G ＝U G ms i n ω G t， u s ＝U s ms i n ω s t 则滑差电压（发电机并列前，并列断路器两端电压） u d＝u G－u s ＝ U G ms i n ω G t －U s ms i n ω s t 若U G m＝U s m＝ U m ，则 u d＝U m （s i n ω G t －s i n ω s t ） =2U m s i n [(ω G －ω s ) t /2] c o s [(ω G ＋ω s ) t /2]是一个幅值随s i n [(ω G －ω s ) t /2]变化，频率为（ω G ＋ω s ) /2的交变电压。 正弦整步电压u s y：滑差电压的正半包络线 u s y =2U m |s i n [(ω G －ω s ) t /2] | = 2U m |s i n (ω d t /2 ) |= 2U m |s i n δ /2 | 滑差周期T d =2π/| ω d |=1/| f G －f s |=1/| f d | 特点： 整步电压周期与频差绝对值成反比，反映频差大小； 整步电压最低点反映电压差的大小； δ ＝0°时，整步电压出现最小值； δ ＝180°整步电压出现最大值，整步电压的大小反映了相角差大小。 线性整步电压 特点： δ ＝0°时，u s y出现最大值； δ ＝180°整步电压出现最小值， u s y的大小