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第一章水轮发电机的自动并列

1.简述同步发电机两种同期并列方式的操作步骤，并分析各自的特点用途。

答：同步发电机具有准同期自同期两种同期并列方式。其中：

准同期的操作步琳为

打开机组导叶到空载位置

发电机接近同步转速

发电机投入励磁

_＞调节机组的电压转速

不满足+―

」判断发电机是否满足并列条件

满足

J[

将机组投入系统并列运行

自同期的操作步骤为

由于在准同期操作中满足了发电机与电力系统的频率、电压相位相

同的条件。发电机定子回路的电流将为零，对机组将不会产生电流或电磁

力矩的冲击。因此，水电站在同期操作中，采用了以自动准同期作为机组

正常时的并列方式。

但是，准同期存在着非同期并列操作可能，并使机组严重损坏。为了避免非同期

并列，在准同期并列时，同期回路带有非同期闭领。

＞另外，当电力系统发生故障而出现低频、低压时，将给准同期操作带来困难。

＞自同期具有如下特点：

＞不需调整电压、相位精确调整转速，操作简单；

＞由于并列操作时未投励，消除了非同期并列的可能；

与准同期相比，大大缩短了并列的时间。

＞自同期并列为电力系统发生故障而出现诋频、低压时，启动备用机组创造了

很好的条件，对于防止事故扩大，迅速恢复系统起到重要作用。

＞由于发电机以自同期投入系统时，未励磁的发电机相当于异步电动机，因

此自同期存在如下缺点：

＞出现短时间的电流冲击，并使系统电压下降：

＞冲击电流引起的电动力可能对定子绕组绝缘定子绕组端部造成不良影响；

冲击电磁力矩将使机组大轴产生纽矩，并引起振动。

但是，冲击电流冲击电磁力矩均比发电机出口三相短路时小，并且缩减快，通常不

会对发电机造成损害，但冲击电流产生的电动力可能对定子绕组绝缘端部造成累计

性变形损害。特别是自同期时发电机处于冷状态，造成的不良影响比热状态下的发

电机出口三相短路更严重。因此，在事故时机组采用自动自同期并列。

＞2、简述准同期并列的条件，并说明可能造成非同期合闸的原因及其危害。

＞答：准同期并列的条件为：

＞发电机与电力系统的相序相同；

＞发电机与电力系统的频率相同；

＞发电机与电力系统的电压相同；

＞发电机与电力系统的相位相同。

＞可能造成非同期并列的原因为：

＞发电机的一次或二次接线不正确；

＞同期装置工作不正确；

＞运行人员误操作。

＞非同期并列操作可能使机组严重损坏：

＞如果相位差为180°时非同期合闸，则发电机定子绕组的冲击电流将比发电机

出口的三相短路电流大一倍；

如果电压或频率不相同，将对机组产生很大的电磁冲击力，甚至高达额定力矩的

8-26倍。

3、已知滑差周期为口，试确定机组