发电机准同期并列法的条件和投入步骤

随着工业社会的不断发展电力行业显得越来越重要，而同期并列是电力系统中经常进行的一项十分重要的操作。错误的并列方法会对发电机和系统产生巨大的冲击，损坏电气设备，影响电力系统的稳定性，造成成本升高甚至造成人员伤亡。本文即针对发电机同期并列的原理及过程进行了阐述。
一、并联运行的条件
1、运行条件
并联投入时，避免产生大的电流冲击和转轴受到突然的扭矩。并联合闸必须满足四个条件∶
（1）发电机频率等于电网的频率（各国电网频率大致有两种∶50hz或60hz，我国为50hz）。
（2）发电机的电压幅值等于电网电压的幅值，且波形一致。
（3）发电机的电压相序与电网的电压相序相同（发电机相序决定于原动机的转向，一般是固定的）。
（4）在合闸时，发电机的电压相角与电网电压的相角一样。
2、条件不满足的危害
（1）发电机和电网之间有环流，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）电机和电网之间有高次谐波环流，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环流，危害电机安全运行。
二、并网操作方法
1、准确同步法∶
用准同期法进行并列操作，发电机组电压必须相同，频率相同以及相位一致，这可通过装在同期盘上的两块电压表、两块频率表以及同期表和非同期指示灯来监视，并列操作步骤如下：
将其中一台发电机组的负荷开关合上，将电压送至母线上，而另一台机组处在待并状态。合上同期开头，调节待并发电机组的转速，使它等于或接近同步转速（与另一台机组的频率相差在半个周波以内），调节待并发电机组的电压，使其与另一台发电机组电压接近，在频率与电压均相近时，同期表的旋转速度是越来越慢的，同期指示灯也时亮时暗；当待并机组与另一台机组相位相同时，同期表指针指示向上方正中间位置，同期灯最暗，当待并机组与另一台机组相位差最大时，同期表指向下方正中位置，此时同期灯最亮，当同期表指针按顺时针方向旋转时，这说明待并发电机的频率比另一台机组的频率高，应降低待并发电机组的转速，反之当同期表指针按逆时针方向旋转时，应增加待并发电机组的转速。同期表指针顺时针方向缓慢旋转，指针接近同期点时，立即将待并机组的断路器合闸，使两台发电机组并列。并列后切除同期表开关和相关的同期开关。
将同步发电机调整到符合并联条件后进行并网操作，分为暗灯法和旋转灯光法两种。
（1）暗灯法
电网与同步发电机之间的三相并联开关两侧接灯泡，称相灯，若三相相灯同明同暗，说明相序正确；当三组相灯同时熄灭时，表示电压差△u，=△u，=△u。=0，即可并网合闸。
①频率不等∶
相灯将呈现同时暗、同时亮的交替变化现象，说明发电机与电网的频率不同，需调节原动机转速队而改变发电机频率。
②电压不等∶
三个相灯没有绝对熄灭的时候，而是在最亮和最暗范围闪烁，需调节励磁电流从而改变发电机的端电压。
③相序不等∶
三个相灯明暗呈交替变化状态，说明发电机与电网的相序不同，需对调发电机或电网的任意两根接线。
④相角不等：
三组相灯不同时熄灭，，不能合闸并网，需微调节转速。
暗灯法接线图和相量图
（2） 灯光旋转法
此方法比暗灯法容易实现并网操作，一个相灯熄灭时，另两个相灯亮度一样；调节发电机转速，使灯光旋转极其缓慢。当相灯1熄灭，相灯2、相灯3亮度一样时，即可合闸并网。
灯光旋转法接线图
2、自同步法的投入步骤∶
（1）校验发电机相序，把发电机拖动到接近同步转速，励磁绕组经限流电阻短路。
（2）发电机投放电网，立即加直流励磁电流，此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把转子自动牵入同步。缺点合闸后有电流冲击。
同步发电机并联接法线路图
三、注意事项
为防止不同期并列，在下列3种情况时不准合闸：
1、组合式三相同期表的指针转动不平稳而且有跳动现象，不准合闸。因为这可能其内部的接点有卡阻现象；
2、若组合式三相同期表的指针在接近同期点时出现停滞现象，不准合闸。因为此时虽然满足并列条件，但由于开关操作机构动作需要约0.2s的时间，若在此时间内发电机与电网之间的电压、周波及相角差有变化，则会使开关的合闸在不同期点上；
3、若组合式三相同期表的指针转动过快时，不准合闸。因为此时待、并发电机与电网的周波相差很大，不易掌握开关合闸操作的时间，容易造成在不同期点上合闸。
发电机的并列操作在一定程度上关系到整个发电厂与电网的安危，要求操作人员必须具有丰富的现场经验；在操作时密切监视有关机组及联络线的表计变动情况；确保待并发电机安全可靠地并入电网运行。

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