第23讲并车条件的检测 ◆为什么发电机要采用并联运行？ ◆发电机的并联运行理想条件 ◆发电机并联运行条件的分析 ◆实用的并车条件
第23讲 并车条件的检测 ◆为什么发电机要采用并联运行？ ◆发电机的并联运行理想条件 ◆发电机并联运行条件的分析 ◆实用的并车条件
·两台及以上同步发电机同时向同一电网负载供电，称为同 步爱电机组的并联运行 ·把“投入并联”的过程称为一“并车” ·一、为什么发电机要采用并联运行？ ·1、为满足船舶高负荷运行工况用电量的需求。 ·品也不表镜变石 舶电站常用多台发电机并联满足负荷大幅度变化的供电。 ·2、为保证供电的连续性。 ·运行的机组的检修和维护需要由备用机组替换，也要通过 并联操作来完成
• 两台及以上同步发电机同时向同一电网负载供电，称为同 步发电机组的并联运行。 • 把“投入并联”的过程称为―“并车” • 一、为什么发电机要采用并联运行？ • 1、为满足船舶高负荷运行工况用电量的需求。 • 因工况不同全船的用电量也不一样，在停泊和装卸货两工 况下，用电量相差3倍以上。为使发电机的经济运行，船 舶电站常用多台发电机并联满足负荷大幅度变化的供电。 • 2、为保证供电的连续性。 • 运行的机组的检修和维护需要由备用机组替换，也要通过 并联操作来完成
·二、发电机的并联运行理想条件 sin(ot+82) ·设：待并发电机电压为， u=sin(ont+61) ·电网（或运行发电机）电压为 ·1、理想的并车条件： ·(①)电压的有效值相等，即。后 =/2 ·(2)频率相等，即。 ·3相位或初相角相等，即。δ1一© ·(④)相序一致
• 二、发电机的并联运行理想条件 • 设：待并发电机电压为， • 电网(或运行发电机)电压为 • 1、理想的并车条件： • ⑴电压的有效值相等，即。 • ⑵频率相等，即。 • ⑶相位或初相角相等，即 。 • ⑷相序一致。 u U t 2 2 2 2 = + 2 sin( ) u U t 1 1 1 .1 = + 2 sin( ) U U 1 2 = f f 1 2 = .1 2 =
·2、说明 ·在上述的四个条件中，第(4)条是必须满足的条件。 一般如果不是新安装的发电机或检修后安装的发 电机，这一条都是满足的，无需检查。前三条实 际中允许有一定的误差，同步发电机在进行并车 操作时，就是要监测和调整待并发电机的电压、 频率和相位，在满足电压、频率和相位条件时， 合上待并发电机的主开关。其电压与电网（或运行 机组)的电压完全重合，机组同步运行
• 2、说明 • 在上述的四个条件中，第(4)条是必须满足的条件。 一般如果不是新安装的发电机或检修后安装的发 电机，这一条都是满足的，无需检查。前三条实 际中允许有一定的误差，同步发电机在进行并车 操作时，就是要监测和调整待并发电机的电压、 频率和相位，在满足电压、频率和相位条件时， 合上待并发电机的主开关。其电压与电网(或运行 机组)的电压完全重合，机组同步运行
二、 发电机并联运行条件的分析 U2≠U、2=f、62=0 ·1、电压秀等、频率和相位相同的情形0 ·当S2合上时，在两发电机间构成的回路中将产生一（称为平衡电流）的 环流： ·☆由于国路阻抗近似为纯感性，所以环流I滞后△U约90°： 。☆（若 》餐精鼎费 跪酰的精等 作用，使其端电压有所增加： ·☆由于发电机的等值电抗很小，并车时很小的电压差△U会引起很大 的环流I。对发电机带来不利，因此要限制并车时△U。 ·结论：通常△U应限制在额定电压的10%内， 。即： 实际并车时的电压条件
• 二、发电机并联运行条件的分析 • 1、电压不等、频率和相位相同的情形() • ☆ • 当S2合上时，在两发电机间构成的回路中将产生一(称为平衡电流)的 环流； • ☆由于回路阻抗近似为纯感性，所以环流Ii滞后△U约90° ； • ☆(若 )环流Ii对待并机的电磁反应是“去磁”作用，使其 端电压有所降低：对运行机是“增磁”作用，使其端电压有所增加； 最终使两发电机的电压趋于相等。 • ☆由于发电机的等值电抗很小，并车时很小的电压差△U会引起很大 的环流Ii。对发电机带来不利，因此要限制并车时△U。 • 结论：通常△U应限制在额定电压的10%内， • 即： ----实际并车时的电压条件。 2 1 2 1 2 1 U U f f = = 、 、 2 1 2 1 U U U U − U= 、 U U 2 1 U U 10% n
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2、相位不等、电压和频率相同的情形 尽管电压的幅值相等，但因相位不等、其电压 的向量差不为零，在两发电机间仍将产生环流： 环流有功分量的作用使相位超前的机组输出有 功、自身受到制动，同时使相位滞后的机组吸收 有功、自身受到加速，最终使两机组的相位差趋 于二致。一这一作用称为“自整步
2、相位不等、电压和频率相同的情形 尽管电压的幅值相等，但因相位不等、其电压 的向量差不为零，在两发电机间仍将产生环流Ii； 环流有功分量的作用使相位超前的机组输出有 功、自身受到制动，同时使相位滞后的机组吸收 有功、自身受到加速，最终使两机组的相位差趋 于一致。——这一作用称为“自整步”
·☆环流无功分量对于两机组均起“去磁”作用，使端电压 下隆。故此并车过程中待并机和电网的电压均要下降，但 幅值保持相等。 ·☆相位差越大、环流的有功分量减小、无功分量无功增大， 这时自整步作用变弱、电压降落的多，这是不利的。 ·极端情况，δ=180°△U=2U,环流达最大值、功分量为 零、没有自整步作用，这是最坏的情况。 ·结论：通常相位差δ应限制在15°内。 ·即 一实际并车时的相位条件
• ☆环流无功分量对于两机组均起“去磁”作用，使端电压 下降。故此并车过程中待并机和电网的电压均要下降，但 幅值保持相等。 • ☆相位差越大、环流的有功分量减小、无功分量无功增大， 这时自整步作用变弱、电压降落的多，这是不利的。 • 极端情况，δ=180°△U=2U，环流达最大值、功分量为 零、没有自整步作用，这是最坏的情况。 • 结论：通常相位差δ应限制在15°内。 • 即： • ——实际并车时的相位条件。 0 15
3、频率不等、电压和相位相同的情形 在这种情形下，由于发电机的转速不同、即 频率不同，过△后将出现、出现环流，环流的影 响同上分析。 动态过程有所不同，它是一震荡调整的过程。 由于频率不同，首先引起，将出现平衡电流。随 着相位差的增大，平衡电流的自整步作用相应的 加大，频率差逐渐减小到零。与此同时.相位差 却达到最大值。 由于相位差却达到最大值，因此自整步作用 并未完结，待并发电机继续受到制动，而作为电 网的继续要加速，直到相角也达到平衡
在这种情形下，由于发电机的转速不同、即 频率不同，过△t后将出现、出现环流，环流的影 响同上分析。 动态过程有所不同，它是一震荡调整的过程。 由于频率不同，首先引起，将出现平衡电流。随 着相位差的增大，平衡电流的自整步作用相应的 加大，频率差逐渐减小到零。与此同时．相位差 却达到最大值。 由于相位差却达到最大值，因此自整步作用 并未完结，待并发电机继续受到制动，而作为电 网的继续要加速，直到相角也达到平衡。 3、频率不等、电压和相位相同的情形
。☆由此可见，拉入同步的过程会产生振荡。当初 始频差较大时，则不能拉入同步，所以要限制 频率差的天小。 ·结论：通常允许频差在额定频率的士1%以内。 ·即：△f≤±0.5Hz ·实际并车时的频率条件。 ·实际并车操作遇到的条件：是上述三种情况的综 合，即电压幅值、频率和相位均存在偏差，必须 限制偏差才能保证投入并联的成功，否厕会破坏 电网的正常运行，并对电网设备和投入发电机组 (包括发电机的原动机)造成机械损坏
• ☆由此可见，拉入同步的过程会产生振荡。当初 始频率差较大时，则不能拉入同步，所以要限制 频率差的大小。 • 结论：通常允许频差在额定频率的士1％以内。 • 即： • ----实际并车时的频率条件。 • 实际并车操作遇到的条件：是上述三种情况的综 合，即电压幅值、频率和相位均存在偏差，必须 限制偏差才能保证投入并联的成功，否则会破坏 电网的正常运行，并对电网设备和投入发电机组 (包括发电机的原动机)造成机械损坏 f Hz 0.5