第18章同步发电机的并网运行课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第18章同步发电机的并网运行课件.ppt》由用户(ziliao2023)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 18 同步 发电机 并网 运行 课件
- 资源描述:
-
1、第18章同步发电机的并网运行 单机供电的单机供电的缺点缺点:不能保证供电质量:不能保证供电质量(电压和频率电压和频率的稳定性的稳定性)和可靠性和可靠性(发生故障就得停电发生故障就得停电),无法实,无法实现供电的灵活性和经济性。现供电的灵活性和经济性。通过并联可将几台发电机或几个电站并成一个电网。通过并联可将几台发电机或几个电站并成一个电网。18 18 同步电机的并联运行同步电机的并联运行第18章同步发电机的并网运行并联运行的含义并联运行的含义1 1、提高供电的可靠性;、提高供电的可靠性;2 2、提高供电的经济性;、提高供电的经济性;3 3、提高电能的质量。、提高电能的质量。无穷大电网的含义无穷
2、大电网的含义0cccSUCfCZ 将两台或更多台发电机分别接在电力系统对应母线上,或将两台或更多台发电机分别接在电力系统对应母线上,或通过变压器、输电线接在电力系统的公共母线上,共同向负荷通过变压器、输电线接在电力系统的公共母线上,共同向负荷供电。供电。并联运行的优点并联运行的优点并列方法并列方法1.1.准同期法准同期法2.2.自同期法自同期法第18章同步发电机的并网运行同步发电机并联运行的意义同步发电机并联运行的意义 减少发电厂的储备容量减少发电厂的储备容量发电厂可以根据负荷发电厂可以根据负荷的发展,相应地逐步增加发电机的台数。的发展,相应地逐步增加发电机的台数。提高发电厂运行的经济性提高发
3、电厂运行的经济性 发电厂可按照负荷变发电厂可按照负荷变化倩况,确定投入并联运行的发电机台数。化倩况,确定投入并联运行的发电机台数。提高供用电的质量和可靠性提高供用电的质量和可靠性由许多发电厂组由许多发电厂组成的电力系统,容量大,负荷变化时对系统的电成的电力系统,容量大,负荷变化时对系统的电压和频率的影响就小。压和频率的影响就小。第18章同步发电机的并网运行18.118.1 并联运行的条件并联运行的条件一一、准同期并列的条件、准同期并列的条件1.1.待并发电机的电压与电网电压大小相等;待并发电机的电压与电网电压大小相等;2.2.待并发电机电压相位相同与电网电压相位相同;待并发电机电压相位相同与电
4、网电压相位相同;3.3.待并发电机电压频率与电网电压频率相同;待并发电机电压频率与电网电压频率相同;4.4.待并发电机的相序与电网的相序相同。待并发电机的相序与电网的相序相同。上述条件(上述条件(4 4)一般在安装发电机时,根据发电机)一般在安装发电机时,根据发电机的转向确定了发电机的相序而满足,因此运行人员在并的转向确定了发电机的相序而满足,因此运行人员在并列时只需调节发电机使其满足其它三个条件即可。列时只需调节发电机使其满足其它三个条件即可。不满足任一条件的并列称为非同期并列,将对电机不满足任一条件的并列称为非同期并列,将对电机产生严重的危害。产生严重的危害。重点重点内容内容第18章同步发
5、电机的并网运行1.1.电压大小不等电压大小不等此时此时,ab,ab两端有电位差两端有电位差gcUUU 在电位差的作用下发电机产生在电位差的作用下发电机产生冲击电流,即冲击电流,即gccddUUUIjxjx 冲击电流为无功冲击电流为无功分量,不会加重原动分量,不会加重原动机的负担,但会在电机的负担,但会在电枢绕组中产生很大的枢绕组中产生很大的冲击力,使电枢绕组冲击力,使电枢绕组端部受冲击力的作用端部受冲击力的作用而变形。而变形。第18章同步发电机的并网运行2.2.相位不同相位不同如如图图反反相相和和若若,UUcg 电位差可达发电机电位差可达发电机电压的两倍,若此时并电压的两倍,若此时并列,会产生
6、很大的冲击列,会产生很大的冲击电流,发电机会因遭受电流,发电机会因遭受巨大的冲击力而损坏。巨大的冲击力而损坏。如如图图稍稍超超前前若若,UUcg冲击电流的影响:冲击电流的影响:1)1)电枢绕组端电枢绕组端部受部受力力变形变形;2);2)转轴上受冲击转轴上受冲击转矩转矩的作用的作用,使机轴扭曲变形使机轴扭曲变形;)电枢绕组电枢绕组发热发热.此时此时,ab,ab两端有电位差两端有电位差gcUUU第18章同步发电机的并网运行3.3.频率不同频率不同。UUcg同同为为大大小小相相等等而而角角速速度度不不和和。、U变变化化的的拍拍振振电电压压时时小小时时大大为为瞬瞬时时值值的的幅幅值值有有规规律律转轴上
7、时而产生制动转矩、时而产转轴上时而产生制动转矩、时而产生驱动转矩,结果是电机振动。生驱动转矩,结果是电机振动。拍振电流使电枢绕组端拍振电流使电枢绕组端部受力变形,使电枢绕部受力变形,使电枢绕组发热。组发热。第18章同步发电机的并网运行 频率差过大电机不能并列;频率差较小时,靠频率差过大电机不能并列;频率差较小时,靠自整步作用,可以把发电机拉入同步。作用,可以把发电机拉入同步。.cgcaccgcgff,II,UU,ff 直直到到使使转转子子减减速速矩矩转转轴轴产产生生制制动动转转对对的的有有功功分分量量冲冲击击电电流流前前超超时时当当.cgcaccgff,II,ff 直直到到速速使使转转子子加加
8、矩矩轴轴产产生生驱驱动动转转对对转转功功分分量量的的有有击击电电流流冲冲时时当当第18章同步发电机的并网运行4.4.相序不同相序不同.,UU,UU,gcg流流而而危危及及电电机机它它将将产产生生巨巨大大的的冲冲击击电电等等于于恒恒恒恒差差与与因因为为此此时时能能并并列列相相序序不不同同的的发发电电机机绝绝不不31200 发电机实际并列时,除了相序必须一致外,其它条件允发电机实际并列时,除了相序必须一致外,其它条件允许有一定的偏差,如许有一定的偏差,如U U不超过不超过10%10%,相位差不超过,相位差不超过10%10%,频率,频率偏差不超过偏差不超过0.2%0.2%0.5%0.5%(0.10.
9、10.25Hz)0.25Hz)。二、自同期法 相序正确前提下,起动未加励磁的发电机,当其转速接近同相序正确前提下,起动未加励磁的发电机,当其转速接近同步速时,合上同步开关,将发电机并网,然后加上发电机励磁步速时,合上同步开关,将发电机并网,然后加上发电机励磁将发电机牵入同步。并网前,励磁绕组需经限流电阻闭合。将发电机牵入同步。并网前,励磁绕组需经限流电阻闭合。第18章同步发电机的并网运行同步发电机的整步同步发电机的整步 并列、并车、整步并列、并车、整步 将发电机并联至电网的手将发电机并联至电网的手续续 在并车时必须在并车时必须避免产生巨大的冲击电流避免产生巨大的冲击电流,以防止,以防止同步发电
10、机受到损坏、电网遭受干扰。同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。第18章同步发电机的并网运行并车条件并车条件 使发电机每相电势瞬时值与电网电压瞬时值保持一直使发电机每相电势瞬时值与电网电压瞬时值保持一直相等相等1.1.相同的相序相同的相序2.2.相等的电压相等的电压波形、大小和相位波形、大小和相位3.3.相等或接近的频率相等或接近的频率波形波形由设计、制造自行满足由设计、制造自行满足频率不同,矢量频率不同,矢量E E与与U U将产生相对运动,即产生一直变化的环流,将产生相对运动,即产生一直变化的环流,引起发电机内的功率震荡引起发电机内的功率震荡波形不同,如发电机中有高次谐波,将产生高次谐波环流,增
11、波形不同,如发电机中有高次谐波,将产生高次谐波环流,增加运行时损耗加运行时损耗如电压大小、相位不同,也产生一换流。如在极性相反时投入,如电压大小、相位不同,也产生一换流。如在极性相反时投入,环流将达到环流将达到20-30I20-30IN N,在电磁冲力作用下,定子绕组端部将受到,在电磁冲力作用下,定子绕组端部将受到大的冲击大的冲击第18章同步发电机的并网运行第18章同步发电机的并网运行gCgAgBGAgUsCsAsBSAsUAUAIGAASUIZZ冲击电流冲击电流:第18章同步发电机的并网运行AUBUCUAgUBgUCgUCsUBsUAsUsg第18章同步发电机的并网运行并车的准备工作并车的准
12、备工作1.1.检查并车条件检查并车条件 通常用电压表测量电网电压通常用电压表测量电网电压 ,并,并调节发电机的励磁电流调节发电机的励磁电流使得发电机的使得发电机的输出电压输出电压U=U1U=U1。2.2.确定合闸时刻确定合闸时刻 借助同步指示器检查并借助同步指示器检查并调整频率调整频率和相位和相位以确定合闸时刻。以确定合闸时刻。第18章同步发电机的并网运行同步指示灯同步指示灯并车方法并车方法:通过调节发电机励磁电流的大小通过调节发电机励磁电流的大小使电压相等使电压相等 ;电压调整好后,如果相序一致,电压调整好后,如果相序一致,灯光应表现为明暗交替。灯光应表现为明暗交替。如果灯光如果灯光不是明暗
13、交替,则说明相序不一致不是明暗交替,则说明相序不一致,应调整发电机的出线相序或电网的应调整发电机的出线相序或电网的引线相序,严格保证相序一致;引线相序,严格保证相序一致;通过调节发电机的转速改变频率,通过调节发电机的转速改变频率,直到直到灯光明暗交替十分缓慢时,说灯光明暗交替十分缓慢时,说明频率已十分接近明频率已十分接近,等待灯光完全,等待灯光完全变暗的瞬间(相位相同),即可合变暗的瞬间(相位相同),即可合闸并车闸并车 第18章同步发电机的并网运行第18章同步发电机的并网运行SCUSBUSAUSGAUGBUGCUG第18章同步发电机的并网运行SCUSBUSAUSGAUGBUGCUG某时刻,发电
14、机电压相量和电网电压相量同相位某时刻,发电机电压相量和电网电压相量同相位a.a.只是只是频率不等频率不等第18章同步发电机的并网运行SGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCU随时间推移,发电机电压相量和电网电压相量逐渐拉开相位差第18章同步发电机的并网运行 结论结论:相灯会呈现同时灭、相灯会呈现同时灭、再同时亮起的交替变再同时亮起的交替变化现象,说明发化现象,说明发 电电机与电网的频率机与电网的频率 不不同。同。需调节原动机转速需调节原动机转速从而改变发电机频从而改变发电机频率。率。SGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCU发电机电压相量和电网发电机电压相量和电网电压相量反
15、相位时刻电压相量反相位时刻第18章同步发电机的并网运行b.b.只是电压不等(发电机频率已调整到很接只是电压不等(发电机频率已调整到很接 近电网频率)近电网频率)SGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCUSGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCU第18章同步发电机的并网运行SGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCU此时,此时,3 3个相灯灭最暗个相灯灭最暗第18章同步发电机的并网运行SGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCU结论:结论:三个相灯没有绝对三个相灯没有绝对熄灭的状态,而是熄灭的状态,而是在最亮和最暗范围在最亮和最暗范围内缓慢交替变化。内缓慢交替
16、变化。需调节励磁电流从需调节励磁电流从而改变发电机的端而改变发电机的端电压。电压。第18章同步发电机的并网运行c.c.只是相序只是相序不等不等(发电(发电机频率已调整到很接近机频率已调整到很接近于电网频率)于电网频率)SGSAUGAUGCUSCUGBUSBU10U3U2U1 1号相灯灭,号相灯灭,2 2、3 3号相灯亮号相灯亮第18章同步发电机的并网运行SGSAUGAUGCUSCUGBUSBU3U20U1U2 2号相灯灭,号相灯灭,3 3、1 1号相灯亮号相灯亮第18章同步发电机的并网运行结论:结论:三个相灯依次呈明暗三个相灯依次呈明暗交替变化状态,即灯交替变化状态,即灯光旋转状态。光旋转状态
17、。说明发电机与电网的说明发电机与电网的相序不同。相序不同。通过相灯旋状方向还通过相灯旋状方向还可以判定可以判定频率大小频率大小。需对调发电机出线需对调发电机出线的任意两根接线。的任意两根接线。SGSAUGAUGCUSCUGBUSBU1U2U30U3 3号相灯灭,号相灯灭,1 1、2 2号相灯亮号相灯亮第18章同步发电机的并网运行d.d.相角不等(发电机频率已调整到很接近相角不等(发电机频率已调整到很接近于电网频率)于电网频率)SGSAUGAUGCUSCUGBUSBUAUBUCU三个相灯不同时熄三个相灯不同时熄灭,不能合闸并网。灭,不能合闸并网。第18章同步发电机的并网运行SCUSBUSAUSG
18、AUGBUGCUG结论:结论:等待三个相灯都完等待三个相灯都完全熄灭的一刻,说全熄灭的一刻,说明发电机电压和电明发电机电压和电网电压同相位,就网电压同相位,就可以合上并网开关,可以合上并网开关,完成发电机的整个完成发电机的整个并网操作。并网操作。第18章同步发电机的并网运行同步指示灯并车方法并车方法:通过调节发电机励磁电流的通过调节发电机励磁电流的大小使电压相等大小使电压相等 ;电压调整好后,如果相序一电压调整好后,如果相序一致,则灯光旋转,如致,则灯光旋转,如灯光同步灯光同步则说明相序不一致则说明相序不一致;通过调节发电机的转速改变通过调节发电机的转速改变 频率,直到频率,直到灯光旋转十分缓
19、慢灯光旋转十分缓慢时,说明时,说明 频率十分接近频率十分接近,这时,这时等待灯等待灯 3 3 完全熄灭的瞬间到来,完全熄灭的瞬间到来,即可合闸并车。即可合闸并车。第18章同步发电机的并网运行第18章同步发电机的并网运行a.a.当(当(1 1)号相灯完全熄灭时,()号相灯完全熄灭时,(2 2)、()、(3 3)相灯亮)相灯亮 度一样时,可更精确的判定发电机电压相位和电网度一样时,可更精确的判定发电机电压相位和电网 电压相位相同;电压相位相同;b.b.可根据灯光旋转方向判断出发电机的频率是否高于可根据灯光旋转方向判断出发电机的频率是否高于 或低于电网频率。或低于电网频率。旋转灯光法相比暗灯法的优点
20、:旋转灯光法相比暗灯法的优点:第18章同步发电机的并网运行自整步法自整步法 前提:相序一致前提:相序一致 将励磁绕组通过电阻短接将励磁绕组通过电阻短接 拖动到接近同步速拖动到接近同步速(相差相差2 25 5),在无励磁电流的情况下,在无励磁电流的情况下,将发电机接入电网将发电机接入电网 再接通励磁并调节励磁,依靠定子磁场和转子磁场之间的再接通励磁并调节励磁,依靠定子磁场和转子磁场之间的电磁转矩将转子拉入同步转速,并车过程结束。电磁转矩将转子拉入同步转速,并车过程结束。需要注意的是,励磁绕组必须通过一限流电阻短接,因为需要注意的是,励磁绕组必须通过一限流电阻短接,因为直接开路,将在其中感应出危险
21、的高压直接开路,将在其中感应出危险的高压;直接短路,将在直接短路,将在定、转子绕组间产生很大的冲击电流定、转子绕组间产生很大的冲击电流。优点:操作简单,方便快捷;优点:操作简单,方便快捷;缺点:合闸时有冲击电流。缺点:合闸时有冲击电流。约为励磁电阻的约为励磁电阻的1010倍倍适用于适用于事故状态下的并车事故状态下的并车 第18章同步发电机的并网运行空载时改变发电机的励磁电流空载时改变发电机的励磁电流CjIXIaF00,90EU 减少励磁减少励磁UB0E0cEUjIXF增加励磁增加励磁0cEUIjX1fFCjIXFU0EIBaF00,90EU 1fF第18章同步发电机的并网运行 原动机输出转矩不
22、变时,改变发电机的励原动机输出转矩不变时,改变发电机的励磁电流只能使电枢绕助产生落后或领先的纯无功磁电流只能使电枢绕助产生落后或领先的纯无功电流,发电机不输出有功功率。电流,发电机不输出有功功率。结论:结论:发电机空载运行时,气隙磁动势基波和励磁发电机空载运行时,气隙磁动势基波和励磁磁动势基波同相位。磁动势基波同相位。原如果在合闸前,发电机空载电压与电网原如果在合闸前,发电机空载电压与电网电压不等,除了合闸时产生冲击电流外,发电机电压不等,除了合闸时产生冲击电流外,发电机还会有无功电流,即向电网发出无功功率。还会有无功电流,即向电网发出无功功率。第18章同步发电机的并网运行18.1 有功功角特
23、性及有功功率调节18.2 同步电机的并联运行一、功率和转矩平衡110212emmecFeademcuPP(PPP)PPPPPPmUI cos 输入输入功率功率P1机械损机械损耗耗pmec附加损附加损耗耗p padad铁损铁损pFe电磁功电磁功率率Pem定子铜损定子铜损pcu1输出功输出功率率P P2 2第18章同步发电机的并网运行6021101nPPPem角速度两边同时除以同步机械在01111emPPP 可得转矩平衡方程为可得转矩平衡方程为10emTTT 10emTTT 或 上式说明,电机稳定运行时,驱动性质的原动机转矩与制上式说明,电机稳定运行时,驱动性质的原动机转矩与制动性质的电磁转矩和空
展开阅读全文