同步发电机的自动并列.ppt

复习1、现代电网的构成情况规模越来越大、结构越来越复杂2、电力自动化的必要性电网规模扩大、电能质量要求、管理方式转变3、电力自动化分类（三类）4、电力系统部分综合自动控制的主要内容（三方面）5、常用的自动装置,第二章同步发电机的自动并列,第一节并列操作简述,并列运行的同步发电机，其转子以相同的电角速度旋转，每个发电机转子的相对电角速度都在允许的极限值以内，称之为同步运行。把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。在某些情况下，将已解列为两部分运行的系统进行并列，同样也必须满足并列运行条件,也是并列操作。,同步发电机组并列时应遵循如下的原则：1）发电机组并列瞬间，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值不应超过允许值，一般不超过12倍的额定电流；2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。,准同步并列操作最理想的状态是：1）待并发电机电压与系统电压相等；2）待并发电机频率与系统频率相等；3）并列断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的相角差为零。,在发电厂内，凡可以进行并列操作的断路器，都称之为电厂的同步点。,二、电厂的同步点,三、同步发电机并列操作的方法,（1）准同期并列。先给待并发电机加励磁，使发电机建立起电压，调整发电机的电压和频率，在接近同步条件时，合上并列断路器，将发电机并入电网。,三、同步发电机并列操作的方法,缺点：并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间长（从发出开机脉冲至并入系统需要24min）且操作复杂。优点：并列时产生的冲击电流较小，不会使系统电压降低，并列后容易拉入同步，因而在系统中广泛使用。,（2）自同期并列。自同步并列的操作是将未加励磁电流的发电机的转速升到接近额定转速，首先投入断路器，然后立即合上开关供给励磁电流，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。,优点：并列过程中不需要对发电机电压、频率进行调整，操作简单，速度快，2040S；在系统发生故障、频率波动较大时，发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行，可避免故障扩大，有利于处理系统事故。缺点：并列发电机未经励磁，并列时会从系统吸收无功，导致合闸瞬间系统电压下降较多，同时产生很大的冲击电流。,三、同步发电机并列操作的方法,GB14285-1993继电保护和安全自动装置技术规程规定：“在正常运行情况下，同步发电机的并列应采用准同步方式；在故障情况下，水轮发电机可以采用自同步方式”,四、线路型同期并列,线路型同期实现准同期并列时，自动准同期装置不发出调速、调压脉冲，只等待频差、压差满足要求，在满足要求情况下实现自动准同期并列。,本节总结1、同步运行2、并列操作3、同步发电机并列遵循原则4、并列的理想条件5、同步点5、准同期并列与自同期并列,第二节准同期并列条件分析及整定,一、发电机并入系统时的冲击电流和冲击功率,在合闸瞬间冲击电流周期分量有效值为,二、准同期各个条件对准同期并列的影响,1.电压幅值差的影响冲击电流在数值上与电压差成正比。,2.相角差值的影响合闸瞬间存在相角差，发电机必然要产生冲击电流。,3.频率差值的影响,脉振电压Ud是频率接近于工频、振幅作脉动变化的电压，将系统电压US设为参考轴，则待并发电机电压UG将以滑差角频率d相对US旋转，当相角差从0到时，Ud相应的从零变到最大值；从变到2（重合时）时，Ud从最大值又回到零，旋转一圈的时间为脉振周期Td。,1、滑差角频率d越小，相角差从0变到的时间越短；2、滑差周期Td越长，相角差从0变到的时间越短；3、滑差频率fd越小，相角差从0变到的时间越长；4、写出fd、d、Td之间的关系。,第三节自动准同步装置的基本构成,一、自动准同期装置的功能1）自动检测待并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条件，并在满足这两个条件时，能自动地发出合闸脉冲，使并列断路器主触头在相角差为零的瞬间闭合；2）当压差、频差不满足并列条件时，能对待并发电机自动地进行调压、调速，以加快进行自动并列的过程。,二、准同步装置的分类1）手动准同步装置2）自动准同步装置,三、自动准同步装置的组成,按提前量的不同，准同步并列装置可分为恒定越前相角和恒定越前时间两种原理。,合闸信号控制单元的控制原则是当频率和电压都满足并列条件的情况下，在UG与US要重合之前发出合闸信号。两电压相量重合之前的信号称为提前量信号。,恒定越前相角的同步装置是采用并列点两侧电压相量重合之前的一个角度发出合闸脉冲。恒定越前时间同步装置则采用重合点之前的一个时间发出合闸脉冲。恒定越前相角的同步装置只有在一特定频差时才能实现零相角差并网，而恒定越前时间的同步装置可保证在任何频率差时都可在零相角差实现并网。,已知待并发电机出口断路器的合闸时间为0.2秒，待并发电机频率为50.2Hz，系统频率为50Hz，则恒定越前时间应整定为多少？当=？时发出合闸脉冲？,第四节自动准同步装置的工作原理,一、频差大小及频差方向测量1、频率的测量,二、压差大小及压差方向测量,三、合闸命令的发出,1、同期电压间的相角差测量,第五节微机型自动准同步装置,