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發電機并列運行的條件以及如何實現并聯運行

時間:2017-07-27 查看:1250

 

  一、發電機并列運行的條件

  1.待并發電機的電壓有效值Uf與電網的電壓有效值U相等或接近相等,允許相差±5%的額定電壓值。待并發電機的電壓有效值Uf,與電網的電壓有效值U之間的壓差ΔU,若在允許范圍內,所引起的無功沖擊電流是允許的。否則ΔU越大,沖擊電流越大,這個過程相當于發電機的突然短路。因此,必須調整兩者間的電壓,使其接近相等后才可并列。

  2.待并發電機的周波ff應與電網的周波f相等,但允許相差±0.05~0.1周/秒以內。若兩者周波不等,則會產生有功沖擊電流,其結果使發電機轉速增加或減小,導致發電機軸產生振動。如果周波相差超出允許值而且較大,將導致轉子磁極和定子磁極間的相對速度過大,相互之間不易拉住,容易失步。因此,在待并發電機并列時,必須調整周波至允許范圍內。通常是將待并發電機的周波略調高于電網的周波,這樣發電機容易拉入同步,并列后可立即帶上部分負荷。 

  3.待并發電機電壓的相位與電網電壓的相位相同,即相角相同。 

  在發電機并列時,如果兩個電壓的相位不一致,由此而產生的沖擊電流可能達到額定電流的20~30倍,所以是非常危險的。沖擊電流可分解為有功分量和無功分量,有功電流的沖擊不僅要加重汽輪機的負擔,還有可能使汽輪機受到很大的機械應力,這樣非但不能把待并發電機拉入同步,而且可能使其它并列運行的發電機失去同步。 

  在采用準同期并列時,發電機的沖擊電流很小。所以,一般應將相角差控制在10?以內,此時的沖擊電流約為發電機額定電流的0.5倍。 

  4.待并發電機電壓的相序必須與電網電壓的相序一致。 

  5.待并發電機電壓的波形應與電網電壓的波形一致。 

  以上條件中第4項關于相序的問題,要求在安裝發電機的時候,根據發電機規定的轉向,確定好發電機的相序而得到滿足。所以在以后的并列過程中,相序問題就不必考慮了。第5項關于電壓波形的問題,應在發電機生產制造過程中得以保證。

  綜上所述,在發電機并列時,主要滿足1~3項的條件,否則將會造成嚴重事故。在并列合閘過程中,發電機與電網的電壓、周波、相位角接近但并不相等時,由此而產生的較小沖擊電流還是允許的。合閘后,在“自整步作用”下,能夠將發電機拉入同步。

  二、發電機并列時的操作

  發電機并列的方法有兩種,即:準同期并列法和自同期并列法。目前廣泛采用準同期并列法。準同期并列法分為手動、半自動及自動三種。一般采用手動或半自動這兩種操作方法。目前,我們采用的的是手動準同期并列法,具體操作程序如下:

  1.發電機升壓操作正常后,需要根據發電機及電力系統具體運行狀況,將待并同期點的同期開關(控制屏5KP的“聯絡線同期開關”TK/或者是6KP的“發電機同期開關”TK)右轉至“投”的位置,使同期母線帶電。

  2.將發電機同期閉鎖開關STK置于“閉鎖”位置,其1、3接點斷開。與此同時,同步檢查繼電器TJJ進入閉鎖狀態。

  3.將6KP的“手動準同期開關”1STK左轉至“粗調”位置,6KP的組合式三相同期表S就有了電壓和周波的指示。此時,通過調整發電機的電壓及頻率,使之與電網的電壓及頻率相近或基本一致。

  4.當發電機周波與電網周波相差在1.0周/秒以內時,將“手動準同期開關”1STK右轉至“細調”位置,則組合式三相同期表S的線圈得電,指針開始緩慢地順時針方向轉動。此時,應根據電壓、頻率的指示,更精細的調整待并發電機的頻率。為了使待并發電機并列后可立即帶上部分負荷,應使待并發電機的頻率稍大于同期頻率。同時,將待并開關(5KP的121或6KP的101)的操作把手置于“預備合閘”位置,做好并列合閘的準備,這時開關的綠色指示燈發出閃光。待指針快接近同期點時(考慮到開關操作機構有大約0.2秒的動作時間),迅速將待并開關(121或101)的操作把手右轉至合閘位置,此時該開關的紅色指示燈發平光,綠色指示燈熄滅,這表明待并發電機并列成功。

  5.發電機并列后,應將控制屏上的同期開關、手動準同期開關及同期閉鎖開關的操作把手恢復原位,然后接帶負荷,使發電機按正常運行方式運行。

  三、為防止不同期并列,在下列三種情況時不準合閘

  1.組合式三相同期表S的指針轉動不平穩而且有跳動現象,不準合閘。因為這可能其內部的接點有卡阻現象。

  2.若組合式三相同期表S的指針在接近同期點時出現停滯現象,不準合閘。因為此時雖然滿足并列條件,但由于開關操作機構動作需要約0.2秒的時間,若在此時間內發電機與電網之間的電壓、周波及相角差有變化,則會使開關的合閘在不同期點上。

  3.若組合式三相同期表S的指針轉動過快時,不準合閘。因為此時待并發電機與電網的周波相差很大,不易掌握開關合閘操作的時間,容易造成在不同期點上合閘。

  四、對操作人員的要求

  發電機的并列操作非常重要,在一定程度上關系到整個發電廠與電網的安危。因此,要求操作人員必須具有豐富的現場經驗和實際工作的鍛煉;要求在操作時注意力必須高度集中,密切監視有關機組及聯絡線的表計變動情況;抓住機會穩、準地進行發電機的并列操作,確保待并發電機安全可靠地并入電網運行。



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