武汉大学：《电机学》课程教学课件（讲稿）第六章 同步发电机（6.4）同步发电机的并联运行

肃博字 Wuhan University 6.4同步发电机的并联运行 教学要求: 熟悉同步发电机并联合闸的条件和方法 2.李握同步发电机并联运行的基本电磁关糸、 功率及转矩平衡方程式 3.拿握有功功率和无功功率的调节 4、狸解V形曲线的物狸意义

6.4 同步发电机的并联运行 教学要求： 1．熟悉同步发电机并联合闸的条件和方法 2. 掌握同步发电机并联运行的基本电磁关系、 功率及转矩平衡方程式 3．掌握有功功率和无功功率的调节 4．理解V形曲线的物理意义

并联运行的优点: 电能的供应可以互相调剂,合理使用。 2.增加供电的可靠性。 3提高供电质量,电网的电压和频率能保持在要求的 恒定范围内。 4.糸统愈大,负载就愈趋均勻,不同性质的负载,互 相起补偿作用。 5.联成大电力糸统,有可能使发电厂的布局更加合理

并联运行的优点： 1.电能的供应可以互相调剂，合理使用。 2.增加供电的可靠性。 3.提高供电质量，电网的电压和频率能保持在要求的 恒定范围内。 4.系统愈大，负载就愈趋均匀，不同性质的负载，互 相起补偿作用。 5.联成大电力系统，有可能使发电厂的布局更加合理

6.4.1投入并联的条件和方法 、发电厂投入并联时的理想条件 我们知道由发电厂生产的电能首先考虑的就是 并网运行,然后供给各个用户,那么这里就存在着 个很重要的问题,就是在怎样的条件下,发电机 才能并网运行? 发电机电压的瞬时值=电网电压瞬时值

一、发电厂投入并联时的理想条件： 发电机电压的瞬时值＝电网电压瞬时值 6.4.1 投入并联的条件和方法 我们知道由发电厂生产的电能首先考虑的就是 并网运行，然后供给各个用户，那么这里就存在着 一个很重要的问题，就是在怎样的条件下，发电机 才能并网运行？

肃博字 Wuhan University 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

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 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

肃博字 Wuhan University 那么,如果上述条件不满足,将会怎样呢? 1)如果电压的有效值不等: 02 02 产生一个电压差:△U=U1-U 当开关K闭合时再整个回路中必然出现瞬态冲击电流

那么，如果上述条件不满足，将会怎样呢？ 1）如果电压的有效值不等： ～ E02  Ｘ E02  Ｘ h I  U 产生一个电压差： Δ U = U1 − U 当开关K闭合时再整个回路中必然出现瞬态冲击电流

肃博字 Wuhan University 2)如果频率不等:同理,在频率不相等的情况下并 网运行,也将会产生瞬态冲击电流,进一步延伸,当 相序不同的时候,显见,不能进行并网运行! 3)如果发电机的电压相序与电网的电压相序不同 3U′ Ih=

2）如果频率不等：同理，在频率不相等的情况下并 网运行，也将会产生瞬态冲击电流，进一步延伸，当 相序不同的时候，显见，不能进行并网运行！ 3）如果发电机的电压相序与电网的电压相序不同 UBG  UAG  UCG  2 3 X U I N h 3 =

三相同步发电机的并联方法 1)直接接法(灯光熄灭法) 每组灯 电网 的电压 △1 GA Sa as Bs C AG BGC △ GS GC

三、三相同步发电机的并联方法 1）直接接法（灯光熄灭法） ωGS USA  USB USC   UGB  UGA  UGC  U1 Δ  U2 Δ  U3 Δ  3 1 2 V A S A G C G B S C S B G GS 3~ 电网 每组灯 的电压

肃博字 Wuhan University 当不满足养网条件肘,暗灯法所见的现象 a)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,需调节原动机转速从而改 变发电机频率。 b)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。 c)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 d)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

当不满足并网条件时，暗灯法所见的现象 a) 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，需调节原动机转速从而改 变发电机频率。 b) 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。 c) 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。 d) 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

肃博字 Wuhan University ◆而如果频率不相等时,则两组相量以不同的角速度 旋转,即,O1≠O因此存在着相对运动如图所示。 此时两组相量端点的距离A4、BB1C分别表 示三个灯上所承受的电压△UA、△UB、△Uc 随着两组相量旋转速率不同,ΔU的大小发生改 变,在0~2∪之间作周期性变化,所以灯时亮时暗。 灯光闪烁的次数决定于两组相量间的相对速率

. 随着两组相量旋转速率不同， 的大小发生改 ΔU 变，在0～2U之间作周期性变化，所以灯时亮时暗。 灯光闪烁的次数决定于两组相量间的相对速率。 ω1 ≠ω AA1 BB1 CC1 U A . Δ U B . Δ U C . Δ Ø而如果频率不相等时，则两组相量以不同的角速度 旋转，即， 因此存在着相对运动,如图所示。 此时两组相量端点的距离 、 、 分别表 示三个灯上所承受的电压 、

肃博字 Wuhan University 并网的步骤 1)调节发电机的转速,使发电机的频率接近于电网频 率(调整直流电动机的励磁,从指示灯的明暗变化 快慢判断转速是否接近同步转速) 2)调节同步发电机的励磁,使发电机的电压等于电网 的电压(从示零电压表或指示灯判断)。 3)重复1)和2)。 4)当指示灯熄灭,示零电压表读数为零,迅速合上并 网开关,将发电机并联到电网上

并网的步骤： 1) 调节发电机的转速，使发电机的频率接近于电网频 率（调整直流电动机的励磁，从指示灯的明暗变化 快慢判断转速是否接近同步转速） 。 2) 调节同步发电机的励磁，使发电机的电压等于电网 的电压（从示零电压表或指示灯判断）。 3) 重复1)和2)。 4) 当指示灯熄灭，示零电压表读数为零，迅速合上并 网开关，将发电机并联到电网上