同步电动机的并列运行
《同步发电机的自动并列》练习参考答案
额定频率的 0.2％~0.5％；③在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压 的相位差应接近零，误差不应大于 5°。
9．同步发电机准同期并列时，不满足并列条件会产生什么后果？为什么？
答：发电机准同期并列，如果不满足并列条件，将产生冲击电流，并引起发
电机振荡，严重时，冲击电流产生的电动力会损坏发电机，振荡使发电机失
10．自动准同期装置的合闸部分，当待并发电机与系统之间的电压差和频率差都 满足准同期条件时，在恒定导前时间发出合闸脉冲；当待并发电机与系统之间的 电压差或频率差不满足准同期条件时，闭锁合闸。 11．为实现合闸部分的功能，合闸部分包括导前时间脉冲形成、频差检查、压差 检查和合闸逻辑等部分。 12．为实现调频部分的功能，调频部分包括频差方向鉴别和调速脉冲形成等部分。 13．调压部分包括压差方向鉴别和调压脉冲形成等部分。 14．正弦整步电压与时间具有正弦函数，含有准同期需要检查的电压差信息、频 率差信息和相位差关系信息。 15．线性整步电压与时间具有线性关系，自动准同期装置中采用的线性整步电压 通常为三角形，含有准同期需要检查的频率差信息和相位差信息。 16．线性整步电压可以通过半波线性整步电压获得电路得到，也可以通过全波线 性整步电压获得电路得到。 17．线性整步电压的周期即为滑差周期；线性整步电压的斜率与频率差成正比。 18．恒定导前时间是导前δ ＝00 的时间，此时间与压差和频率差大小无关。 19．通过检测线性整步电压的斜率可以检查频差是否满足要求。 20．一般的自动准同期装置，压差检查结果可以由调压部分直接给出。 21．微机应用于发电机自动准同期并列，可以通过直接比较发电机电压和系统电 压的周期鉴别频差方向。 四、问答题 1．电力系统中，同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？
7．整步电压、正弦整步电压、线性整步电压
(完整版)电力系统自动装置原理思考题及答案
复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，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。
2、准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。
4、并列同期点：是发电机发电并网的条件。
同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。
5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs 表示；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。
6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。
7、恒定越前时间准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。
8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压。
二、思考题1、同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。
（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
因为：(1)并列瞬间，如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还合使其他电气设备受损；(2)并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。
同步发电机的并列运行条件和并列方法
稳定窑系统热工制度, 提高回转窑运转率, 对于 确保水泥生产优质、高产、低耗至关重要, 而窑运转 率在很大程度上取决于窑耐火材料的使用周期。 在 水泥窑不断向大型化发展的同时也对耐火材料提出 了更为苛刻的要求, 为了充分发挥预分解窑的优越 性, 必须对回转窑各部位的耐火材料进行深入的分 析和研究, 使多种耐火材料合理匹配使用, 以提高回 转窑耐火材料的使用周期。 本文即针对耐火材料的 优化配置进行讨论。 1 耐火材料的原始配置
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内蒙古石油化工 2008 年第 20 期
Ξ
同步发电机的并列运行条件和并列方法
邓久艳
( 内蒙古化工职业学院, 内蒙古 呼和浩特 010010)
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要: 在一般发电厂中, 总有多台同步发电机并列运行, 而更大的电力系统则由多个发电厂并列 而成, 因此, 同步发电机的并列条件的满足和并列方法的选择, 对于发电设备的运行维护, 供电的可靠 性、稳定性和经济性具有十分重要的意义。
Ξ 收稿日期: 2008- 06- 24
2008 年第 20 期 内蒙古石油化工
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Ξ
预分解窑耐火材料的优化配置
孙 盛, 刘 强, 蒋 丽
( 内蒙古乌兰水泥有限集团公司, 内蒙古 乌兰察布 012400)
摘 要: 本文针对乌兰水泥有限集团公司预分解窑耐火材料的配置及其使用周期短的原因进行了 分析, 找到了解决的措施。
关键词: 同步发电机; 电网; 并列; 条件; 方法
发电机在投入电力系统运行之前, 它的状态变 量与电网并联母线的状态变量往往不相等, 须对发 电机组进行适当的操作, 使之符合并列条件后才允 许断路器合闸并网运行, 把同步发电机并联至电网 的过程称为投入并联, 或称为并列、并车、整步。
电力系统自动化第2讲 同步发电机的自动准同期并列
North China Electric Power University
第三章 同步发电机的自动准同期并列
2023/10/16
重点讲解发电机同步准同期 并列的自动化原理. 这是将同 步发电机投入电网进行并列运 行以组成电力系统的基本步骤.
North China Electric Power University page2
检测的信息主要取自并列断路器QF两侧的电压，而
且主要是对脉动电压
U
进行检测并提取信息。
S
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1 脉动电压— QF两侧电压相量幅值相等
（1）QF两侧电压相量幅值相等 j U X
可以得到脉动电压：
Sy
0.2 2 f N
100
0.2 rad / S
TS
2 Sy
10S
测量 TS 的值可以检测出发电机组与电网之间滑差
角频率的大小，即频率差的大小。
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2 脉动电压—并列检测合闸相角差
同步发电机并列的同步过程分析
发电机发出 功率
发电机吸收 功率
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自同期并列
自周期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速
到接近于电网频率，滑差角频率不超过允许值，而且， 在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并 列断路器QF,接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电 流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，由电力系统将 并列发电机拉入同步状态。
同步发电机并列运行的条件
同步发电机并列运行的条件1. 引言嘿，大家好！今天我们来聊聊一个电力领域的小秘密，那就是同步发电机并列运行的那些事儿。
可能有人会想：“这玩意儿跟我有什么关系？”其实，不管你是电工，还是喜欢DIY的小伙伴，了解这些知识总是没坏处的。
同步发电机就像我们生活中的团队合作，大家得齐心协力，才能把事情做好。
那么，怎么才能让这些发电机们“齐心协力”呢？我们接着往下看。
2. 基本条件2.1 频率一致首先，第一条条件就是频率得一致！简单来说，就是得让所有的发电机“打同一个节拍”。
就像在乐队里，鼓手打的节奏要跟吉他手和贝斯手保持一致，不然就会乱成一锅粥。
频率不一样，发电机之间就会出现相互排斥的现象，工作起来就会像大象踩在了青蛙身上，搞得你哭笑不得。
所以，在并列之前，必须得把频率调到相同。
就像你跟朋友约好了唱K，结果你唱高音，他唱低音，结果大家都跑掉了。
2.2 电压相等接下来，就是电压的问题。
电压就像是电流的“气氛”，太高或者太低都会让人不舒服。
如果一个发电机的电压高得离谱，另一个却低得像个乞丐，这两台机器一见面，就像两个性格迥异的人，完全没法相处。
为了让它们顺利并列，电压必须得一致。
这就好比你请朋友吃饭，大家的消费水平差不多，才能一起欢声笑语。
如果一桌子都是吃大餐，另一桌子却啃面包，那可就没法和谐了。
3. 相位差3.1 相位一致现在，我们得聊聊相位了。
相位就像是电流的“舞步”，它要跟频率和电压相配合。
如果两台发电机的相位差得像是跑步比赛中的“反向选手”，那就真的是“见鬼去吧”。
相位一致才能让发电机们在一起“合唱”，否则就会出现共振，结果不堪设想。
记得有次我和朋友去跳舞，结果大家节奏不一致，最后变成了一场“舞蹈大赛”，谁都不服谁。
3.2 无功功率最后，咱们还得提到无功功率。
无功功率就像是电流的“隐形翅膀”，虽然看不见摸不着，但却影响着整体的运行。
如果发电机们的无功功率不平衡，可能会引发一系列问题，比如频率波动、设备过热等，真是一场“惊心动魄”的电力战争。
电力系统自动装置原理：第02章_同步发电机的自动并列-(4_5)
第四节 频率差和电压差的调整
2. 电压差调整 •任务：在并列操作过程中自动调节待并发电机的
电压值，使电压差条件符合并列的要求。 （1） UG < U X ，发升压脉冲； （2） UG > U X ，发降压脉冲；
•实施原理、原则：与频率差调整相似。
主要内容
1. 概述 2. 准同期并列的基本原理 3. 自动并列装置的工作原理 4. 频率差与电压差的调整 5. 数字型并列装置的组成
) 重点：
并列操作的两种方式； 准同期并列的理想条件；
自动准同期装置的组成；
恒定越前时间并列装置的基本原理 ；
微机式准同期装置的原理与优点。
本章作业：
1、 什么叫并列操作，简述同步发电机并列时应遵循的两条基 本原则。 2、并列操作有哪两种方式？它们是如何实现的？ 3、什么是准同期的恒定越前时间?它的整定值与哪些因素有 关，应当如何整定? 4、自动准同期装置由哪三个控制单元组成?它们各自的主要任 务是什么? 5、何谓滑差、滑差周期？与相角差δ有什么关系？ 6、简述微机型自动准同期装置实现电压差检测、频率差检 测、相角差检测以及恒定越前时间检测的原理和方法。
第五节 数字式并列装置
一、概述
用大规模集成电路微处理器（CPU）等器件构成的数字式并 列装置，由于硬件简单，编程方便灵活，运行可靠，且技术上 已日趋成熟，成为当前自动并列装置发展的主流。
模拟式并列装置为简化电路，在一个滑差周期Ts时间内， 把ωs假设为恒定。数字式并列装置可以克服这一假设的局限性 ，采用较为精确的公式，按照δe当时的变化规律，选择最佳的 越前时间发出合闸信号，可以缩短并列操作的过程，提高了自 动并列装置的技术性能和运行可靠性。
原理：驱动器控制的三相电形成电磁场， 转子（永磁铁）在此磁场作用下转动； 同时电动机自带的编码器反馈信号给驱动器， 驱动器根据反馈值与目标值进行比较， 调整转子转动的角度。
同步发电机的准同期并列实验
同步发电机的准同期并列实验同步发电机的准同期并列实验一、实验目的1. 熟悉同步发电机准同期并列过程；2. 加深理解同步发电机准同期并列原理；3. 会使用微机准同期和手动准同期两种方式并网；4. 掌握同期并列的条件以及微机准同期装置和组合式整步表的使用方法。
二、实验装置监控主站线路保护实验台发电机实验台、发电机、负载电阻箱三、实验原理将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。
准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动准同期并网或采用微机自动准同期并网，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。
本实验台采用直流电动机调速控制器调节转速，用微机励磁自动装置调节励磁，采用微机自动准同期和手动准同期方式并网。
四、实验方法(一) 机组启动与建压(1) 合上监控主站空开，将旋钮拨到“并网”（如图1所示），按下启动按钮。
同时合上发电机实验台的空开，按下启动按钮。
图1 监控主站转换开关(2) 合闸线路保护实验台左右两个空开和启动开关，并合闸QF6，QF4，QF9，QF5。
最后的结果如图2所示。
图2 线路保护实验台合闸结果图（二）微机自动并网(1) 此时红灯亮，发电机风机启动。
注意此时发电机并网的按钮应该为分，如图3所示。
并将同期方式选择转换开关拨到“自动”位置，如图4所示。
观察微机励磁调节装置中是否为“单机，恒压控制，90V”如图5所示。
同时观察负载端子区应无连接，如图6所示。
图3 发电机并网断路器QF1应该为分闸图4 同期方式拨到“自动”图5微机励磁调节装置状态图6 负载端子区无连接(2) 按下微机调速装置（恒压模式）中的启动键2-3秒，启动直流电机以带动发电机运转，如图7所示。
当转速到显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，按下起励按钮（如图8所示），励磁电压为35V左右，机端电压升至350V左右。
同步发电机的准同期并列物理仿真实验
同步发电机的准同期并列物理仿真实验姓名：班级：学号：一．实验原理同步发电机励磁系统可分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统（发电机自并励系统）；励磁控制系统承担电压控制、改变发电机无功等任务；调速系统承担调频和有功控制。
发电机的并列操作是使待并发电机满足并列条件并入电网运行的一系列动作。
具体参见教材《电力系统自动化》或《自动装置原理》。
1.实验预习清楚同步发电机准同期并列的概念和原理；清楚励磁系统和调速系统的原理和作用。
2.实验目的掌握发电机启动、并网、增减负荷等正常操作。
二. 实验内容：(1) 无穷大系统侧送电。
无穷大系统侧如图1所示之单元接线。
进入“无穷大系统”界面。
先向电源开关发送“合”指令，合上电源开关。
观察线电压遥测值，通过调压（升压/降压）使线电压为750V。
然后向高压开关发送“合”指令，合上高压开关。
完成无穷大电源侧送电。
(2) 发电机组的启动与建压。
发电机侧如图2所示之单元接线。
点击实验系统图上代表发电机之符号，进入“* #发电机”界面（*代表1、2、3或4）。
先向原动机开关发送“合”指令，合上原动机开关。
然后向励磁开关发送“合”指令，合上励磁开关。
再向开机开关发送“投”指令，开机。
调速器将自动启动电动机至额定转速。
当机组转速升到90%额定值以上时，励磁调节器自动将发电机电压建压至额定值。
观察此过程中的转速遥测值以及发电机电压、频率遥测值。
ａ. 记录三组能说明变化趋势的发电机电压、频率值，并记下对应时间，填入下ｂ. 记录向原动机开关发送“合”指令的时间，记录机组转速升到90%额定值以上（3）. 准同期并网。
通过“* #发电机”界面上的“增/减速”指令调整发电机频率，以及“增/减励磁”指令调整发电机电压；通过“无穷大系统”界面上的“系统升/降压”指令调整系统电压。
使同期开关两侧的发电机电压、频率以及系统电压、频率满足准同期并网条件。
向同期开关发送“合”指令，合上同期开关。
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同步发电机并列运行
将同步发电机与电网(或正在运行的发电机)并联在一起运行的工作方式，称为并列运行。
发电机并列运行后有以下优点:
(1)提高供电的可靠性。
当一台发电机故障或检修时，其他电源仍可在出力允许的情况下多带负荷，不致造成用户停电，提高了供电的可靠性。
(2)可提高电能质量。
并列运行后，电网容量大，因负荷波动或机组的投、切引起的频率和电压的波动小，电能质量得到了提高。
(3)可减小备用机组的总容量节省投资。
单个电厂需装设备用发电机组，并人电网后，只要电网有足够的备用容量，就不需每个电厂装设备用机组投资。
(4)可以合理利用动力资源，提高运行的经济性。
并网后，电网可合理利用自然资源。
进行经济调度。
如在丰水期可多发水电，少发火电节约燃料;枯水期多发火电，让水电厂带尖峰负荷。
同时，可以让高效率、低损耗的机组多带负荷，低效率、高损耗的机组少带负荷，从而降低电能生产的成本。
二、并列运行的条件
同步发电机的并列，必须满足下列条件:
(1)待并发电机电压与电网电压大小相等，即U=U。
(2)待并发电机电压的相位与电网电的相位相同两电压的相位差为0
即=0.
(3)待并发电机的频率与电网频率相等，即fc=f。
(4)待并发电机电压的相序与电网电压的相序一致。
同步发电机并列运行为什么要满足这些条件，现分析如下:
如果待并发电机与电网的频率相等，电压的相位相同，相序也一致，但是，电压的大小不等(U≠U),则在开关两触头之间将存在电压差，Ú=Uc-。
如果这种情况下合闸，在电压U的作用下，在发电机与电网所组成的回路中，将产生一个冲击电流。
在合闸瞬间，由于发电机定子绕组的阻抗很小，所以这种冲击电流是相当大的。
这个冲击电流格产生很大的电动力，使发电机绕组受到很大的提动，甚至造成损坏。
如果待并发电机与电网的频率、电压均相等，相序也一致，但相位不同。
这时由于待并发电机的电压和电网电压在每一瞬间都不相等，因此出现电压差ΔÚ，最严重(即U与相差180)时，电压差可达发电机电压最大值的2倍，在这种情况下合闸，由ΔU所产生的冲击电流，可能达到额定电流的20-30倍。
Ug与U的相位差越小，冲击电流也就越小，只有在Ù与Ù同相位时，冲击电流才等于零。
如果待并发电机与电网电压的大小和相位相等，相序也一致，但是赖率不等，那么，得并发电机的电乐和电网电压在所有瞬间都不等，始终存在电压差U。
最严重时电压差为发电机电心最大值的2倍。
因此，在频率不等的条件下合闸并列时，不仅发电机内部会产生有害的冲击电流，而且还将使转子受到不断变化的电动力的作用，而产生机械服荡。
若待并发电机与电网的电压、相位、频率相等，但相序不同。
此时绝对不允许并列。
因为相序不同时，发电机电乐和电网电压不可能在同一瞬间分别保持相同，发电机无法进人同步，而且可能使发电机产重相坏。
发电机的相序，一般在安装时就已经检验确定，并列时就不再检查。
但是新安装的发电机或大修后第一次使用的发电机，并列前一定要进行相序检查。