发电机并联运行
发电机的并联运行原理说明书
发电机的并联运行原理说明书简介：发电机并联运行是一种常见的发电方式，它具有成本低、效率高等优点。
但是仅仅了解它的优点是远远不够的，更重要的是了解其工作原理、使用方法和潜在问题。
本文将详细介绍发电机并联的原理和相关知识，让读者能够了解并正确使用它。
第一部分：概述发电机并联运行意味着两台或两台以上的发电机被连接在同一电网中工作。
这种方式比单独工作更有效，因为它可以提高发电系统的可靠性和灵活性，同时也可以节约能源。
下面将介绍发电机并联运行的原理和优点。
第二部分：并联运行原理发电机并联运行原理很简单：将两个或更多的电机连接在一起，并将它们连接到同一电网上。
电机之间的并联通常通过同一电缆连接。
在并联的情况下，各个电机的电压和电流应尽可能相等，并且它们应该保持相位同步。
这样可以确保发电机并联运行的效果。
在稳定运行中，每台电机将分担等量的负荷，并共同提供功率。
这样可以有效减少故障风险，并且延长设备寿命。
第三部分：并联运行的优点发电机并联运行具有以下优点：1. 成本低：与一台大型发电机相比，使用多台小型发电机实现并联运行可以降低成本。
2. 效率高：通过并联运行，可以实现对负载的动态调整，使得发电机始终处于最佳状态，从而提高效率。
3. 可靠性高：在并联运行的情况下，即使一台发电机出现故障，其他发电机仍然可以维持电力供应，提高了系统的可靠性。
4. 灵活性好：并联运行方式可以随时增加或减少发电机，从而使得发电系统更加灵活。
第四部分：并联运行的注意事项虽然发电机并联运行具有很多优点，但是它也存在一些潜在的问题。
1. 电压和频率不匹配：在并联运行中，如果电机之间的电压和频率不匹配，就会导致电机出现故障。
因此，在使用并联运行之前，必须确保各个电机的电压和频率相同。
2. 过载：如果系统负载不合理，将导致一些电机负载过重而其他电机过轻。
这将导致并联运行的效果降低，甚至导致故障。
3. 操作不当：发电机并联需要经验丰富的工程师进行操作，如果操作不当，也会对发电机并联运行造成不利影响。
简述同步发电机并联运行的条件
简述同步发电机并联运行的条件同步发电机并联运行是指将两个或多个同步发电机连接到同一电力系统中，共同向负载提供电力。
以下是同步发电机并联运行的条件：
1.相序一致：并联运行的同步发电机必须具有相同的相序，即各相之间的电压波形和相位关系必须一致。
这确保了发电机之间的电力传输和共享负载的稳定性。
2.频率一致：并联运行的同步发电机必须具有相同的频率，即输出电压的频率必须一致。
频率一致性是保持电力系统稳定运行的关键因素。
3.电压幅值一致：并联运行的同步发电机在额定负载下应具有相似的电压幅值。
如果电压幅值差异较大，可能会导致电流流向错误或负载不均衡的问题。
4.相序、频率和电压幅值调整：在并联运行之前，需要对各个同步发电机进行相序、频率和电压幅值的调整，以确保它们满足相应的要求。
这可以通过调整励磁系统、调节同步发电机的机械负荷等方式实现。
5.调压和调频系统：在并联运行的过程中，需要使用调压和调频系统来监测和调节各个同步发电机的电压和频率，以保持稳定的电力系统运行。
这些系统能够自动调整发电机的励磁电流和机械负荷，以响应负载变化和维持电力系统的稳定性。
总的来说，同步发电机并联运行的关键在于确保相序、频率和电压幅值一致，并使用调压和调频系统进行实时监测和调节。
这样可以实现同步发电机之间的平衡负载和电力共享。
1/ 1。
发电机并联运行的条件
发电机并联运行的条件发电机并联运行是指将多台发电机连接在一起，共同向负载提供电能。
发电机并联运行具有以下条件：1. 发电机类型相同：并联运行的发电机应具有相同的类型、型号和额定功率。
只有类型相同的发电机才能在并联运行中共同提供电能，确保负载得到稳定的电压和电流。
2. 额定电压相同：发电机并联运行时，各发电机的额定电压应相同。
如果电压不同，会导致电能在发电机之间的分配不均，从而影响电能的提供质量。
3. 相序相同：发电机并联运行时，发电机的相序应相同。
相序是指三相交流电中，各相电压的先后顺序。
如果相序不同，会导致电能在发电机之间的分配不均，甚至可能引起相间短路等故障。
4. 发电机参数匹配：发电机并联运行时，各发电机的电阻、电感和电容等参数应相匹配。
这样可以确保发电机之间的电能分配均衡，避免电能在发电机之间产生过大的互交。
5. 控制系统同步：在发电机并联运行时，需要采用同步器控制系统，确保各发电机的频率、相位和电压等参数保持一致。
只有同步运行的发电机才能有效配合，共同向负载提供稳定的电能。
6. 负载均衡：发电机并联运行时，负载应均匀分配给各发电机。
负载不均衡会导致部分发电机过载或负载不足，影响发电机的运行稳定性和寿命。
7. 运行条件相同：发电机并联运行时，各发电机应处于相同的运行条件下，例如温度、湿度、海拔高度等。
不同的运行条件可能导致发电机之间的电能分配不均，甚至引起故障。
8. 保护系统完善：发电机并联运行时，应配置完善的保护系统，及时监测和保护各发电机的运行状态。
如果其中一台发电机出现故障，保护系统可以及时切除该发电机，确保系统的稳定和安全运行。
综上所述，发电机并联运行的条件包括发电机类型相同、额定电压相同、相序相同、发电机参数匹配、控制系统同步、负载均衡、运行条件相同和保护系统完善。
只有在满足这些条件的前提下，发电机并联运行才能有效实现，为负载提供稳定可靠的电能。
同步发电机并联运行的条件
同步发电机并联运行的条件
船舶同步发电机并联运行时，待并发电机组与运行发电机组之间必须满足如下条件:
(1)待并发电机的电压有效值U，与运行发电机的电压有效值U相等，即U，=Us
(2)待并发电机的频率f与运行发电机的频率f相等，即f=f。
(3)待并发电机电压的相位8，与运行发电机电压的相位δ一致，即δ1=δ2。
(4)待并发电机电压的相序与运行发电机的相序相同。
由于船舶发电机在安装时已经对发电机的相序及电网的相序进行了测定，保证了相序一-致的条件，通常船舶发电机的并联运行时，并不检测相序条件。
准同步并车操作就是通过检测和调整待并发电机组的电压、频率和相位，使之在基本满足上述三个条件的瞬间通过发电机主开关的合闸投入电网。
这样就可以保证在并车合闸时没有冲击电流，并且并车后能保持稳定的同步运行。
实际并车时，除相序外，其他条件不可能做到完全一致，而且必须有一定的频差才能快速投人并联运行。
下面来分析这三个并车条件。
同步发电机并联运行连接示意图和单相等效电路图，G为已在电网运行发电机，G为待并发电机。
同步发电机并联运行条件及其方法
同步发电机并联运行条件及其方法单机供电的缺点：①不能保证供电质量(电压和频率的稳定性)和牢靠性(发生故障就得停电);②无法实现供电的敏捷性和经济性。
这些缺点可以通过多机并联来改善。
通过并联可将几台电机或几个电站并成一个电网。
现代发电厂中都是把几台同步发电机并联起来接在共同的汇流排上，一个地区总是有好几个发电厂并联起来组成一个强大的电力系统(电网)。
并网运行(Parallel Operation)优点：①提高了供电的牢靠性，一台电机发生故障或定期检修不会引起停电事故。
②提高了供电的经济性和敏捷性。
③提高了供电质量，同步发电机并联到电网后，它的运行状况要受到电网的制约，也就是说它的电压、频率要和电网全都而不能单独变化。
一、并网条件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。
在并车时必需避开产生巨大的冲击电流，以防止同步发电机受到损坏、电网患病干扰。
并网条件：① 电压有效值应相等即U=U1；② 频率和相位应相等f=f1、j =j1；③ 双方应有全都的相序。
若以上条件中的任何一个不满意则在开关K的两端，会消失差额电压，假如闭合K，在发电机和电网组成的回路中必定会消失瞬态冲击电流。
上述条件中，除相序全都是肯定条件外，其它条件都是相对的，由于通常电机可以承受一些小的冲击电流。
二、并联方法并车的预备工作是检查并车条件和确定合闸时刻。
通常用电压表测量电网电压，并调整发电机的励磁电流使得发电机的输出电压U=U1。
再借助同步指示器检查并调整频率和以确定合闸时刻。
同步指示器法(1) 灯光明暗法将三只灯泡直接跨接于电网与发电机的对应相之间。
并车方法为：①通过调整发电机励磁电流使得发电机的端电压等于电网电压；②电压调整好后，假如相序全都，灯光应表现为明暗交替，假如灯光不是明暗交替，则说明相序不全都，这时应调整发电机的出线相序或电网的引线相序，严格保证相序全都；③通过调整发电机的转速转变其频率，直到灯光明暗交替非常缓慢时，说明和电网频率已非常接近，等待灯光完全变暗的瞬间到来，即可合闸并车。
第02章-船舶同步发电机的并联运行
它是脉动电压的数学表达式。脉动电压的瞬时值波 形为实线部分，虚线表示脉动电压振幅变化的曲 线。
在自动并车装置中，最有实际意义的是 脉动电压振幅变化的规律。
通过对Us整流（取正半波）、滤波（滤掉(w1+w2) 的谐波部分）后，由1、2两端获得的电压波形就 是脉动电压振幅变化曲线的正半波部分。其数学 表达式为 Us＝2Um sin(w1-w2)t/2=2Um sinwst/2=2Um sin/2
当灯光亮、暗变化较慢，并且灯泡完全熄灭时， 恰好是相位完全一致的时候，也就是并车操作中 需要捕捉的合闸时刻。
2）灯光旋转法：
将指示灯按图(b)接线。 当待并发电机的频率f1高于电网频率fw时，它们之间相对 运动的角速度为2（f1一fw ）。如图(c)所示，若令电网电 压矢量静止，则待并发电机电压矢量以频差角速度 ws＝ 2（f1一fw ）。反时针方向旋转。
3） 同步表进行准同步并车：
同步指示灯只是做为一种辅助并车指示，实船上主 要采用整步表来指示待并机与电网的电压相位差、 频率差及其方向。
粗同步并车法：
采用电抗器限制冲击电流，保证拉入同步的一种并 车法。（条件放宽） 并车电抗器：功能：限流，按 =180时并车，将IPH 限制在Ie(1.2----1.8Ie) （因为粗同步电抗器也是按短时工作制设计的，所 以并车完成后，一定要切除，否则电抗器就可能被 烧毁。）
（3）捕捉合闸时刻，要考虑主开关固有动作 时间，相应地提前发指令。
组成：见框图
二 脉动电压及其与自动并车
条件的关系
1 脉动电压的形成
所谓脉动电压指待并发电机电压频率与电网电压频 率不一致但相差不大，并发电机电压与电网电压幅 值相等，这样的两个交流电压之差。
同步发电机的并联运行知识讲解
3、电机和电网之间有高次谐波环流，增加损 耗，温度升高，效率降低。
4、电网和电机之间存在巨大的电位差而产生 无法消除的环流，危害电机安全运行。
第三节 同步电机并网运行的理论基础
无限大电网：
电网的容量相对于并联的同步发电机容量来说要大得 多，如果对并联在电网上的同步发电机进行有功功率和无 功功率调节时，对电网的电压和频率不会有什么影响。无 限大电网的特点是端电压和频率均可认为是恒定的。
时，电磁转矩 T 也增加一个 T ，去掉干扰后， 因 + T >T ，使T1 电机自动回到原工作点
（ T T1），稳定。
（2）凸极机： 凸极机与隐极机相似，额定运行点一般在
200 ~ 300 电角度范围。
（电能3）磁 力最，转大用矩转kT矩mN（表T或示max（额：或定最电大磁电功磁率功PN率）P之M m比ax称）为与过额载定
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
二、方法：
1. 准确同步法：将同步发电机调整到符合并联 条件后进行并网操作，分为暗灯法和旋转灯光法 两种。
(1)暗灯法： 电网与同步发电机之间的三相并联开关两
侧接灯泡，称相灯，若三相相灯同明同暗，说 明相序正确；当三组相灯同时熄灭时，表示电 压差 U A UB UC 0 ，即可并网合闸。
输入 功率P1
电磁功 率Pem
输出功 率P2
机械损 耗pmec
附加损铁损pFe 耗pad
定子铜损 pcu1
2. 自同步法：
自同步法的投入步骤为： （1）校验发电机相序把发电机拖动到接近同步 速，励磁绕组经限流电阻短路。
同步发电机组并联运行的条件
同步发电机组并联运行的条件一、背景介绍同步发电机组并联运行是指两台或多台同步发电机组以并联的方式运行，共同向电网供电。
通过并联运行，可以提高电力系统的可靠性和供电能力，并且实现发电机组之间的互补和协调。
二、并联运行的条件1. 同步特性一致同步发电机组在并联运行时，要求其同步特性一致，即发电机组的电压、频率、相位等参数要相同。
这样才能确保发电机组之间的电能互补和协调。
2. 发电机组参数匹配并联运行的发电机组的参数要相互匹配，包括发电机额定功率、功率因数、励磁方式、励磁电流等。
只有参数匹配的发电机组才能够进行并联运行，否则可能出现电流倒流、电压不平衡等问题。
3. 电网条件稳定并联运行的发电机组需要在电网电压、频率等条件稳定的情况下进行。
如果电网条件不稳定，可能会引起发电机组的电压和频率波动，导致并联运行失效或损坏发电机组设备。
4. 并联控制系统进行同步发电机组并联运行需要有专门的并联控制系统，通过控制系统对电压、频率等参数进行监测和调节，使发电机组之间保持同步并协调工作。
并联控制系统能够实现自动或手动控制，并根据需要进行发电机组的运行和停机控制。
三、同步发电机组并联运行的优势1. 提高供电可靠性通过同步发电机组的并联运行，可以提高供电可靠性。
一旦某台发电机组出现故障或停机维护，其他发电机组可以继续供电，保证电网的稳定运行。
2. 提升供电能力并联运行的多台发电机组具有相互互补的特点，可以提升供电能力。
当负荷增加时，可以通过启动更多的发电机组来满足需求，保持供电平衡。
3. 分担负荷压力多个发电机组的并联运行可以分担负荷的压力，减少单台发电机组的负荷，延长设备寿命，提高运行效率。
4. 发电效率提高多台发电机组的并联运行可以根据负荷情况进行合理调度，选择性地启动或停机，实现发电系统的优化运行，提高发电效率。
四、同步发电机组并联运行的应用1. 电力系统供电同步发电机组并联运行广泛应用于电力系统的供电，尤其是大型发电厂和电网调度中心。
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P 3UI cos C
I cos C2
P 3 E0U sin C
E0 sin C1
E0 sin C1
xt
正常励磁：cos 1
E0
jIxt
时，所对应的转子励磁；
过励：大于正常励磁；
E0
jIxt U
E0
jIxt
I I I
欠励：小于正常励磁。
I
不稳定区cos 1P C2 P C1
I cos C2
P0
超前
滞后
0 欠励
过励
I
分析功率调节的相互影响：
1．调节有功时对无功的影响
调节 P1 ，保持 I f 不变。
P
Q
3 E0U sin
xt 3UI sin 3E0U
cos
3U
2
xt
xt
P1 P
Q
结论：调节有功会影响无功
2．调节无功时对有功的影响
调节 I f ，保持 P1 不变
有功将不会改变。
同步发电机的并联运行
并联运行：两台或多台发电机并联起来， 共同向负载供电的运行方式。
单机与无限大电网并联： （并网条件、方法及并网后的功率调节）
无限大电网： U=常数 f=常数
第一节 投入并联的条件和方法 一、投入并联的条件
发电机
(1)电压大小，波形相同；
(2)相位相同；
U1
电网 (3)频率相同；
２、自同步法投入并联
定义：自同步并列操作时，发电机是在不给励磁 的情况下，调节发电机的转速使之接近于同步转 速，合上并列断路器，并立即加上直流励磁，此 时依靠定子和转子磁场间形成的电磁转矩，可把 转子迅速地牵入同步。
即：利用发电机本身的自整步作用牵入同步。
具体方法： （1）校好相序；
（2）拖动发电机旋转，至转速接近同步转速 （一般转差为2—3%）。同时，转子不加励磁， 转子绕组经过灭磁电阻短接；
注意： 这并不意味着可以没任何限制的增加原动机输入
力矩或输入功率，发电机的输出功率就可无限增大。
原因有两个方面：
1 发电机有一个极限电磁功率 P max；
2 发电机还存在静态稳定的问题。
二、稳定概念
１、静态稳定
所谓静态稳定是指，发电机运行中，突然 受到某种轻微的扰动后，又能自动恢复其
P
3 E0U xt
E0 sin C1
E0
jIxt
E0 E0
结论：调节无功不会影响有功
jIxt U jIxt
I I I
I cos C2
改变发电机的励磁电流，可以调节发电机输出的无 功功率大小和性质。
分两种情况说明：
有功 P=0 有功 P=某常数
P0
( P
3 E0U xt
sin
、 0
E0 、U 同相位）
调节励磁，观察无功的变化
E0 U
E0 jIxt U
jIxt U
E0
无功 0
I 滞后
I 超前 I
E0 U jIxt
0
If
P 某常数，调节励磁，观察无功的变化
(4)相序一致。
电压和频率不等时的影响
1．电压大小或相位不等,fⅡ fⅠ
E0Ⅱ U
UⅠ
UⅠ
U
Ic
Ic
Ic
U jx
E0Ⅱ
2．电压相等，但频率不等fⅡ fⅠ
U UⅠ
E0Ⅱ
Ic
二、投入并联的方法
１、准确同步法投入并联
定义：将发电机调节到符合并联条件后，并网。
电压 频率 相位
调励磁 调转速 观察同步指示
（3）合闸，再立即加上励磁，此时，发电机 即利用其“自整步”作用，拉入同步。
无论fⅡ fⅠ 或 fⅡ fⅠ均能产生自整步作用。
U UⅠ UI cos 0
E0Ⅱ
Ic
输出有功
发电机状态
电磁转矩 制动性质
发电机减速 趋向同步
UⅠ U UI cos 0
吸收有功
E0Ⅱ 电动机状态
电磁转矩
Ic
驱动性质
sin
ห้องสมุดไป่ตู้
原来的平衡状态，称之为静态稳定。
P
隐极机：
P
max
3E0U xt
A
B
0 90 静态稳定区 90 180 不稳定区
90 静态稳定极限
0 90
如果δ角超过180度，则为逆功率运行
分析 A 点
可以建立新
P1
P
的平衡，扰 动消失后可
P1
P
以恢复原来 状态
分析 B 点
P1 P 不能建立新 的平衡
U
P P2 3UI cos
Ixt cos E0 sin I cos E0 sin
xt
P
3 E0U xt
sin
二、 同步发电机无功功率与功角的关系
隐极机：
Q 3UI sin 3E0U cos 3U 2
xt
xt
E0
Ixt sin E0 cos U
I
jIxt
U
I sin E0 cos U
发电机加速
趋向同步
即产生拉入同步的趋势。 即产生拉入同步的趋势。
第二节 同步发电机功角特性
一、隐极同步发电机有功功率的功角特性
P
3 E0U xt
sin
P
P
max
3E0U xt
0 90
功角与发电机输出的有功功率的大小有关.
一般汽轮发电机额定负荷运行, δ角约为30度左右。
说明：
E0
I
jIxt
P1 P
整步功率系数（或整步转矩系数）-- 静态稳定的判据
dP
d
dM
d
P
P
max
3E0U xt
A
B
0 90
过载能力：
P
3 E0U xt
sin
3 E0U
kM
P max
xt
PN
3
E0U xt
sin N
1
sin N
P
P
max
3E0U xt
A
B
0 90
第四节 并网后无功功率调节和V形曲线 无功功率调节方法：
xt
P
3 E0U xt
sin
Q 3UI sin 3E0U cos 3U 2
xt
xt
第三节 并网后有功功率调节
一、 有功功率调节 方法：调节原动机输入力矩或者说输入功率。
即，若要增加发电机输出的有功，则必须增加 P1 或 M1 若要减小发电机输出的有功，则必须减小 P1 或 M1
（能量守恒）