发电机非同期并列危害及预防.docx
发电机非同期并列危害及预防在发电厂的生产过程当中，发电机组与系统的并列是一项非常重 要的操作。由于各种原因在并列过程中发惹事故的现象时有发生，这种 事故对电力生产和电气装备造成的损失和损害都是非常严峻的，因此 我们有必要对发电机组在并列过程中所发生的故障，进行认真的分析 提高认识，找动身生故障的原因并加以解决，以利于以后的安全生产。同期系统是小型水电站电气操作回路的重要组成部分，对于发电 机组安全并网起着及其重要的作用。准同期是目前普遍采纳的一种并 网方式。同期装置对待并两例电源电压的相序、频率、相位等进行精确 的检测和推断，当待并两侧电源电压各参数根本相同时，自动或手动完 成并网操作。但是，往往因系统接线有误，运行人员误操作，会造成非 同期并列的严峻后果。所谓非同期并列是指凡不符合准同期条件下进行并列，就是说将 带励磁机发电机并入电网。非同期并网是发电厂电气操作的恶性事故 之一。发电机并入电网分为准同期并列和自同期并列。准同期并列就是 在并列操作前，调整发电机励磁，当发电机的电压相位，频率，幅值分 别与并列点系统的电压，相位，频率，幅值相接近时，将发电机断路器 合闸，完成并列操作。自同期并列就是先将励磁绕组经过一个电阻闭路, 在不加励磁的情况下，当待并发电机频率与系统频率接近时，合上发电 机断路器，紧接着加上励磁，利用发电机的自整步作用。就是借助于原 动机的转矩和同频转矩相作用，将发电机拉入同步。我厂的发电机采纳 的是准同期并列，由于准同期的长处是发电机没有冲击电流，对电力系 统没有什么影响，但必需满意准同期并列的全部条件，否则造成非同期 并列，产生很大的冲击电流，比机端三相短路的冲击电流还大一点。准同期并列又分为手动准同期和自动准同期并列二种，我们的小 型机组都采纳准同期并列，准同期并列应具备的理想条件和实际条件。1,发电机电压等于系统电压（答应电压偏差不大于5%）；2,发电机频率等于系统频率（答应频率偏差不大于0.1HZ）；3,发电机电压相位与系统电压相位相同；4,发电机电压相序与系统电压相序全都；这几个条件是少一不行的，假如少一个会产生非同期并列的严峻 后果。发电机非同期并列的现象发电机非同期并列时，发电机转子会产生强盛的电流冲击，定子电 流表猛烈摇摆，定子电压表也随之摇摆，发电机猛烈振动，并发出轰鸣 声，其节奏与表计摇摆相同。发生发电机非同期并列的处理：发电机非同期并列应依据事故的现象正确推断处理，当同期条件 相关差不悬殊时，发电机无剧烈振动和轰鸣声，且表计摇摆能很快区域 缓和，则不必停机，机组会很快给被系统拉入同步，进入稳定运行状态。 若非同期并列对发电机产生很大的冲击和引起猛烈的振动，且表计摇 摆不衰减时，应立刻解列停机，待实验检查确认机组无损坏后，方可重 新启动并列。引起非同期并列的原因：1 .电压不等；2 .电压相位不全都；3 .频率不等；4 .自动准同期并列时同期装置故障；5 .自动准同期并列时操作人员没有按操作票操作；6 .手动准同期操作时操作人员没有按操作票操作；7 .手动准同期并网时同步表故障；8 .新安装或大修后的机组投入运行前没有进行发电机相序检查核 相，有关的电压感器二次回路检修后没有进行核相；9 .相关的表计指示不正确。非同期并列的危害：非同期并列时，由于合闸时冲击电流很大，巨大的冲击电流对发电 机和变压器及系统造成严峻冲击，机组将发出剧烈的振动，使待并发电 机绕组变形，扭弯绝缘崩裂，定子绕组并头套熔化，甚至将绕组烧毁， 即使当时没有损坏，也会造成严峻的陷患，就整个电力系统来讲，假如 一台大型发电机组发生非同期并列，这台发电机组与系统发生功率的 振荡，严峻扰乱整个系统的正常安全运行，甚至会造成整个电网的崩溃。 详细如下：1）电压不等的情况：并列瞬间发电机产生冲击电流，其周期重量 有效值为Iim= | AU | ZX"d当发电机电压UG大于系统电压UX时，lim滞后90。对发电机起 去磁作用，发电机并列后立刻带无功功率，当发电机电压UG小于系统 电压UX时，lim超前90。对发电机起助磁作用，发电机并列后立刻从 系统汲取无功功率，假如电压差411相差很大，则lim过大（由于次暂 态电抗X”d很小），将会使发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电 动力作用下受损。2）电压相位不全都的情况：在并列瞬间发电机内产生冲击电流，其周期重量有效值为Iim=A U/Xd=2U/Xdsin （8/2）当发电机电压UG超前系统电压UX时，lim主要成分为UG同相 位的有功重量（留意在并列时b不能太大），发电机并入系统时立刻带 有功功率，对发电机有制动作用，有助于将发电机电压拉到与系统电压 同相位;当UG滞后UX时,Iim的主要成分为与UG反向的有功重量， 发电机并入系统时立刻从系统汲取有功功率，对发电机有加速作用，同 样有助于将发电机电压拉到与系统电压同相位。相位不全都比电压不 全都的情况更为严峻，假如6很大（在180。范围内），则冲击电流lim 很大，其有功重量在发电机轴上产生冲击力矩，使装备烧毁，或使发电 机大轴扭屈。特别是3=180。时，lim近似等于机端三相短路电流的两倍，损坏最严峻。3）频率不等的情况：发电机电压UG与与系统电压UX之间具有相对运动，假如这个 相对运动比拟较小，则发电机与系统之间的自整步作用，使发电机拉入 同步;假如频率差较大，则并列合闸后8在0。到360。之间周期性改变， 当 3=0。时,U=0,则 Iim=0；当 3= 180。时， U=2UG=2UX,则 lim 最大；当5=360。时，UR,则Iim=0。发电机在频率差较大的情况下 并入系统，立刻带上较多正的（或负的）有功功率，对发电机转子产生 制动（或加速）的力矩，将使发电机产活力械振动，严峻时导致失步， 造成并列不胜利。频率相差较大，因转子惯性冲力过大而不起作用.假 如发电机频率低于系统频率，并列后发电机将会汲取电网有功，其逆功 率对汽轮机末级叶片造成损坏，严峻时使汽轮机末级叶片疲惫端裂。非同期并列的预防：1）在机组并网之前检查表计的好坏，并网过程中多个表计进行比 拟以推断正确2）肯定严格按操作票来操作，监护人要监护到位。3）新安装或大修的机组投入运行前肯定要相序检查和核相，有关 的电压互感器二次回路检修后要进行核相4）自动同期装置肯定要完好5）并网之前，发电机要确认在热备用状态，发电机出口开关和PT 肯定要摇到工作位。6）操作人员要熟识本厂的一次系统和二次系统7）同步表指针停在零位不动或指针已指在零位时不准合闸。待并 发电机在未并入系统前，与系统到达同期只是临时的，同步表停在零位 不动，可能是表内断线或其他原因所致，不能合闸8）同步表指向零位移动过快时，说明待并发电机与系统频率相差 太大，不易把握断路器的合闸操作时间，简单造成非同期，故不准合闸。9）同步表指针过零位不稳定而有跳动现象时，可能是由于同步继 电器的内部触点有卡住现象，故不准合闸。怎样解决非同期并列的问题：发电机准同期并列必需满意电压，周波和相位相同三个条件，假如 由于某种原因或操作不当使当并列没有满意三个条件，发电机便处于 非同期运行，非同期运行可能损坏发电机，也会对系统供电系统造成剧 烈的冲击，影响系统正常工作，故应防止这类事故发生。若待并发电机 与系统电压不同，在并列时会产生肯定的冲击电流，若电压差小于10% 时，冲击电流不大，不会对发电机造成大的危害，假如电压差过大，远 远低于系统电压，除了产生大的冲击电流外，还会导致系统电压严峻下 降，将事故涉及到系统中的其他装备，为此应在手动准同期装置中装设 电压差检查装置，以防非同期并列发生，通常情况下，要求并列时待并 发电机的电压略高于系统电压。若待并发电机电压相位与系统电压相位不同时.，并列时引起的冲 击电流将产生同期力矩，使待并发电机立刻拉入同步，当二者相位差在 30。以内时，产生的冲击电流及同期力矩不会造成严峻影响，若相位差 很大，则冲击电流和同期力矩可能到达三相短路电流的二倍，使定子线 棒和转轴受到一个很大的冲击应力，造成定子端部绕组严峻变形，联轴 器螺栓被剪断等严峻后果，因此，一般准同期装置应参加相角闭锁装置, 以确保并列时相位差不超过30°o若同期回路接线错误，也会给发电机带来危害，所以一般在安装和检修后要测试回路接线，故而接线引起的事故很少。发电机并列时，在待并发电机主断路器合的的瞬间，假如定子电流 突然增大，系统电压忽然波动并降低许多，发电机发出轰鸣声，而定子 电流先猛烈改变，然后慢慢地恢复正常，即说明发电机非同期并列，此 时应立刻拉开发电机的主断路器及灭磁开关，使发电机停止运行，再对 发电机各部分进行全面检查，确认发电机正常才可重新起动发电机。
