发电机自动并列讲义.pdf

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1、第一章第一章 发电机自动并列发电机自动并列第一节第一节 概述概述一、发电机模型一、发电机模型XdIGEqGxjIGdUGxjIPdIPIGEqUGIQxjIQdxIGd等效电路向量图U I(R jX)U jIX向量方程：EqGGddGGdUm时变方程：UGUmsin(t)二、并列二、并列1 概念：使 uG与 ux满足一定条件后合断路器，并联运行（并网/并车）2 目的：负荷波动；系统事故3 原则：冲击电流小；暂态过程短4 方法：准同期并列：If合闸暂态同步自同期并列：无 IfUN合闸加 If暂态同步三、准同期并列三、准同期并列1 并列条件推导（1）EEGXj(XG XX)0要求IIhh E 0

2、E EEGXGXAXEAAB系统BXXBEX（2）一般向量推广0Um0012（3）理想并列条件，幅值相等：UG=UX频率相等：G=X（=2f）相角相等：e=0（G=X）2 并列条件分析（1）UGUX，fG=fX，e=0（2）UG=UX，fGfX，e=0（3）UG=UX，fG=fX，e0第二节第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理一、脉动电压一、脉动电压1 电网电压与发电机电压幅值相等uGUGsin(Gt G)uXUXsin(Xt X)uS uGuX 2UGsin(uSUScos(工频时：GX2t)cos(GX2t)GX22t)低频时：uSUSsin(GX22t)US 2UGsin(GX

3、t)US 2UGcos(GXt)其中，uS的周期 Tu2/G，US的周期 TS2/S例如：G1.1NX1.0NSGX 0.1Nua cos(1.05Nt)ub 2UXsin(0.05Nt)2 电网电压与发电机电压幅值不等uSUGsin(Gt G)UXsin(Xt X)22USUGUX2UGUXcos(St)St 0,2k时，US UGUXSt,(2k 1)时，US UGUX3 对比分析两者 S相同，TS相同，uS的形状相同，但 uS的幅值 US不同USUSUG+UXTSUG=UXUG UXTS|UG+UX|二、利用压差检测准同期并列条件二、利用压差检测准同期并列条件计算值Usmin=|UG-U

4、X|s=2fst=tYJ判断条件UsminUSyssye=tYJs理想条件US=0S=0e=0从理论上讲，按上述条件可以实现准同期并列，考虑到工程实际，具体问题需要处理（tC，tQF），并且 S与 e的计算不是独立的。三、合闸条件的计算三、合闸条件的计算1 越前时间 tYJtYJ=tC+tQF自动装置 断路器2 允许滑差 sysyeytC tQF3 合闸条件计算过程Step 1：计算 Usmin，如果 UsminUSy转 Step 2；否则调整 G 来改变 UGStep 2：sy的计算ey 2arcsinih,max(xq xx)21.8 2Eq(rad)tC?给定值tQF?给定值syeytC

5、 tQFStep 3：如果 ssy继续 Step 4；否则调整 G 来改变 G，s=G-XStep 4：e的计算：e=tYJsStep5：eey合闸；否则调整 G 来改变 G，从而 e4 算例分析教材 P13：例 1-1本题重点讲解的 ey计算四、准同期并列装置（也可在第四、准同期并列装置（也可在第 3 3 节讲授）节讲授）1 全自动准同期并列（图略）（1）频差控制单元：调节发电机转速，从而改变频差；（2）压差控制单元：调节发电机励磁，从而改变压差；（3）合闸信号控制单元：选择合适合闸时间2 半自动准同期并列（1）调压：手动（2）调频：手动（3）合闸：自动3 手动准同期并列（1）调压：手动（2

6、）调频：手动（3）合闸：手动第三节第三节 自动准同期并列控制自动准同期并列控制一、线性整步电压一、线性整步电压1 形成电路（1）整形电路：将正弦波转化为方波；（2）相敏电路：相等于与门，UG与 UX同相时输出 1，不同时输出 0；（3）滤波电路：平滑 Uy的波形；2 特点（1）分段线性：0,与-,0；（2）与发电机电压和系统电压的幅值无关；3 解析式UslUslUslmUslm(e)(e),00,4 内涵（小结论）Usl值越大，UG与 UX的相差越小，越符合并列条件。二、检测二、检测1 恒定越前时间（1）检测电路（2）动作原理输入 Usl中间输出 UR2输出 tYJ，动作（3）相关计算UR2的

7、计算（叠加原理）UR2R2R2UUslslm(st)R1 R2R1 R2UR2 ICR12 ICR1R2duR RUslCC12R1 R2dtR1 R2CduslmR1R2R RUslmsC12dtR1 R2R1 R2UR2UR2UR2tYJ的计算UR2Uo 时翻转Uslm1(stYJ)R2UR RR2slmsC12UslmR1 R2R1 R2R1 R2stYJsR1C1tYJ R1C(负号表示提前)2 恒定越前相角（滑差 s）（1）检测装置（类似时间装置）（2）检测原理UslUslk时，计算 tA|tA|tYJ|时，翻转动作（3）tA的计算sYtYJestAtAsYtYJsssY，tA tYJ，相角后，时间先ssY，tA tYJ，同时ssY，tA tYJ，相角先，时间后3 压差检测对 UG与 UX进行比较：当|UG-UX|UsY发运行信号；否则调节励磁思考题：1.并列方法有哪几种，各有什么特点？适合在什么情况下使用？