第一章 发电机的自动并列优秀课件.ppt

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1、第一章第一章 发电机的自动发电机的自动并列并列第1页，本讲稿共65页电力系统自动化电力系统自动化发电机的自动并列发电机的自动并列 同步发电机励磁自动控制系统同步发电机励磁自动控制系统 电力系统频率及有功功率的自动调节电力系统频率及有功功率的自动调节 电力系统电压调整和无功功率控制技术电力系统电压调整和无功功率控制技术 电力系统调度自动化电力系统调度自动化 配电管理系统配电管理系统实验实验第2页，本讲稿共65页第一章第一章 发电机的自动并列发电机的自动并列概述概述准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理自动准同期并列控制自动准同期并列控制第3页，本讲稿共65页第一节第一节 概述概述 =基本知识点

2、基本知识点=并列操作的意义并列操作的意义 准同期并列准同期并列 自同期并列自同期并列 第4页，本讲稿共65页第一节概述 一台发电机在末并入系统运行之前，电压一台发电机在末并入系统运行之前，电压u uG G与与u ux x的状态不等，须的状态不等，须符合一定条件后才允许断路器符合一定条件后才允许断路器QFQF合闸作并网运行。这一操作称为并合闸作并网运行。这一操作称为并列操作。列操作。第5页，本讲稿共65页第一节概述（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不超过倍的额定电流。（2）发电机组并入电网后，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。方法两种:

3、准同期并列（一般采用）、自同期并列。第6页，本讲稿共65页第一节概述图1-1准同期并列(a)电路示意；(b)相量图；(c)等值电路 第7页，本讲稿共65页第一节概述第8页，本讲稿共65页第一节概述向量图分析向量图分析0GX0Um0第9页，本讲稿共65页第一节概述第10页，本讲稿共65页第一节概述第11页，本讲稿共65页第一节概述准同期条件分析 (a)=0；(b)0第12页，本讲稿共65页冲击电流的电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，所以须特别注意对它所造成的危害。由于并列操作为正常运行操作，冲击电流最大瞬时值限制在12倍额定电流以下为宜。为了保证机组的安全，我国曾规定压

4、差冲击并列电流不允许超过机端短路电流的二十分之一到十分之一。据此，得到准同期并列的一个条件为：电压差不能超过额定电压的510。现在一些巨型发电机组更规定在0.1以下，即希望尽量避免无功冲击电流。第一节概述第13页，本讲稿共65页第一节概述第14页，本讲稿共65页第一节概述我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般取滑差周期在1016s之间。第15页，本讲稿共65页第一节概述2.频率不相等对待并发电机组暂态过程的影响并列的同步过程分析第16页，本讲稿共65页第一节概述第17页，本讲稿共65页发电机准同步并列的实际条件：发电机准同步并列的实际条件：(1)待并发电机与系统电压幅值接近相等，电压差不

5、应待并发电机与系统电压幅值接近相等，电压差不应超过额定电压的超过额定电压的5%10%。(2)在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于位差应接近零，误差不应大于5。(3)待并发电机电压与系统电压的频率应接近相等，待并发电机电压与系统电压的频率应接近相等，频率差不应超过额定频率的频率差不应超过额定频率的0.2%0.5%。第一节概述第18页，本讲稿共65页第一节概述本节完第19页，本讲稿共65页第二节 准同期并列的基本原理=基本知识点基本知识点=脉动电压脉动电压 准同期并列条件准同期并列条件 合闸条件的计算合闸条件的计算

6、准同期并列装置准同期并列装置 第20页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理在满足并列条件的情况下，采用准同期并列方法将待并发电机组投入电网运行，前已述及只要控制得当就可使冲击电流很小且对电网扰动甚微。因此准同期并列是电力系统运行中的主要并列方式。第21页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理 第22页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第23页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第24页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第25页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本

7、原理准同期并列的基本原理第26页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第27页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第28页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第29页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第30页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第31页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第32页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第33页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理自动准同期装置的

8、组成可用图1-8表示，按自动化程度分为：（1）半自动准同期并列装置没有频差调节和电压调节功能，只有合闸信号控制单元待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整当频率和电压都满足并列条件时，并列装置就会在合适的时刻发出合闸信号（2）自动准同期并列装置设置了频率控制单元、电压控制单元和合闸信号控制单元待并发电机的频率或电压都由并列装置自动调节当满足并列条件时，自动选择合适时机发出合闸信号 第34页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理三、准同期并列合闸信号的控制三、准同期并列合闸信号的控制第35页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第36页，本讲稿共

9、65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第37页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第38页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第39页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第40页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第41页，本讲稿共65页第二节准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理本节完第42页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制=基本知识点基本知识点=线性整步电压线性整步电压 检测原理及装置检测原理及装置第43页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 脉动电压含有

10、同期合闸所需要的所有信息：脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息：电压幅值差、频率差和合闸相角差。电压幅值差、频率差和合闸相角差。但是，在实际装置中，我们却不能利用它检但是，在实际装置中，我们却不能利用它检测并列条件。原因是，它的幅值与发电机电测并列条件。原因是，它的幅值与发电机电压和系统电压有关。压和系统电压有关。第44页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 图1-11 线性整步电压与相角差的关系第45页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 图1-12 全波线性整步电压第46页，本讲稿共65页一、线性整步电压一、线性整步电压1 形成电路形成电路（1）整形电路：将正弦波转化为方波；）

11、整形电路：将正弦波转化为方波；（2）相敏电路：相等于与门，）相敏电路：相等于与门，UG与与UX同相时输出同相时输出1，不，不同时输出同时输出0；（3）滤波电路：平滑）滤波电路：平滑Uy的波形；的波形；第三节 自动准同期并列控制 第47页，本讲稿共65页2 特点特点（1）分段线性：）分段线性：0,与与-,0；（2）与发电机电压和系统电压的幅值无关；）与发电机电压和系统电压的幅值无关；第三节 自动准同期并列控制 第48页，本讲稿共65页U UGGU UX X3、波形、波形（1）uzb最大值最大值E对应对应=0或或360，最小值对应，最小值对应=180。所以线性整步电压包含了所以线性整步电压包含了相

12、角差信息量。相角差信息量。（2）uzb波形和顶值电压与波形和顶值电压与uG、usys 的幅值无关，不包的幅值无关，不包含压差信息量。含压差信息量。（3）uzb的斜率与的斜率与fs成正比，包成正比，包含了频差信息量。含了频差信息量。第49页，本讲稿共65页二、检测二、检测1 恒定越前时间恒定越前时间（1）检测电路）检测电路第三节 自动准同期并列控制 图1-13 恒定越前时间部分第50页，本讲稿共65页（2）相关计算）相关计算第三节 自动准同期并列控制 图1-14 利用叠加原理求UR2示意图第51页，本讲稿共65页（3）相关计算）相关计算 UR2的计算（叠加原理）的计算（叠加原理）第三节 自动准同

13、期并列控制 第52页，本讲稿共65页tYJ的计算的计算第三节 自动准同期并列控制 第53页，本讲稿共65页恒定越前时间电平检测器原理示意图恒定越前相角电平检测器工作原理图第三节 自动准同期并列控制 第54页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 2 滑差检测滑差检测（滑差（滑差s）图1-16 恒定越前相角电平检测器工作原理图第55页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 第56页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 第57页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 五、合闸信号控制逻辑五、合闸信号控制逻辑图1-17 合闸控制逻辑框图越前时间越前时间越前相角越前相角闭锁闭锁压差合

14、格压差合格第58页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 第59页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 第60页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 第61页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 图1-20 频差控制波形图第62页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 第63页，本讲稿共65页第三节 自动准同期并列控制 本节完第64页，本讲稿共65页复习与思考1.并列的方法有哪两种？如何定义？各有何特点？并列的方法有哪两种？如何定义？各有何特点？2.准同步并列的条件有哪些？如果不满足这些条件会有什么准同步并列的条件有哪些？如果不满足这些条件会有什么后果？后果？3.为什么要在为什么要在=0之前提前发合闸脉冲？之前提前发合闸脉冲？4.自动准同步装置的任务是什么？自动准同步装置的任务是什么？5.何谓整步电压？何谓整步电压？6.说明全波线性整步电压的特点说明全波线性整步电压的特点7.说明频差大小检查的方法及原理。说明频差大小检查的方法及原理。8.试画出电压幅值不同和存在相角差时相量图。试画出电压幅值不同和存在相角差时相量图。第65页，本讲稿共65页