并列操作：將同步發(fā)電機并入電力系統(tǒng)參加并列運行的操作不恰當(dāng)并列操作影響：①產(chǎn)生巨大沖擊電流；②系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降；③使電力系統(tǒng)震蕩以致瓦解同步發(fā)電機并列原則：①并列斷路器合閘時，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時最大值一般不超過1~2倍；②發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速同步，暫態(tài)過程要短，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。同步發(fā)電機并列方法：準(zhǔn)同期并列、自同期并列并列的理想條件：①fG=fX②UG=UX③6e=0（即相角差為0）存在電壓幅值差時，沖擊電流主要為無功電流分量；存在合閘相角差時，沖擊電流主要是有功電流分量；存在頻率差時，待并發(fā)電機需經(jīng)很長暫態(tài)過程才能同步，嚴(yán)重時甚至失步。7?準(zhǔn)同期并列主要是對脈動電壓Us和滑差角頻率3s進行檢測和控制。8?準(zhǔn)同期并列裝置采用的提前量有恒定越前相角和恒定越前時間。計算題：例：一次系統(tǒng)的參數(shù)為：發(fā)電機交軸次暫態(tài)電抗X”為0.125；系統(tǒng)等值機組的交q軸次暫態(tài)電抗與線路電抗X為0.25；斷路器t=0.5s,它的最大可能誤差時間為X QF±20%tQF；自動并列裝置最大誤差時間為土。皿，待并發(fā)電機允許的沖擊電流值為i”=辺I 。試計算允許合閘誤差角6、允許滑差角頻率①，與相應(yīng)的脈hm GN ey sy動電壓周期T。s解：按題意求解如下:取E”=1.05，允許合閘誤差角i"(i"(X"+X)6 =2arcsin皿qjey 2x1.82E”qPS:若記不住以上公式,=2arcsin邁xK0.—5+°.25)二口削。=0.199rad2x1.^/2X1.05可用i''二1.8邁I”和I”= 2Eqhm h hX''+Xqx②斷路器合閘動作誤差時間|AtqF二0.5X20%=0.1s自動并列裝置最大誤差時間At=0.05sc故允許滑差角頻率①=故允許滑差角頻率①=sy6AtQF0.199 .33d/料 = =1.33rad/s+|At0.1+0.05c③脈動電壓周期T=^—=^=4.7ssO1.33sy整步電壓：自動并列裝置檢測并列條件的電壓整步電壓信號：正弦型整步電壓、線性整步電壓同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)一般由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩部分組成。同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的任務(wù)：電壓控制；②控制無功功率的分配；提咼同步發(fā)電機并聯(lián)運彳丁的穩(wěn)定性a.勵磁對鏡臺穩(wěn)定有影響；b.勵磁對暫態(tài)穩(wěn)定有影響改善電力系統(tǒng)的運行條件改善異步電動機的自啟動條件；b.為發(fā)電機異步運行創(chuàng)造條件；c?提高繼電保護裝置工作的正確性；水輪發(fā)電機組要求實行強行減磁勵磁頂值電壓U:勵磁功率單元在強行勵磁時可能提供的最高輸出電壓EFq值。強勵倍數(shù)：勵磁頂值電壓U與額定勵磁電壓U 之比EFq EFN勵磁電壓響應(yīng)比：勵磁電壓在最初0.5s上升的平均速率高起始響應(yīng)勵磁系統(tǒng)：勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間為0.1s或更短的勵磁系統(tǒng)無刷勵磁系統(tǒng)特點：無炭刷和滑環(huán)，維護工作量大為減少勵磁由勵磁機獨立供電，供電可靠性高。由于無刷，整個系統(tǒng)可靠性更高。發(fā)電機勵磁控制是通過調(diào)節(jié)交流勵磁機的勵磁實現(xiàn)的，因而勵磁系統(tǒng)的響應(yīng)速度較慢。發(fā)電機轉(zhuǎn)子及其勵磁電路都隨軸旋轉(zhuǎn)，因此轉(zhuǎn)子回路中不能接入滅磁設(shè)備，無法實現(xiàn)直接滅磁和對勵磁系統(tǒng)的常規(guī)檢測要求旋轉(zhuǎn)整流器和快速熔斷器等有良好的機械性能，能承受高速旋轉(zhuǎn)的離心力。無接觸部件的磨損，以及炭粉、銅末引起的繞組污染，絕緣壽命較長。接線圖：P53靜止勵磁系統(tǒng)的特點：勵磁系統(tǒng)接線和設(shè)備簡單，無轉(zhuǎn)動部分，維護費用省，可靠性高。不需要同軸勵磁機，可縮短主軸長度，減小基建投資。直接用晶閘管控制轉(zhuǎn)子電壓，勵磁電壓響應(yīng)速度很快由發(fā)電機端取得勵磁能量。缺點：頂值電壓受發(fā)電機端和系統(tǒng)側(cè)故障的影響，在發(fā)電機近端三相短路而切除時間又長的情況下，不能及時提供足夠的勵磁，以致影響電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定。由于短路電流的迅速衰減，帶時限的繼電保護可能無法正確動作接線圖：P55當(dāng)需要發(fā)電機轉(zhuǎn)子快速滅磁時，要把控制角限制在aW150°~155。范圍，以確保逆變成功。發(fā)電機調(diào)節(jié)特性是發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流IEF與無功負荷電流IQ的關(guān)系。移動發(fā)電機調(diào)節(jié)特性的操作是通過改變勵磁調(diào)節(jié)器的整定值來實現(xiàn)的。計算題：例3-2：1號機的額定功率為25MW，2號機的額定功率為50MW，兩臺機組的額定功率因數(shù)都是0.85。1號機的調(diào)差系數(shù)為0.04，2號機的調(diào)差系數(shù)為0.05。

當(dāng)系統(tǒng)無功負荷波動使無功增加為總無功容量的20%，問各機組的無功負荷增量是多少？母線上的電壓降低多少？1號機額定無功功率Q=Ptg申=25xtg(arccos0.85)=15.49(Mvar)G1當(dāng)系統(tǒng)無功負荷波動使無功增加為總無功容量的20%，問各機組的無功負荷增量是多少？母線上的電壓降低多少？1號機額定無功功率Q=Ptg申=25xtg(arccos0.85)=15.49(Mvar)G1N G1N 12號機額定無功功率Q—Ptg申—50xtg(arccos0.85)=30.99(Mvar)G2N G2N 2AQX*=(AQ1*QG1N+AQ2*QG2N)(QG1N+QG2N)=-AU*(即+11g2N)(QG1n+QG2N2-auJ-Q(+61+QG2N62—=-AU6*)15.49+30.99= —004615.4930.99 .Q+QG1N G2N—(Q,Q) 丄6 6 0.04 0.0512PS：若調(diào)差系數(shù)相等均為0.05，則等值調(diào)差系數(shù)為0.05故等值調(diào)差系數(shù)6母線電壓波動AU—6AQ—-0.046x0.2—-0.0092* XX*各機組的無功增量AQ1廣-學(xué)-晉-。?231AQ—AQQ —0.23x15.49—3.56(Mvar)1 1*G1NAQ2*AU-0.0920.05—0.185AQ—AQQ—0.185x30.99—5.73(Mvar)2 2*G2N電子型勵磁調(diào)節(jié)器由基本控制和輔助控制組成，基本控制由調(diào)差、測量比較、綜合放大和移相觸發(fā)器單元組成。輔助控制是為了滿足發(fā)電機的不同運行工況，改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，改變勵磁控制系統(tǒng)動態(tài)性能而設(shè)置的單元。①瞬時電流限制和最大勵磁限制器。②最小勵磁限制器。電壓/頻率限制和保護。④發(fā)電機失磁監(jiān)控。同步機欠勵磁運行時，由滯后功率因數(shù)變?yōu)槌肮β室驍?shù)，發(fā)電機從系統(tǒng)吸收無功功率，這種運行方式稱進相運行。汽輪發(fā)電機失磁后，適當(dāng)降低其有功輸出，在很小轉(zhuǎn)差下，可以異步運行10?30min。在勵磁控制系統(tǒng)中通常用電壓速率反饋環(huán)節(jié)來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這種并聯(lián)校正的微分負反饋網(wǎng)絡(luò)即為勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器。低頻振蕩的產(chǎn)生：①勵磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)；②勵磁控制系統(tǒng)具有慣性。解決方法：采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器去產(chǎn)生正阻尼轉(zhuǎn)矩來抵消勵磁控制系統(tǒng)引起的負阻尼轉(zhuǎn)矩。K是無量綱的常數(shù)，表明系統(tǒng)頻率變化1%時負荷功率變化的百分?jǐn)?shù)。L*汽輪發(fā)電機組調(diào)速器不靈敏區(qū)為0.1%?0.5%,水輪機為0.1%?0.7%。調(diào)速器的調(diào)節(jié)作用稱為一次調(diào)頻。全天不變的基本符合由帶基本負荷的發(fā)電廠承擔(dān)；負荷變動部分按計劃下達給調(diào)峰電廠，在實際運行中，計劃負荷與實際負荷的差值部分按計劃外負荷由調(diào)頻電廠擔(dān)任。調(diào)速器的控制電動機稱為同步器或調(diào)頻器。電力系統(tǒng)中實現(xiàn)頻率和有功功率自動調(diào)節(jié)的方法主導(dǎo)發(fā)電機法：調(diào)節(jié)準(zhǔn)則是Af二0以及AP二aAP（i=2,3,…，n）ii1同步時間法（積差調(diào)節(jié)）：調(diào)節(jié)準(zhǔn)則是IAfdt+kAP=0,Af=f—fc N聯(lián)合自動調(diào)頻：調(diào)節(jié)準(zhǔn)則是AP二aEAP—BAf）,Af二0cii Gifi聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式：①恒定頻率控制FFC②恒定交換功率控制FTC③恒定聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制TBC計算題：P159例：A、B為聯(lián)合系統(tǒng)，其中A：P二3000MW,K=25,K二1.6A GA* LA*B:P=2000MW,K=20,K=1.4B GB* LB*當(dāng)系統(tǒng)A內(nèi)增加100MW,B內(nèi)增加200MW；求：（1）A、B兩系統(tǒng)機組都參加一次調(diào)頻后，Af、AP、AP、APt GA GB（2）A參加一、二次調(diào)頻，B只參加一次調(diào)頻，Af、AP、APTOC\o"1-5"\h\ztA G解：（1）將機組負荷和系統(tǒng)功頻調(diào)節(jié)系數(shù)轉(zhuǎn)換為有名值P 3000K=K—=25x =1500MW/HzGAGA*f 50NP 3000K=Kf=1.6x =96MW/HzLALA*f 50NP 2000K=Kb=20x =800MW/HzGB GB*f 50丿NP 2000K=Kb=1.4x =56MW/HzLBLB*f 50

A系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率為卩二K+K二1596MW/HzA GA LAB系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率為0二K+K二856MW/HzB GB LB=—3000=—1.52000=—3000=—1.5200012PBAP—aAP 200—(—1.5)x100 0108口LB 12LA=— =—0.108Hz0—a0 856—(—1.5)x1596B12A因此,“0P—0P 1596x200-856x100?因此,AP=二^知 la= =71.88MWt0—a0 856-(-1.5)x1596B12AAP二一KAf=T500x(—0.108)二162MWGA GAAP二—KAf=—800x(—0.108)二86.4MWGB GB(2)若A參加一、二次調(diào)頻，B只參加一次調(diào)頻，APAf=APAf=— LB-f0+0A贏h7°82HZAP二APtA LB0A0+0AB二200X15囂：56二130J8MWAP=AP=100MWG LA頻率降低較大時，對系統(tǒng)運行極為不利：①對汽輪機有影響，葉片容易產(chǎn)生裂紋，甚至斷裂。②發(fā)生頻率崩潰現(xiàn)象。③發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象。計算題：運行機組的總額定容量為450MW，此時系統(tǒng)中負荷功率為430MW，負荷調(diào)節(jié)效應(yīng)為K=1.5。設(shè)這時發(fā)生事故，突然切除額定容量為100MW的發(fā)L*電機組，如不采取任何措施，求事故情況下的穩(wěn)態(tài)頻率值。解：系統(tǒng)熱備用為20MW，故實際功率缺額為80MW，M=6.2Hz50APM=6.2HzAf= h-KPL*LN所以事故情況下的穩(wěn)態(tài)頻率值為43.8Hz37.計算題：系統(tǒng)的負荷總功率為5000MW,系統(tǒng)最大功率缺額為1200,負荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為2。若自動低頻減載裝置動作后，希望系統(tǒng)恢復(fù)