同步发电机的准同期并列实验
同步发电机的准同期并列实验
一、实验目的
1. 熟悉同步发电机准同期并列过程；
2. 加深理解同步发电机准同期并列原理；
3. 会使用微机准同期和手动准同期两种方式并网；
4. 掌握同期并列的条件以及微机准同期装置和组合式整步表的使用方法。
二、实验装置
监控主站线路保护实验台
发电机实验台、发电机、负载电阻箱
三、实验原理
将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，由运行操作人员手动准同期并网或采用微机自动准同期并网，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。本实验台采用直流电动机调速控制器调节转速，用微机励磁自动装置调节励磁，采用微机自动准同期和手动准同期方式并网。
四、实验方法
(一) 机组启动与建压
(1) 合上监控主站空开，将旋钮拨到“并网”（如图1所示），按下启动按钮。同时合上发电机实验台的空开，按下启动按钮。
图1 监控主站转换开关
(2) 合闸线路保护实验台左右两个空开和启动开关，并合闸QF6，QF4，QF9，QF5。最后的结果如图2所示。
图2 线路保护实验台合闸结果图
（二）微机自动并网
(1) 此时红灯亮，发电机风机启动。注意此时发电机并网的按钮应该为分，如图3所示。并将同期方式选择转换开关拨到“自动”位置，如图4所示。观察微机励磁调节装置中是否为“单机，恒压控制，90V”如图5所示。同时观察负载端子区应无连接，如图6所示。
图3 发电机并网断路器QF1应该为分闸
图4 同期方式拨到“自动”
图5微机励磁调节装置状态
图6 负载端子区无连接
(2) 按下微机调速装置（恒压模式）中的启动键2-3秒，启动直流电机以带动发电机运转，如图7所示。当转速到显示转速为1400r/min左右，机端电压显示18V左右，按下起励按钮（如图8所示），励磁电压为35V左右，机端电压升至350V左右。
图7 微机调速装置
图8 起励磁按钮
(3) 微机准同期装置得电，显示系统电压、频率和待并PT电压频率如图9所示，通过调节发电机转速和励磁，使得待并PT的压差和频差合格后几秒钟，自动并入系统如图10所示。断路器合闸灯亮，发电机机端电流在微机励磁自动调节装置上有显示，为0.1A左右。
图9微机准同期装置
图10 并网合闸自动动作
(4) 停机。首先手动将并网合闸的QF1断路器“分闸”。然后点击微机励磁调节装置中的灭磁，最后按下微机调速装置中的启/停，让发电机完全停机。
（三）手动并网
(1) 在前述实验下停机后，调整同步开关拨到“手动”挡位置，如图11所示。
图11同期方式拨到“手动”
然后如同自动并网步骤，按下微机调速装置中的启/停，让发电机转动，再按下励磁按钮励磁。这时可以通过调节微机调速装置中的“开大”、“开小”按钮（如图12所示）在恒压控制模式下升高电压，同时观察转速到达1500 r/min左右，此时图13同期表上的电压差指针(V)会指向中间左右。然后通过调节微机励磁调节装置中的增减励磁使同期表上的频率差指针(Hz)指针也逐步指向中间。
图12 调节电压进行速度调节
图13 同期表
直至同期表上的电压差指针(V)和频率差指针(Hz)在中间位置，此时发电机观察发电机相差指针(S)，当发电机上转盘S指针（如图14所示）旋转至0°前某一合适时刻时，手动合闸QF1进行并网。
图14 发电机上转盘S指针
(2) 停机过程同自动并网中的停机过程。
同步发电机试验方法
同步发电机试验方法 1 基本概念 同步发电机指发电机发出的电压频率f 与发电机的转速n 与发电机的磁极对数有着如下固定的关系： p f 60n （转/分） （1.1） 同步发电机按其磁极的结构又可分为隐极式和凸极式。此外，还可按其冷却方式进行分类， 常见的有全空冷、双水内冷、半水内冷、水氢氢（定子水内冷、转子氢内冷、铁心氢冷）等。 2 发电机的绝缘 2.1 定子绝缘 对于用户来说，主要关心其主绝缘即对地及相间绝缘。发电机的主绝缘又大致可分为槽绝缘、端部绝缘及引线绝缘。我国高压电机的主绝缘目前主要是环氧粉云母绝缘，按其含胶量又可分为多胶体系和少胶体系。定子线圈导线与定子铁芯以及槽绝缘在结构上类似一个电容器，在电气试验中完全可以把它当作一个电容器对待。 为了防止定子线棒表面电位过高在槽中产生放电，环氧粉云母绝缘的定子线棒表面涂有一层低电阻的防晕漆，或在外层包一层半导体防晕带。端部绝缘表面从槽口开始依次涂有低阻、中阻、高阻绝缘漆，防止端部电位变化梯度过大而产生电晕。 2.2 转子绝缘 转子绝缘包括对地绝缘和绕组的匝间绝缘。 3 发电机的绝缘试验项目 3.1 发电机常规试验项目(电气部分) 1）定子绕组的绝缘电阻、吸收比或极化指数测量 2）定子绕组的直流电阻测量 3）定子绕组泄漏电流测量和直流耐压试验 4）定子绕组交流耐压试验 5）转子绕组绝缘电阻测量 6）转子绕组直流电阻测量 7）转子绕组交流耐压试验 8）发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括发电机转子和励磁机电枢)的绝缘电阻测量 9）发电机和励磁机的励磁回路所连接的设备(不包括发电机转子和励磁机电枢)的交流耐压试验 10）发电机组和励磁机轴承的绝缘电阻
第六章同期系统 将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。 准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。 （!）发电机电压相序与系统电压相序相同； （"）发电机电压与并列点系统电压相等； （#）发电机的频率与系统的频率基本相等； （$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合 闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统 急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。 自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。 发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析(正 式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7890-37 发电机自动准同期并列不成功原因 的初步分析(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 8月24日3：13运行人员准备发电机采用D-AVR 自动升压，发电机自动准同期并列，当操作执行第26步在DCS上将“ASS START/STOP”按钮选择在“ON”位置和第27步在DCS上将“CONFIRM”按钮选择“ON”位置，即将发电机自动准同期装置投入后，自动准同期装置开始自动检同期，经过一段时间后，自动准同期装置发出告警信号，装置闭锁，发电机自动准同期并网失败。 5：10发电机采用D-AVR自动升压，发电机手动准同期并列成功。 原因初步分析 发电机自动准同期装置发出的告警信号为“滑差太小”。根据发电机自动准同期装置内部特性，当发电
假同期试验是用一种模拟的方法进行假的并列操作，试验时将发电机并网断路 器的隔离开关断开，但将其辅助触点短接，此时，系统二次电压就通过这对辅助触点进入同期回路。另外，待并发电机的电压也进入同期回路中。这两个电压经过同期并列条件比较，若满足条件，则自动准同期装置发出合闸脉冲，将出口断路器合上，若同期回路的接线有误，其表计指示异常，无论怎样都无法捕捉到同期点，而不能将待并发电机出口开关合上。 假同期试验前所进行的同期电压回路检查试验：中调许可后将一条母线由运行转冷备用（母联开关断开），合上母线侧隔离开关，使发电机带空母线零起升压至额定值，测量发电机和母线PT二次电压及相序，以检查同期装置两路同期输入电压回路接线正确无误。恢复安措，断开主开关，拉开母线侧隔离开关。 合母联开关对空母线充电，短接母线侧隔离开关辅助接点使系统侧二次电压引入同期回路，发电机加励磁，投入准同期装置，检查主开关合上。根据录波情况及主开关实际合闸时间，调整同期装置的导前时间参数等等。正常后就可进行真正的同期并网了。 负荷率负荷率是指在规定时间（日、月、年）内的平均负荷与最大负荷之比的百分数；负荷率用来衡量在规定时间内负荷变动情况，以及考核电气设备的利用程度。 同时率在电力系统中,负荷的最大值之和总是大于和的最大值,这是由于每个用户不大可 能同时在一个时刻达到用电量的最大值.反映这一个不等关系的一个系数就被称为同时率. "同时率"似乎是很多行业都会碰到的一个词汇,比如电力负荷,虽然它们都有一个最大值,但是它们同时达到这个最大值的概率比较小,所以从宏观上看负荷最大值的时候,我们发现那个整体的最大值小于每个部分最大值的和,所以在计算的时候就有必要将此和乘以一个小于一的系数,这个系数就叫做"同时率".
同步发电机准同期并列实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3．熟悉同步发电机准同期并列过程； 4．观察相关参数。 二、实验项目和方法 （一）机组启动与建压 1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； 2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； 3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； 4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关； 5．把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； 6．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V； 7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速； 8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 （二）手动准同期 将“同期方式”转换开关置“手动”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。 观察微机准同期控制器上显示的发电机电压和系统电压，相应操作微机励磁调节器上的增磁或减磁按钮进行调压，直至“压差闭锁”灯熄灭。 观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“频差闭锁”灯熄灭。 此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0o位置前某一合适时刻时，即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。 具体实验步骤如下： （1）检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； （2）合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； （3）按调速器上的“模拟方式”按钮按下，使“模拟方式”灯亮。合上原动机开关，按下“停机/开机”按钮，开机指示灯亮；
计算分析题 =================================================== 1、某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为基准的标么值。一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗''q X 为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为s t QF 4.0=，它的最大可能误差时间为QF t 的%20±；自动并列装置最大误差时间为s 05.0±；待并发电机允许的冲击电流值为GE h I i 2''max .=。求允许合闸相角差ey δ、允许滑差sy ω与相应的脉动电压周期。 2、同步发电机等值电路如下，试绘制其矢量图。 3、在某电力系统中，与频率无关的负荷占25%，与频率一次方成比例的负荷占40%，与频率二次方成比例的负荷占15%，与频率三次方成比例的负荷占20%。当系统频率由50Hz 下降到48Hz 时，系统KL*值为多少？ 4、某电力系统用户总功率为Pfhe=2500MW ，系统最大功率缺额Pqe=800MW ，负荷调节效应系数KL*=1.8。自动减负荷装置接入后，期望恢复频率为ffh=48 Hz 。试计算： 5、AB 两电力系统由联络线相连。已知A 系统Hz MW K GA /800=，Hz MW K LA /50=， MW P LA 100=?；B 系统Hz MW K Hz MW K LB G B /40,/700==MW P LB 50=?。求在下列情 况下系统频率的变化量△f 和联络线功率的变化量△P ab 。 （1）两系统所有机组都参加一次调频； （2）A 系统机组参加一次调频，而B 系统机组不参加一次调频； (1) 残留的频率偏差标幺值Δf fh* (2) 接入减负荷装置的总功率P JH (3) 在图中标出P fhe 及P qe 位置和大小 I G X d
发电机同期系统调试安全技术交底及危险点分析示 范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
发电机同期系统调试安全技术交底及危 险点分析示范文本 使用指引：此操作规程资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、交代项目分工及各方职责（口述）。 二、提出环境条件和环保要求（口述）。 三、项目特点和关键点： 1 参加试验人员，应了解试验方法与范围，不得随意 操作与试验无关设备。 2同期装置参数必须正确无误，否则将影响到装置的正 常运行，设置完毕后应做好记录，并防止随意更改。 3在做自动准同期装置调频、调压控制系数调整时，应 密切监视调频、调压是否调反，若调反应立即终止试验 （防止汽机转速及发电机电压波动过大），待调整二次回 路后继续试验。
4假同期试验时，在DCS强制变压器高压侧断路器辅助接点至DEH的接点。并网时注意解除强制。 5试验完毕后任何人不允许再动同期回路。 四、危险点分析及措施： 假同期试验时，一定要在DCS强制发电机出口开关辅助接点至DEH的接点。并网时注意解除强制。 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion
三相同步发电机的运行特性 一、实验目的 1、用实验方法测量同步发电机在对称负载下的运行特性。 2、由实验数据计算同步发电机在对称运行时的稳态参数。 二、预习要点 1、同步发电机在对称负载下有哪些基本特性？ 2、这些基本特性各在什么情况下测得？ 3、怎样用实验数据计算对称运行时的稳态参数？ 三、实验项目 1、测定电枢绕组实际冷态直流电阻。 2、空载实验：在n=n N、I=0的条件下，测取空载特性曲线U0=f(I f)。 3、三相短路实验：在n=n N、U=0的条件下，测取三相短路特性曲线I K=f(I f)。 4、纯电感负载特性：在n=n N、I=I N、cosφ≈0的条件下，测取纯电感负载特性曲线。 5、外特性：在n=n N、I f=常数、cosφ=1和cosφ=(滞后)的条件下，测取外特性曲线U=f(I)。 6、调节特性：在n=n N、U=U N、cosφ=1的条件下，测取调节特性曲线I f=f(I)。 四、实验方法 2、屏上挂件排列顺序 D34-2、D52、D51 3、测定电枢绕组实际冷态直流电阻 被试电机为三相凸极式同步电机，选用DJ18。
图5-1 三相同步发电机实验接线图 4、空载实验 (1) 按图5-1接线，校正直流测功机ＭＧ按他励方式联接，用作电动机拖动三相同步发电机ＧＳ旋转，ＧＳ的定子绕组为Y形接法(U N=220V)。R f2用R4组件上的90Ω与90Ω串联加R6上90Ω与90Ω并联共225Ω阻值，R st用R2上的180Ω电阻值，R f1用R1上的1800Ω电阻值。开关S1，S2选用D51挂箱。 (2) 调节D52上的24V励磁电源串接的R f2至最大位置。调节MG的电枢串联电阻R st至最大值，MG的励磁调节电阻R f1至最小值。开关S1、S2均断开。将控制屏左侧调压器旋钮向逆时针方向旋转退到零位，检查控制屏上的电源总开关、电枢电源开关及励磁电源开关都须在“关”断的位置，作好实验开机准备。 (3) 接通控制屏上的电源总开关，按下“启动”按钮,接通励磁电源开关，看到电流表A2有励磁电流指示后，再接通控制屏上的电枢电源开关,起动MG。MG起动运行正常后, 把R st调至最小，调节R f1使MG转速达到同步发电机的额定转速1500 r/min并保持恒定。 (4) 接通GS励磁电源，调节GS励磁电流(必须单方向调节)，使I f单方向递增至GS输出电压U0≈为止。 (5) 单方向减小GS励磁电流，使I f单方向减至零值为止，读取励磁电流I f和相应的空载电压U0。 (6) 共取数据7～9组并记录于表5-2中。 在用实验方法测定同步发电机的空载特性时，由于转子磁路中剩磁情况的不同，当单方向改变励磁电流I f从零到某一最大值，再反过来由此最大值减小到零时将得到上升和下降的二条不同曲线,如图5-2。二条曲线的出现，反映铁磁材料中的磁滞现象。测定参数时使用下降曲线，其最高点取U0≈，如剩磁电压较高，可延伸曲线的直线部分使与横轴相交，则交点的横座标绝对值Δi f0应作为校正量，在所有试验测得的励磁电流数据上加上此值，即得通过原点之校正曲线，如图5-3所示。 注意事项： (1)转速要保持恒定。 (2)在额定电压附近测量点相应多些。 图5-2上升和下降二条空载特性图5-3校正过的下降空载特性 5、三相短路试验 (1) 调节ＧＳ的励磁电源串接的R f2至最大值。调节电机转速为额定转速1500r/min，且保持恒定。 (2) 接通GS的24V励磁电源，调节R f2使GS输出的三相线电压(即三只电压表V的读数)最小，然后把GS输出三端点短接，即把三只电流表输出端短接。 (3) 调节GS的励磁电流I f使其定子电流I K=，读取GS的励磁电流值I f和相应的定子电流值I K。 (4) 减小GS的励磁电流使定子电流减小，直至励磁电流为零，读取励磁电流I f和相应的定子电流I K。 (5) 共取数据5～6组并记录于表5-3中。
1.本次实验的目的和要求 1 ）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小 的数值，更有利于平稳地进行并列。 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置; 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。 微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm ；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2 ）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则 进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。 实验自动准同期并网实验 图1自动准同期并列装置的原理框图
“自动合闸”：投入。 3)在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项(导前时间整定、允许频差、允许压差)分别按表1，2，3修改。 注：QFO合闸时间整定继电器设置为t d- (40?60ms )。t d为微机准同期装置的导前时 间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四(微机准同期装置使用说明) 、实验三(压差、频差和相差闭锁与整定)等实验内容。 ⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V , n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转 灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应 点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注 意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生 解决实际问题的能力。 6.考核要求学生根据实验要求和步骤完成实验任务，按照实验报告的要求和格式按成实验报
准同期并列 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉人同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闲时间整定。准同期控制器根据给定的允许任差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。 自同期并列 自同期也是一种并列操作过程，但它不同于准同期其操作过程是这样的：先将水轮 发电机组转动起来，当转速上升至稍低于机组的额定转速时，就将断路器闭合，这时电力 系统给发电机定子绕组送进三相冲击电流形成旋转磁超然后励磁系统再给发电机转子 绕组送进直流电流产生磁超使电力系统将发电机拉入同步运行状态 在并列过程中，发电机因有冲击电流而受到一定的损伤是自同期的缺点优点是并 列过程比较迅速，特别是在电力系统中发生事故或系统电压、频率发生剧烈波动时，采用 准同期费时间多而且很困难，甚至不可能实现并列，但采用自同期方式就有可能较迅速地 实现并列
防止发电机非同期并网的反事故措施 ?为认真贯彻执行集团公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施导则》及《集团公司防止发电机损坏事故的指导意见》确保电力安全生产避免发生发电机 非同期并网恶性事故特制定防止发电机非同期并网措施。 ?发电机必须达到以下同期条件，方可进行并列操作： (一) 待并发电机的频率与系统频率相同或频率差小于0.2Hz。 (二) 待并发电机端电压与系统电压相同或电压差小于5V。 (三) 待并发电机的相位与系统相位一致或相位差小于10O。 (四) 待并发电机的相序与系统相序一致。 ?下列情况下，不允许将发电机并列： (一) 同步表旋转过快、跳跃或停在零位不动时。 (二) 机组转速不稳定。 (三) 合闸时开关拒动。 (四) 同步表与同期检查继电器动作不一致。 (五) 同期回路有工作，但未核对过相位。 (六) 发电机三相电压严重不平衡。 ?发电机同期并列正常采用自动准同期并列方式。如需要采用手动准同期并列时，应汇报值长，经安生部主任批准后方可进行。 (一) 手动准同期并列前必须检查自动准同期装置各部良好。 (二) 手动准同期并列时应遵守以下事项： 1.同期闭锁解除压板必须在断开位置。 2.同步表运行时间不得超过15min。 3.同步表指针在均匀旋转一周后，投入自动准同期装置。 (三) 发电机准同期并列时，禁止检修人员在同期回路进行工作。 (四) 发电机准同期并列后，应立即将自动准同期装置复位。 ?对于新投产机组、大修机组及同期回路（包括电压电流回路、控制直流回路、同步表、自动准同期装置等）进行过改动或设备更换的机组，在第一次并网前应做好以 下工作： (一) 对同期回路、设备进行全面、细致的检查； (二) 必须进行假同期试验。 (三) 核实发电机电压相序与系统相序一致。 ?自动准同期装置、同步表、同期继电器应由维护人员定期进行校验。 ?发电机断路器操作控制二次回路电缆绝缘应保持合格状态。 ?发电机准同期并列前，如断路器操作控制二次回路发生直流接地，必须消除缺陷后，方可将发电机准同期并列，以避免二次回路两点接地造成发电机非同期并网事故。
1．同步发电机运行实验指导书2．发电机励磁调节装置实验指导书3．静态稳定实验(提纲，供参考) 4．发电机保护实验提示 5． 广西大学电气工程学院
同步发电机运行实验指导书 目录 一、实验目的 二、实验装置及接线 三、实验内容 实验一发电机组的起动和同步电抗Xd测定 实验二发电机同期并网实验 实验三发电机的正常运行 实验四发电机的特殊运行方式 实验五发电机的起励实验 四、实验报告 五、参考资料 六、附录 1．不饱和Xd的求法 2．用简化矢量图求Eq和δ 3．同期表及同期电压矢量分析
一、实验目的 同步发电机是电力系统最重要又最复杂的电气设备，在电力系统运行中起着十分重要的作用。通过实验，使学生掌握和巩固同步发电机及其运行的基本概念和基本原理，培养学生的实践能力、分析能力和创新能力，加强工程实线训练，提高学生的综合素质。 二、实验装置及接线 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以4KW直流电动机与同轴的1.5KW同步发电机为被控对象，配置常规仪表测量控制屏（常规控制）和自动控制屏（微机监控）。可实现对发电机组的测量、控制、信号、保护、调节、并列等功能，本次同步发电机运行实验，仅采用常规控制方式。 直流电动机-同步发电机组的参数如下： 直流电动机： 型号Z2-42，凸极机 额定功率4KW 额定电压DC220V 额定电流22A 额定转速1500r/min 额定励磁电压DC220V 额定励磁电流0.81A 同步发电机 型号STC-1.5 额定功率 1.5KW 额定电压AC400V(星接) 额定电流 2.7A 额定功率因数0.8 空载励磁电流1A 额定励磁电流2A 同步发电机接线如图电-01所示。发电机通过接触器1KM、转换开关1QS、
同步发电机自动准同期并列综述 任治坪新疆大学电气工程学院，（新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐 830008） 830008） 本文介绍的是同步发电机的自动准同期并列基本原理，其中包含了同期并列的基本条件，模拟式自动准同期装置的原理，微机型自动准同期装置的原理等内容。 关键字：同期并列整步电压恒定越前时间周期法解析法 DFT 类算法 0、引言 随着工业社会的不断发展电力行业显得越来越重要，而同期并列是电力系统中经常进行的一项十分重要的操作。不恰当的并列会对发电机和系统产生巨大的冲击损坏电气设备影响电力系统的稳定性造成成本升高甚至造成人员伤亡。本文即针对发电机同期并列的原理及过程进行了阐述。 1、准同期装置的发展 电力系统中的同期并列方式主要有自同期并列和准同期并列两种，其中自同期并列主要用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。但是由于自同期的使用不可避免地会出现较大的冲击电流并伴随母线电的下降，因此所使用的场合不多，相反应用最广泛的是准同期并列，我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一， 1982年在安徽陈村水电站成功投入了第一台微机同期装置。八十年代中期又陆续推出了一些类似装置。目前国内有许多科研、制造单位都在进行微机自动准同步装置的研制。准同期装置的发展经历了如下三代产品：第一代，在二十世纪六十年代以前，我国大多采用“旋转灯光法”进行准同期并列操作14。这是最原始的准同期方法。后来改用指针式电磁绕组的整步表构成的手动准同期装置。这种方法仍然应用在常规的设计中。第二代准同期装置是以许继的zz03和ZZQS为代表的模拟式自动准同期装置。它用分立晶体管元件搭建硬件电路，对同期条件进行检测和处理。 ZZQ3和ZZQS自动准同期装置的出现，极大的提高了并网速度和可靠性，但由于模拟式同期装置用模拟电子元件拟合，必然带来诸如导前时间不稳定、
4.5MW发电机假同期试验措施 一、试验的目的 检查同期系统的正确性和完整性，防止因设备安装或其它问题使发电机在并列时发生非同期并列，发电机在并列前应进行假同期并列试验。 二、试验的条件 发电机手车开关在试验位置。汽轮机稳定在3000转/min运行，发电机电压升至额定值。 三、发电机与系统并列同期的条件 1、发电机电压与系统电压接近或相等，电压差小于0.1V%。 2、发电机频率与系统频率接近或一致，频率差限制在0.1Hz 范围以内。 3、发电机相序与系统相序相同。 4、发电机相位与系统相位接近。合闸命令在同期点前15°时间发出，超前时间为开关的合闸时间，使开关闭合时两侧电源正好相位相同。 四、试验方法 1、合上发电机励磁柜的交直流开关以及其他选择开关，调整发电机机端电压与系统电压相等，调整发电机频率略高于系统频率。合上发电机同期开关、准同期开关及同期闭锁开关。
2、观察同步表指针转动情况，检查同步表指针在同步点前后20°时，同期检测继电器常开点在闭合状态。 3、发电机同步表在顺时针缓慢转动接近同期点15°时，手动合发电机并网开关，发电机并网开关应合上。此时同期表指针正好在同期点。 4、同步表逆时针旋转、跳动旋转和抖动旋转均不许合闸、同时观察同期合闸监视灯此灯的点亮应与同步表的同期点一致，如果常亮表明同步检测继电器接点粘连不许合闸。 5、发电机同步表在顺时针缓慢转动接近90、180、270度时，手动合发电机并网开关，发电机并网开关应不能合上。 6、自动准同期假同期由人机界面显示，显示发电机主开关合闸点应在系统电压与发电机电压差、频率差、相位差，并且均在整定的范围内。同时显示发电机断路器的合闸时间与自动准同期装置的超前时间整定相一致。 7、发电机同期并列时，在发电机并网开关合闸瞬间发电机电流表，功率表应有指示，此时表明发电机已平稳的并入系统。 2011.12.23
三相同步发电机的运行特性 学院: 电气信息学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011级 姓名:
一、实验目的 1.掌握三相同步发电机的空载、短路及零功率因素负载特性的实验求取法 2.学会用试验方法求取三相同步发电机对称运行时的稳态参数 二、实验参数 实验在电力系统监控实验室进行，每套实验装置以直流电动机作为原动机，带动同步电动机转动，配置常规仪表进行实验参数进行测量，本次同步发电机运行试验，仅采用常规控制方式。 同步发电机的参数如下 额定功率2kw 额定电压400v 额定电流 3.6A 额定功率因素0.8 接法Y 三、实验原理 工作原理 ◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ◆载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ◆切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。
◆交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。 ◆感应电势有效值：每相感应电势的有效值为 ◆感应电势频率：感应电势的频率决定于同步电机的转速n 和极对数p ，即 ◆交变性与对称性：由于旋转磁场极性相间，使得感应电势的极性交变；由于电枢绕组的对称性，保证了感应电势的三相对称性。 同步转速 ◆同步转速从供电品质考虑，由众多同步发电机并联构成的交流电网的频率应该是一个不变的值，这就要求发电机的频率应该和电网的频率一致。我国电网的频率为50Hz ，故有： ◆要使得发电机供给电网50Hz的工频电能，发电机的转速必须为某些固定值，这些固定值称为同步转速。例如2极电机的同步转速为3000r/min，4极电机的同步转速为1500r/min，依次类推。只有运行于同步转速，同步电机才能正常运行，这也是同步电机名称的由来。运行方式 ◆同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运行是同步电机最主要的运行方式，作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。同步电机还
发电机微机准同期装置调试及并网分析 陈益飞 （江苏射阳港发电有限责任公司，江苏盐城224346） 收稿日期：2009-06-19；修回日期：2009-07-25 摘 要：射阳港发电厂3号、4号137.5MW 发电机组通过SID －2CM 型微机自动准同期装置实现发电机组与电网的 并列操作，在对SID －2CM 型微机自动准同期装置工作原理及差频并网方式介绍的基础上，详细分析了射阳港发电厂 3号、4号机组微机自动准同期装置调试内容及现场试验数据，重点提出了为实现发电机组顺利并网所必须进行的静 态试验和带开关整组传动试验的试验方法及措施，并总结了该装置在射阳港发电厂应用经验。 关键词：发电机；同期装置；调试；并网中图分类号：TM31 文献标志码：B 文章编号：1009－0665（2009）05－0078－04 Jiangsu Electrical Engineering 2009年9月江苏电机工程 第28卷第5期 将同步发电机投入电力系统并列运行的操作称为并列操作，并列操作是电力系统运行中的一项重要操作，在发电厂中频繁出现［1］。发电机同期装置是发电厂电气二次系统的重要组成部分，它实现发电机组与电网的并列操作，并网的条件是发电机与系统之间的相序、频率、电压都要相同时，即所谓同期时才能并网，将发电机组安全、可靠、准确快速地投入，从而确保系统的可靠、经济运行和发电机组的安全。文章以射阳港发电厂3号、4号2×137.5MW 发电机组为例，描述了电厂发电机微机准同期装置的静、动态试验和并网情况。 1系统概述 微机型自动准同期装置的工作原理具有一定的智能性，能根据采集到的电参数，计算并自动发出指令，对发电机的电压、频率进行调节，一旦准同期条件满足，则能自动在适当的时间发出合闸脉冲，使同期点断路器能在最佳时机合闸。此时发电机两侧电压差最小，发电机并网过程中受到的冲击也最小，对发电机也最安全。射阳港发电厂的3号、4号机组装机容量为2×137.5MW ，采用发电机一变压器组单元接线，分散控制系统（DCS ）监控方式，以220kV 电压等级接入系统。3号、4号机各配一套独立同期装置，为深圳市智能设备开发有限公司生产的 SID －2CM 型微机自动准同期装置，自动准同期装置 安装于3号、4号发电机控制屏，同期二次回路在3号、4号机继电保护小室单独组屏。同期装置系统侧电压取自220kV 母线电压互感器（TV ），经电压切换装置切换后送入同期屏，待并侧电压取自发电机出口15.75kV 侧装设的同期专用TV 。 2差频并网方式 目前，电力系统的并网方式按两并列系统之间 的关系可分为2种情况：差频并网方式和同频并网方式。差频并网是指在发电厂中，发电机与系统并网或已解列两系统间联络线的同步并网。它们是两个电气上没有联系的电力系统并网。射阳港发电厂1号、2号机组发电机的机端断路器和3号、4号机组发变组高压侧断路器即为此类型。其特征是在同步并列点处两侧电源的电压、频率均可能不同，且由于频率不相同，使得两电源之间的功角（电压相位差）在不断变化。进行差频并网是要按准同期条件实现并列点两侧的电压相近、频率相近时，捕获两侧电压相位差为0的时机来完成的平滑并网操作。允许频差和允许压差是并网的两个条件，当并列点两侧的频率差和电压差在这两个参数指定的范围内，即满足频差和压差并网条件。 3同期装置试验 发电机同期装置及其二次回路相对简单，所以在许多情况下，试验人员往往简单处理一些试验环节，以至于在发电机短路试验和发电机空载下励磁调节器试验完成后的假同期试验和准同期并网试验中产生不必要的中断而进行故障查找，从而延误整个发电机并网试验进程，所以在发电机组整套启动并网试验前对发电机同期装置的静、动态调试就显得尤为重要。 同期系统调试报告中主要试验项目为：外观及接线检查、继电器检验、调压功能测试、调频功能测试、导前时间测试、报警信号检查、核相试验、发变组断路器假同期试验及准同期并网试验。其中外观及接线检查、继电器检验、调压功能测试、调频功能测试、导前时间测试属于同期装置静态试验内容，核相试验、假同期试验及准同期并网试验属于动态试验内容。 同期装置是否能正确发出合闸脉冲，取决于试验项目的完整及准确性，若缺少了发电机电压幅值、滑差频率下的试验项目，并不能完全保证同期装置动 78
文件编号：GD/FS-7614 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （解决方案范本系列） 发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析详细 版
发电机自动准同期并列不成功原因 的初步分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 8月24日3：13运行人员准备发电机采用D-AVR自动升压，发电机自动准同期并列，当操作执行第26步在DCS上将“ASS START/STOP”按钮选择在“ON”位置和第27步在DCS上将“CONFIRM”按钮选择“ON”位置，即将发电机自动准同期装置投入后，自动准同期装置开始自动检同期，经过一段时间后，自动准同期装置发出告警信号，装置闭锁，发电机自动准同期并网失败。 5：10发电机采用D-AVR自动升压，发电机手动准同期并列成功。 原因初步分析
发电机自动准同期装置发出的告警信号为“滑差太小”。根据发电机自动准同期装置内部特性，当发电机与系统之间滑差<0.02Hz、时间大于30秒后，装置将发出闭锁，本次同期并网失败告警。 根据特性，当发电机的频率与系统的频率不一致时，装置将自动向DEH发出增速或减速信号，发出的信号脉冲宽度与发电机与系统频差大小相反，即发电机与系统频差越大，增、减速信号脉冲宽度越宽，相反，发电机与系统频差越小，增、减速信号脉冲宽度越小。而DEH接受的最小信号宽度为200ms,即当发电机与系统频差小于一定值以后，自动准同期装置向DEH发出的最小信号宽度将小于DEH接受的最小信号宽度,使汽轮机不能增、减转速，最终使发电机自动同期失败。 防范措施
发电机要并网，需要发出的电和电网保持3个一致性：1、相序相同2、频率相同3、电压相同。同时，同期合闸的那一个时刻，要保证二者的相位一样。对于相序的一致性，主要由一次部分的核相来解决。针对后三个条件，SID-2V型自动准同期装置都有相应的措施，他有开出调速和调压的功能，而对于同期点的捕捉它有超前角的保证。 假同期实验是在断开刀闸的情况下的同期合闸，目的是验证二次回路的正确性，通过录波的波形分析，确定导前角，允许频差压差等参数的正确性。 我们的试验接线是这样的，引GCB两侧A相电压来测量压差瞬时值波形，引GCB的辅助接点来捕捉合闸时刻，引SID-2V型自动准同期装置开出的合闸接点来捕捉合闸命令的发出 时刻。 当自动准同期装置启动，将要合闸之前,开始录波。到上面那一圈绿灯了么，录波装置启动他会转动起来，中间有一个红灯，捕捉到同期点以后，红灯亮的同时发出合闸脉冲。我们要看到绿灯转起来，将要到红灯亮的时候开始录波，等开关合上以后就可以停止录波了。 录波的结果，如果显示GCB辅助接点变位时刻恰巧和压差波形的零点同时，就表明实验很成功。如果滞后，那么要调小超前时间，如果超前，要跳大超前时间。一直到录的波形满意 为止。 发电机要对外发电，就要与系统并网，并网的条件是发电机与系统之间的相序、频率、电压都要相同时，即所谓同期时才能并网，否则强行并网会对发电机轴系产生强大扭矩，损坏发 电机，对电网也会产生冲击； 发电机的同期装置就是监测发电机与系统的状况，在符合并网条件时，自动合上开关，使发 电机并网。 同期试验分为假同期试验和真同期试验，假同期试验是指在发电机出口刀闸（即隔离开关）断开的状态下，使用同期装置进行模拟并网；真同期试验就是利用同期装置真正地让发电机并网。一般先做假同期试验，然后做真同期试验 同期装置同期请求给DEH一个允许信号，DEH在接到这个信号后，判断转速是否在3000转正负50转，如果满足条件，则允许投入自动同期方式；操作员确认投入同期方式之后，DEH给同期装置发送一个同期状态信号，同期装置收到信号之后，发出增减脉冲，DEH根据脉冲增减转速，一个上升沿升降一转。 同期,就是相同的时间,在三线交流电路中,因为各相与各相之间有相位差的概念,而且电压电流是随时间变化的,要想让两个系统并列在一起,就需要找到这两个系统的电压,频率,相位角相同的一个点,这样的点在系统中有无数个,我们要找的就是其中的一个点.同期装置,就是来判断两个系统的电压频率和相位角差的装置,通过它来叛是否该合闸. 自动同期装置,则是通过电子元件,原理是一样的,通过电子元件来判断两个系统的电压,频率和相位角的差距,通过人为地设置它们之间相差的值,启动自动同期以后,系统会自动判断这三个元素,当条件满足的时候,这个装置会发出信号,使期断路器合闸,使两个系统并在一起.一般来说,小电厂都是用的手动同期.大的发电厂用的都是自动同期. 在电力系统中，有些被称为同期点的断路器在进行合闸操作时，断路器的两端都有可能因由不同的电系统供电而带电。此时，就必进行一系列的操作，最终才能将断路器合闸。这一系列的操作加上断路器合闸操作统称为并列操作。
课程名称：电力系统分析综合实验指导老师：成绩：__________________ 实验名称：同步发电机励磁控制实验实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一、实验目的 1.加深理解同步发电机励磁调节原理和励磁控制系统的基本任务； 2.了解自并励励磁方式和它励励磁方式的特点； 3.熟悉三相全控桥整流、逆变的工作波形；观察触发脉冲及其相位移动； 4.了解微机励磁调节器的基本控制方式； 5.掌握励磁调节器的基本使用方法； 6.了解电力系统稳定器的作用；观察强励现象及其对稳定的影响。 二、原理与说明 同步发电机的励磁系统由励磁功率单元和励磁调节器两部分组成，它们和同步发电机结合在一起就构成一个闭环反馈控制系统，称为励磁控制系统。励磁控制系统的三大基本任务是：稳定电压，合理分配无功功率和提高电力系统稳定性。 实验用的励磁控制系统示意图如图l所示。可供选择的励磁方式有两种：自并励和它励。当三相全控
桥的交流励磁电源取自发电机机端时，构成自并励励磁系统。而当交流励磁电源取自380V市电时，构成它励励磁系统。两种励磁方式的可控整流桥均是由微机自动励磁调节器控制的，触发脉冲为双脉冲，具有最大最小α角限制。 微机励磁调节器的控制方式有四种：恒U F(保持机端电压稳定)、恒I L(保持励磁电流稳定)、恒Q(保持发电机输出无功功率稳定)和恒α(保持控制角稳定)。其中，恒α方式是一种开环控制方式，只限于它励方式下使用。 同步发电机并入电力系统之前，励磁调节装置能维持机端电压在给定水平。当操作励磁调节器的增减磁按钮，可以升高或降低发电机电压；当发电机并网运行时，操作励磁调节器的增减磁按钮，可以增加或减少发电机的无功输出，其机端电压按调差特性曲线变化。 发电机正常运行时，三相全控桥处于整流状态，控制角α小于90?；当正常停机或事故停机时，调节器使控制角α大于90?，实现逆变灭磁。 三、实验项目和方法 (一) 不同α角(控制角)对应的励磁电压波形观测 (1)合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄； (2)励磁系统选择它励励磁方式：操作“励磁方式开关”切到“微机它励”方式，调节器 面板“它励”指示灯亮； (3)励磁调节器选择恒α运行方式：操作调节器面板上的“恒α”按钮选择为恒α方式，面 板上的“恒α”指示灯亮； (4)合上励磁开关，合上原动机开关； (5)在不启动机组的状态下，松开微机励磁调节器的灭磁按钮，操作增磁按钮或减磁按钮 即可逐渐减小或增加控制角α，从而改变三相全控桥的电压输出及其波形。 注意：微机自动励磁调节器上的增减磁按钮键只持续5秒内有效，过了5秒后如还需