生產(chǎn)過程自動(dòng)化(編輯修改稿)
2025-03-02 20:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機(jī)的電壓和轉(zhuǎn)速判斷發(fā)電機(jī)是否滿足并列條件將機(jī)組投入系統(tǒng)并列運(yùn)行不滿足 同步發(fā)電機(jī) 并列的條件：216。 發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的相序相同；216。 發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的頻率相同；216。 發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的電壓相同；216。 發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的相位相同?！ ∪绻耆珴M足并列條件的并列操作，發(fā)電機(jī)定子回路的電流將為零，對(duì)機(jī)組將不會(huì)產(chǎn)生電流或電磁力矩的沖擊。 但是，在實(shí)際操作中很難精確滿足并列條件。實(shí)際上，只要造成的電流沖擊和電磁力沖擊不超過允許范圍，就不會(huì)對(duì)機(jī)組造成危害。 非同期 并列操作可能使機(jī)組嚴(yán)重?fù)p壞：216。 如果相位差為 180176。 時(shí)非同期合閘，則發(fā)電機(jī)定子繞組的沖擊電流將比發(fā)電機(jī)出口的三相短路電流大一倍；216。 如果電壓或頻率不相同，將對(duì)機(jī)組產(chǎn)生很大的電磁沖擊力，甚至高達(dá)額定力矩的 826倍。而發(fā)電機(jī)出口短路時(shí)的最大電磁力矩只有額定力矩的 38倍； 可能造成非同期并列的原因?yàn)椋?16。 發(fā)電機(jī)的一次或二次接線不正確；216。 同期裝置工作不正確；216。 運(yùn)行人員誤操作。 3）自同期 自同期操作的過程： 打開機(jī)組導(dǎo)葉到空載位置發(fā)電機(jī)接近同步轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)投入勵(lì)磁發(fā)電機(jī)斷路器合閘機(jī)組并入系統(tǒng)運(yùn)行 自同期是針對(duì)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)電壓和頻率降低，并且不斷發(fā)生變化，使準(zhǔn)同期并列困難時(shí)，而采用的同期方式?！ ?自同期的優(yōu)點(diǎn)：216。 不需調(diào)整電壓、相位和精確調(diào)整轉(zhuǎn)速，操作簡單；216。 由于并列操作時(shí)未投勵(lì)，消除了非同期并列的可能；216。 與準(zhǔn)同期相比，大大縮短了并列的時(shí)間?！ ∽酝诓⒘袨殡娏ο到y(tǒng)發(fā)生故障而出現(xiàn)低頻、低壓時(shí)，啟動(dòng)備用機(jī)組創(chuàng)造了很好的條件，對(duì)于防止事故擴(kuò)大，迅速恢復(fù)系統(tǒng)起到重要作用。 由于發(fā)電機(jī)以自同期投入 系統(tǒng)時(shí)，未勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)相當(dāng)于異步電動(dòng)機(jī)，因此自同期存在如下缺點(diǎn)：216。 出現(xiàn)短時(shí)間的電流沖擊，并使系統(tǒng)電壓下降；216。 沖擊電流引起的電動(dòng)力可能對(duì)定子繞組絕緣和定子繞組端部造成不良影響；216。 沖擊電磁力矩將使機(jī)組大軸產(chǎn)生紐矩，并引起振動(dòng)?！ 〉?，沖擊電流和沖擊電磁力矩均比發(fā)電機(jī)出口三相短路時(shí)小，并且縮減快，通常不會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)造成損害，但沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力可能對(duì)定子繞組絕緣和端部造成累計(jì)性變形和損害。特別是 自同期時(shí)發(fā)電機(jī)處于冷狀態(tài)，造成的不良影響比熱狀態(tài)下的發(fā)電機(jī)出口三相短路更嚴(yán)重?！ ∫虼?，根據(jù)各種同期方式的特點(diǎn)，水電站在同期操作中：216。 以自動(dòng)準(zhǔn)同期作為機(jī)組正常時(shí)的并列方式，并帶有非同期閉鎖；216。 以手動(dòng)準(zhǔn)同期作為備用，并帶有非同期閉鎖；216。 在事故時(shí)，采用自動(dòng)自同期并列。２ .２ 同期點(diǎn)的選擇和同期電壓的引入1） 同期點(diǎn)的選擇 為了實(shí)現(xiàn)機(jī)組與系統(tǒng)的并列運(yùn)行，水電站必須有一部分?jǐn)嗦菲饔赏谘b置來進(jìn)行操作，這些用于同期并列的斷路器稱為同期點(diǎn)。 選擇同期點(diǎn)的基本原則是：如果一個(gè)斷路器的兩側(cè)都有電源，則該斷路器應(yīng)該是同期點(diǎn)?！〈_定水電站同期點(diǎn)的一般原則是：216。 發(fā)電機(jī)或發(fā)變組的斷路器是同期點(diǎn)；Ｇ S同期點(diǎn)Ｇ S同期點(diǎn)216。 在對(duì)側(cè)有電源的線路斷路器是同期點(diǎn)； 同期點(diǎn)母線 電源216。 三繞組變壓器或自耦變壓器與電源連接的各側(cè)斷路器是同期點(diǎn)；電源電源同期點(diǎn)同期點(diǎn)216。 低壓側(cè)與母線連接的雙繞組變壓器，應(yīng)有一側(cè)斷路器作為同期點(diǎn)，以便在變壓器投入時(shí)進(jìn)行并列操作。 同期點(diǎn)母線216。 分段斷路器、母聯(lián)斷路器、旁路斷路器是同期點(diǎn)。母線Ｉ 母線 Ⅱ同期點(diǎn) ２） 同期電壓的引入 采用準(zhǔn)同期方式并列時(shí)，需檢查同期條件，而同期條件的判斷是通過同期電壓的檢查來進(jìn)行的。因此，需將待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的電壓通過電壓互感器引入同期裝置，進(jìn)行比較判斷?！ ?由于機(jī)組的升壓變壓器通常采用Ｙ， d11接線，導(dǎo)致變壓器兩側(cè)相間電壓存在３０ 176。 的相位差。在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，為了校正引自ＰＴ電壓的相位，可從變壓器高壓側(cè)ＰＴ接成開口三角形的繞組取得電壓，使同期點(diǎn)兩側(cè)電壓的相位相符。 uabuab uab相差 ３０ 176。相位相同PTPT２ .３ 準(zhǔn)同期點(diǎn)條件分析 1）對(duì)同期電壓差的要求當(dāng) ΔU 0 時(shí)： 對(duì)發(fā)電機(jī)而言， Ic呈容性，起助磁作用； 對(duì)系統(tǒng)而言， Ic呈感性，起去磁作用。 發(fā)電機(jī)吸收系統(tǒng)無功。當(dāng) ΔU 0 時(shí)： 與上述情況相反，發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)輸送無功。 無功沖擊電流不會(huì)引起電磁力矩沖擊，但在 Ic過大時(shí)可能使發(fā)電機(jī)定子過熱，還可能導(dǎo)致繞組端部損壞。國家標(biāo)準(zhǔn)要求： ΔU ≤ 5% — 10%Ur 2）對(duì)同期相位差的要求當(dāng) UG超前 Usys時(shí)： IC的有功分量 UF方向相同； 發(fā)電機(jī)并列后向系統(tǒng)送出有功。當(dāng) UG滯后 Usys時(shí)： IC的有功分量 UF方向相反； 發(fā)電機(jī)并列后向系統(tǒng)吸收有功。 國家標(biāo)準(zhǔn)要求發(fā)電機(jī)并列時(shí)的相位差小于 10度。 3）對(duì)頻率差的要求當(dāng) fG fsys時(shí)： 發(fā)電機(jī)并列后， UG將超前 USYS， 因此產(chǎn)生沖擊電流，由于沖擊電流 IC的有功分量 UF方向相同，故發(fā)電機(jī)并列后向系統(tǒng)送出有功功率，對(duì)機(jī)組而言將產(chǎn)生制動(dòng)力矩，結(jié)果使轉(zhuǎn)子減速而與系統(tǒng)同步。當(dāng) fG fsys時(shí)： 發(fā)電機(jī)并列后， UG將超前 USYS， 因此產(chǎn)生沖擊電流，由于沖擊電流 IC的有功分量 UF方向相反，故發(fā)電機(jī)并列后向系統(tǒng)吸收有功功率，機(jī)組的轉(zhuǎn)速上升最后與系統(tǒng)同步。 頻率不同所造成的沖擊與相位不同時(shí)是不一樣的：216。 相位不同時(shí)（頻率相同）所造成的沖擊是固定的（取決于相位差 φ），即兩個(gè)電壓向量間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)；216。 頻率不同時(shí)，兩個(gè)電壓向量間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。若把一個(gè)向量看作靜止不動(dòng)，則另一個(gè)向量將不斷與它重合，又不斷離開。因此，兩個(gè)向量之差 ΔU是波動(dòng)變化的脈動(dòng)電壓。如果發(fā)電機(jī)在頻率差較大時(shí)并列，則將使機(jī)組在很短時(shí)間內(nèi)發(fā)出（或吸收）過多的功率，結(jié)果使機(jī)組大軸產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至可能失去同步。 因此，國家標(biāo)準(zhǔn)要求并列時(shí)的頻率差不超過其額定值的 % — %HZ ，即 — ；２ .4 手動(dòng)準(zhǔn)同期 手動(dòng)準(zhǔn)同期是指：由運(yùn)行人員借助于儀表對(duì)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，在滿足準(zhǔn)同期并列的三個(gè)條件時(shí)，運(yùn)行人員手動(dòng)操作同期點(diǎn)斷路器合閘，將發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)。 1）手動(dòng)準(zhǔn)同期操
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