緒論 并列操作簡(jiǎn)述

1、緒論緒論緒論緒論一、電力系統(tǒng)及其運(yùn)行特點(diǎn)電能生產(chǎn)過(guò)程中最大的特點(diǎn)是不能儲(chǔ)藏，生產(chǎn)（發(fā)電）、輸送、分配、使用是同時(shí)進(jìn)行的。 電力系統(tǒng)自動(dòng)控制是指應(yīng)用各種自動(dòng)檢測(cè)、決策和控制功能的裝置，通過(guò)信號(hào)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行就地或遠(yuǎn)方的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和控制，以保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和具有合格的電能質(zhì)量。大規(guī)模聯(lián)合電網(wǎng)的復(fù)雜性，主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：1、電站類型增多；2、特高壓交、直流混合系統(tǒng)；3、電壓等級(jí)層次增加，構(gòu)成系統(tǒng)部件數(shù)量增多，環(huán)網(wǎng)重疊等，使電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。電力系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面： 1、單機(jī)容量越來(lái)越大 2、電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大 二、電力

2、系統(tǒng)自動(dòng)化的目標(biāo)和基本要求電力系統(tǒng)自動(dòng)化的的目標(biāo)主要有4個(gè)方面：1、保證電能質(zhì)量 1）頻率和有功功率綜合自動(dòng)控制 2）電壓和無(wú)功功率綜合自動(dòng)控制2、提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性3、提高事故處理能力 開(kāi)關(guān)操作綜合自動(dòng)控制可分為兩類 1）正常和恢復(fù)狀態(tài)開(kāi)關(guān)操作自動(dòng)控制 2）事故緊急狀態(tài)開(kāi)關(guān)操作自動(dòng)控制4、提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的基本要求：1、迅速而正確地收集、檢測(cè)和處理電力系統(tǒng)各元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。2、根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和系統(tǒng)各元件的技術(shù)、安全和經(jīng)濟(jì)要求，為運(yùn)行人員提供調(diào)節(jié)和控制的決策，或者直接對(duì)各元件進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制。3、實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)各層次、各局部系統(tǒng)和各元件間的綜合協(xié)調(diào)，

3、尋求電力系統(tǒng)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)和安全多目標(biāo)的最優(yōu)運(yùn)行方式。電力自動(dòng)化技術(shù)包括兩方面的內(nèi)容：一是電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化，二是電力系統(tǒng)自動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置裝置。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化的主要內(nèi)容：（1）保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行（2）保證電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（3）保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行常用的自動(dòng)裝置介紹： 三、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的基本內(nèi)容同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列裝置同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列裝置不僅保證了同步發(fā)電機(jī)并列操作的正確性和操作的安全性，同時(shí)也加快了發(fā)電機(jī)并列的過(guò)程；自動(dòng)解列裝置自動(dòng)解列裝置可防止系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞時(shí)引起系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電和對(duì)重要地區(qū)的破壞性停電；輸電線路自動(dòng)重合閘輸電線路自動(dòng)重合閘、備用電源和備用

4、設(shè)備自備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入動(dòng)投入可提高供電可靠性，廠用電快速切換廠用電快速切換可保證廠用電的安全可靠運(yùn)行；同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁可保證系統(tǒng)電壓水平、提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性以及加快故障切除后電壓的恢復(fù)過(guò)程；按頻率自動(dòng)減負(fù)荷按頻率自動(dòng)減負(fù)荷可防止電力系統(tǒng)因事故發(fā)生功率缺額時(shí)頻率的過(guò)度降低，保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；按電壓自動(dòng)減負(fù)荷按電壓自動(dòng)減負(fù)荷可防止電力系統(tǒng)無(wú)功不足時(shí)引發(fā)的系統(tǒng)失去穩(wěn)定運(yùn)行的可能性；自動(dòng)調(diào)頻裝置自動(dòng)調(diào)頻裝置可保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)有功功率的自動(dòng)平衡，使系統(tǒng)頻率在規(guī)定范圍內(nèi)變動(dòng)，同時(shí)使有功功率分配合理，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。第二章第二章 同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并

5、列同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列第一節(jié) 并列操作簡(jiǎn)述一、電力系統(tǒng)的并列操作1、并列操作的定義把一臺(tái)待投入系統(tǒng)的空載發(fā)電機(jī)經(jīng)過(guò)必要的調(diào)節(jié)，在滿足并列運(yùn)行的條件下經(jīng)開(kāi)關(guān)操作與系統(tǒng)并列，這樣的操作過(guò)程稱為并列操作并列操作或同期操作同期操作。這是一項(xiàng)技術(shù)要求較高的操作，實(shí)現(xiàn)這一操作的裝置稱為同期裝置同期裝置。 圖2-1 電力系統(tǒng)并列操作基本方式（a）發(fā)電機(jī)并列；（b）系統(tǒng)兩個(gè)部分并列 圖2-1（a）表示發(fā)電機(jī)G通過(guò)斷路器QF與系統(tǒng)進(jìn)行并列操作，圖2-1（b）表示系統(tǒng)的兩個(gè)部分S1和S2通過(guò)斷路器3QF實(shí)現(xiàn)并列操作。2、準(zhǔn)同步并列的理想條件（1）待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓相等；（2）待并發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率相等；（

6、3）并列斷路器主觸頭閉合瞬間，待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓間的相角差為零。3、非同期并列的危害如果并列操作不當(dāng)，沖擊電流過(guò)大，會(huì)破壞發(fā)電機(jī)，并引起振動(dòng)，從而引起系統(tǒng)電壓波動(dòng)，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。4、并列操作時(shí)的要求 1）發(fā)電機(jī)組并列瞬間，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時(shí)最大值不應(yīng)超過(guò)允許值，一般不超過(guò)12倍的額定電流；2）發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài)，其暫態(tài)過(guò)程要短，以減小對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。二、電廠的同步點(diǎn)1.同步點(diǎn)的定義 為了實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)的并列運(yùn)行，必須有一部分?jǐn)嗦菲饔赏谘b置來(lái)進(jìn)行并列運(yùn)行（即同期合閘），這些用于同期并列的斷路器，稱為同同步點(diǎn)步點(diǎn)。 一般來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)斷路器斷開(kāi)后，兩側(cè)

7、都有電源且可能不同步，則這個(gè)斷路器應(yīng)該是同步點(diǎn)同步點(diǎn)。圖2-2 發(fā)電廠主接線圖（*表示同步點(diǎn)）發(fā)電機(jī)的出口斷路器都是同步點(diǎn)；發(fā)電機(jī)-變壓器組高壓側(cè)斷路器作為同步點(diǎn)；雙繞組變壓器用低壓側(cè)斷路器作為同步點(diǎn)；母聯(lián)聯(lián)絡(luò)斷路器是同步點(diǎn)；旁路斷路器、35KV及以上系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線等的斷路器都是同步點(diǎn)。三、同步發(fā)電機(jī)并列操作的方法1、準(zhǔn)同期并列 先給待并發(fā)電機(jī)加勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)建立起電壓，調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，當(dāng)發(fā)電機(jī)側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的電壓相角、頻率和電壓分別滿足同步條件時(shí)，合上并列斷路器，將發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)，完成并列操作。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：并列時(shí)產(chǎn)生的沖擊電流較小，不會(huì)使系統(tǒng)電壓降低，并列后容易拉入同步。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：并列操作過(guò)程

8、中需要對(duì)發(fā)電機(jī)電壓、頻率進(jìn)行調(diào)整，并列時(shí)間長(zhǎng)且操作復(fù)雜，另外，如果合閘時(shí)刻不準(zhǔn)確，可能造成非同步合閘。2、自同期并列將未勵(lì)磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，同時(shí)給發(fā)電機(jī)加上勵(lì)磁，在原動(dòng)機(jī)力矩和同步力矩的作用下把發(fā)電機(jī)拖入同步，完成并列操作。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：由于待并發(fā)電機(jī)再投入系統(tǒng)時(shí)未勵(lì)磁，從根本上消除了非同期并列的可能性。并列時(shí)間短，操作簡(jiǎn)單，速度快，在系統(tǒng)電壓和頻率降低的情況下，仍可將發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)，可避免故障擴(kuò)大，有利于處理系統(tǒng)事故。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：并列時(shí)會(huì)從系統(tǒng)吸收無(wú)功功率而造成系統(tǒng)電壓下降，同時(shí)產(chǎn)生很大的沖擊電流。 3、GB14285-1993繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程規(guī)定： 在正常運(yùn)行情況下

9、，同步發(fā)電機(jī)的并列應(yīng)采用準(zhǔn)同期方式；在故障情況下，水輪發(fā)電機(jī)可以采用自同期方式。四、線路型同期并列 圖2-1 電力系統(tǒng)并列操作基本方式（a）發(fā)電機(jī)并列；（b）系統(tǒng)兩個(gè)部分并列圖2-1（a）中是發(fā)電機(jī)通過(guò)斷路器QF與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同期并列，同期對(duì)象是發(fā)電機(jī)，屬機(jī)組機(jī)組型同期型同期。在機(jī)組型同期中，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的并列過(guò)程是：檢測(cè)待并發(fā)電機(jī)側(cè)和系統(tǒng)側(cè)的頻率和電壓，當(dāng)它們之間的頻差超出設(shè)置的頻差時(shí)，裝置應(yīng)發(fā)出增速或減速脈沖，使發(fā)電機(jī)頻率盡快跟蹤系統(tǒng)頻率，使頻率差盡快進(jìn)入設(shè)置頻差范圍內(nèi)。圖2-1（b）表示系統(tǒng)的兩個(gè)部分S1和S2通過(guò)斷路器3QF實(shí)現(xiàn)并列操作，由于發(fā)電廠與系統(tǒng)或兩個(gè)系統(tǒng)間是通過(guò)線路來(lái)聯(lián)系的，所以這種情況下的同期稱線路型同期線路型同期。線路型同期實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同期并列，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置不發(fā)出調(diào)速、調(diào)壓脈沖，因?yàn)樗耐趯?duì)象為電力系統(tǒng)，不可能像機(jī)組型一樣調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)速或調(diào)壓，只能等待頻差、壓差滿足要求時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列。