單機(jī)供電的缺點(diǎn):
①不能保證供電質(zhì)量(電壓和頻率的穩(wěn)定性)和可靠性(發(fā)生故障就得停電);
②無(wú)法實(shí)現(xiàn)供電的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。這些缺點(diǎn)可以通過(guò)多機(jī)并聯(lián)來(lái)改善。
通過(guò)并聯(lián)可將幾臺(tái)電機(jī)或幾個(gè)電站并成一個(gè)電網(wǎng)?,F(xiàn)代發(fā)電廠中都是把幾臺(tái)同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)起來(lái)接在共同的匯流排上,一個(gè)地區(qū)總是有好幾個(gè)發(fā)電廠并聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)強(qiáng)大的電力系統(tǒng)(電網(wǎng))。
并網(wǎng)運(yùn)行(parallel operation)優(yōu)點(diǎn):
①提高了供電的可靠性,一臺(tái)電機(jī)發(fā)生故障或定期檢修不會(huì)引起停電事故。
②提高了供電的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。
③提高了供電質(zhì)量,同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)到電網(wǎng)后,它的運(yùn)行情況要受到電網(wǎng)的制約,也就是說(shuō)它的電壓、頻率要和電網(wǎng)一致而不能單獨(dú)變化。
一、并網(wǎng)條件
把同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)至電網(wǎng)的過(guò)程稱(chēng)為投入并聯(lián),或稱(chēng)為并列、并車(chē)、整步。
在并車(chē)時(shí)必須避免產(chǎn)生巨大的沖擊電流,以防止同步發(fā)電機(jī)受到損壞、電網(wǎng)遭受干擾。
并網(wǎng)條件:
① 電壓有效值應(yīng)相等即u=u1;
② 頻率和相位應(yīng)相等f(wàn)=f1、j =j1;
③ 雙方應(yīng)有一致的相序 。
若以上條件中的任何一個(gè)不滿(mǎn)足則在開(kāi)關(guān)k的兩端,會(huì)出現(xiàn)差額電壓,如果閉合k,在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)組成的回路中必然會(huì)出現(xiàn)瞬態(tài)沖擊電流。
上述條件中,除相序一致是絕對(duì)條件外,其它條件都是相對(duì)的,因?yàn)橥ǔk姍C(jī)可以承受一些小的沖擊電流。
二、并聯(lián)方法
并車(chē)的準(zhǔn)備工作是檢查并車(chē)條件和確定合閘時(shí)刻。通常用電壓表測(cè)量電網(wǎng)電壓 ,并調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流使得發(fā)電機(jī)的輸出電壓u=u1。再借助同步指示器檢查并調(diào)整頻率和以確定合閘時(shí)刻。
同步指示器法
(1) 燈光明暗法
將三只燈泡直接跨接于電網(wǎng)與發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)相之間。
并車(chē)方法為:
①通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流使得發(fā)電機(jī)的端電壓等于電網(wǎng)電壓;
②電壓調(diào)整好后,如果相序一致,燈光應(yīng)表現(xiàn)為明暗交替,如果燈光不是明暗交替,則說(shuō)明相序不一致,這時(shí)應(yīng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的出線(xiàn)相序或電網(wǎng)的引線(xiàn)相序,嚴(yán)格保證相序一致;
③通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變其頻率,直到燈光明暗交替十分緩慢時(shí),說(shuō)明和電網(wǎng)頻率已十分接近,等待燈光完全變暗的瞬間到來(lái),即可合閘并車(chē)。
(2) 燈光旋轉(zhuǎn)法
燈1跨接于a1b,燈2 跨接于b1a,燈3 跨接于c1c。
旋轉(zhuǎn)法并車(chē)方法為:
①通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流的大小使得發(fā)電機(jī)的端電壓等于電網(wǎng)電壓;
②電壓調(diào)整好后,如果相序一致,則燈光旋轉(zhuǎn),否則說(shuō)明相序不一致,這時(shí)應(yīng)調(diào)整發(fā)電機(jī)的出線(xiàn)相序或電網(wǎng)的引線(xiàn)相序,嚴(yán)格保證相序一致;
③通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速改變其頻率,直到燈光旋轉(zhuǎn)十分緩慢時(shí),說(shuō)明與電網(wǎng)頻率已十分接近,這時(shí)等待燈3完全熄滅的瞬間到來(lái),即可合閘并車(chē)。
燈光法又稱(chēng)為理想整步法。由于它對(duì)并車(chē)條件逐一檢查和調(diào)整,所以費(fèi)時(shí)較多。
(3)自整步法:
在相序一致的情況下將勵(lì)磁繞組通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娮瓒探樱?
用原動(dòng)機(jī)把發(fā)電機(jī)拖動(dòng)到接近同步速(相差2~5%);
在沒(méi)有接通勵(lì)磁電流的情況下將發(fā)電機(jī)接入電網(wǎng);
再接通勵(lì)磁并調(diào)節(jié)勵(lì)磁強(qiáng)弱,依靠定子磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)之間的電磁轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)子拉入同步轉(zhuǎn)速,并車(chē)過(guò)程即告結(jié)束。
需要注意的是,勵(lì)磁繞組必須通過(guò)一限流電阻短接,因?yàn)橹苯娱_(kāi)路,將在其中感應(yīng)出危險(xiǎn)的高壓;直接短路,將在定、轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生很大的沖擊電流。自同步法的優(yōu)點(diǎn)是:操作簡(jiǎn)單,方便快捷;缺點(diǎn)是:合閘時(shí)有沖擊電流。