发电机组并列控制.pptx

发电机组并列控制 第一节第一节 并列方式与条件并列方式与条件 G断路器QF发电机G电力系统ugus发电机的并列方式发电机的并列方式 同步发电机的并列方式可分为准同期并列（也称准同步并列）和自同期并列（也称自同步并列）两种。（1）准同期并列方式 在汽轮机DEH系统和同步发电机励磁控制系统已投入的前提下，当发电机电压的幅值，频率和相位分别与系统的电压幅值，频率和相位接近相等时，将发电机出口断路器合闸，完成并列操作。优点：冲击电流小，对发电机和系统不会带来冲击。缺点：需要对发电机电压和频率进行调整，所需并列时间较长。（2）自同期并列方式 先不给发电机励磁，当其转速接近于同步转速时，将发电机投入系统，然后再给发电机加上励磁，由系统将发电机拖入同步。优点：操作简单、并列时间短。缺点：产生较大冲击电流，从系统吸收无功而造成系统电压下降。随着自动控制技术的进步，目前自同期并列已较少采用。2、发电机准同期并列条件发电机准同期并列条件 u=Usin(t+)，电压幅值U、电压角频率和初相角中是运行电压的三个重要参数，称为电压u的三要素，也称为电压状态量。断路器两侧电压的三个状态量不相等情况下进行并列，则流过断路器主触头的电流就会很大，该电流称为冲击电流，对并列的基本要求是：（1）并列合闸时，流过发电机的冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过12倍定子额定电流。（2）并列后，应能迅速进入同步运行状态，以减少对电力系统的扰动。发电机并列的理想条件为断路器两侧电压的三个状态量全部相等，即发电机并列的理想条件可表示为：（1）待并发电机频率与系统频率相等。（2）待并发电机电压幅值与系统电压幅值相等。（3）待并发电机电压与系统电压的相位差为零。第二节第二节 准同期并列方法准同期并列方法 G电力系统断路器QFPT1PT2合闸信号断路器控制回路励磁控制系统升、降压信号汽轮机EDH系统增、减速信号自动准同期装置频率差控制单元合闸控制单元电压差控制单元发电机汽轮机锅炉设系统电压us为=ssin(+)设发电机电压ug为=gsin(+)电压幅值、频率和相角偏差分别为：u=+ji sggt+gst+s02tusug Gug,g,g励磁控制系统us,s,s比较器PI1PID1PID2u汽轮机u1汽轮机DEH系统u2+由自动准同期装置发至励磁控制系统的电压给定值的修正值为：u1()=1(1+11)()由自动准同期装置发至汽轮机的DEH系统的转速修正为：u2=21+12+21+22+31+13+31+33 采用PI和PID控制，电压幅值、频率和相角偏差的稳态误差可为零，能达到很好的并网条件，不再需要考虑断路器动作时间。一般准同期并列的实际条件为：1.电压偏差不超过（510%）额定电压，大型发电机组电压偏差在0.1%额定电压以下；2.频率偏差不超过（0.20.5%）额定频率；3.相角偏差不大于5，大型发电机组相角偏差不大于2。第三节 电厂电气主接线 电厂电气主接线是一次电气设备相互连接构成的电气回路，以实现机组电能向外输送和分配功能，也称为一次接线。对主接线基本要求 1满足供电的可靠性要求 2具有一定的灵活性：根据调度要求方便灵活地调整运行方式。3.力求操作简单，巡视、检修方便 4经济上合理 5考虑发展和扩建的可能。电气接线的基本形式：有母线接线和无母线接线两大类。有母线接线有具有：（1）单母线接线、单母线分段接线、单母线带旁路母线；（2）双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路母线、3/2台断路器接线、4/3台断路器接线和变压器母线接线组等形式。一、双母线带旁路母线接线双母线带旁路母线接线 220KV线路常采用以双母线为基础的接线形式，具体形式很多。母线母线旁路母线输出WL1QS13QF1QS11QS12隔离开关断路器主变压器1发电机1WL2QSC1QSC2母联断路器QFC旁路断路器QFPWL3厂变压器1主变压器2发电机2厂变压器2双母线带旁路母线接线有两种运行方式。（1）单母线运行方式：一组母线工作、一组母线备用。断开母联断路器QFC，两组母线互为备用。假定母线组工作，母线组备用。正常运行时，接在工作母线上的母线隔离开关接通，接在备用母线上的母线隔离开关断开，备用母线不带电。需要时工作母线和备用母线的工作状态可以进行互换。（2）两组母线并列运行：正常运行时，两条母线同时运行。母联断路器QFC闭合。两组母线并列运行具有单母线分段接线的特点，若任一组母线发生故障，只会引起接至故障母线上的输出线停电，但经倒闭操作后可迅速将停电部分转移至另一组母线上，便可以恢复工作。采用双母线带旁路母线接线的发电厂正常运行时，一般采用按固定连接的双母线并列运行方式。固定连接是指一部分机组和出线固定接在母线上，另一部分机组和出线固定接在母线上。正常运行时，工作母线、并列运行，旁路断路器QFP和旁路隔离开关均在断开位置，旁路母线冷备用。主要特点（并列运行方式）：1）检修任意回路的母线隔离开关时，只需停该回路及与该隔离开关相连的母线，而不影响其他回路的继续供电。此时只需拉开该回路断路器，拉开两侧隔离开关，然后将与该回路接同一母线的其他回路转移另外一条母线上，检修的母线隔离开关两侧不带电，做好安全 措施方可对其检修。2）母线故障时，能迅速恢复供电。运行中如一组母线故障，母线差动保护动作，接在此母线上的所有回路断路器跳闸，依次拉开接在故障母线上所有跳闸回路的母线隔离开关，依次合上所有跳闸回路接非故障母线的隔离开关，最后依次合上跳闸的电源断路器、出线断 路器，迅速恢复供电。3）出线断路器故障或检修时（如QF1）可利用旁路断路器QFP代替待修断路器工作，而使该输出回路继续供电，提高了供电可靠性。4）便于扩建。双母线接线可以任意向两侧延伸扩展，不影响两组母线的电源和负荷均匀分配，扩建施工不会引起原有回路停电。为了缩小母线故障时的停电范围，可采用双母线分段接线，广泛采用的有三分段接线和四分段接线。母线母线旁路母线WL1电源1电源2WL2QFdWL3QFcWL4QFc该接线有两种运行方式。1）分段的母线做工作母线，不分段的母线做备用母线。正常工作时，机组和出线分别接于两个半段上，分段断路器QFd闭合，相当于单母线分段运行。这种方式又称为工作母线分段的双母线接线，它除有一般双母线的特点外，有更高的可靠性和灵活性，例如，当工作母线任一半段母线检修或故障时，可将该半段母线上接的回路倒换至备用母线上，仍可通过旁路断路器维持两母线的并列运行，不会变为单母线运行，可靠性提高。2）两组母线均为工作母线。分段断路器QFd和两台母联断路器QFc均合上，机组和负荷均匀分布在总共三段母线上运行，这种运行方式可靠性更高。二、3/2台断路器接线（一个半断路器接线）目前500KV线路广泛 采用的一种主接线形式，具有更高可靠性和灵活性 WL1QF1WL2QF2QF3QF4QF5QF6主变压器1发电机1厂变压器1主变压器2发电机2厂变压器23/2台断路器的双母线接线有以下特点：（1）供电可靠性高。正常运行时形成环形供电，任一组母线故障或检修时，任何输出回路不会停电；任一断路器检修也不引起停电；甚至两组母线故障（或在一组母线检修，另一组母线故障）的极端情况下，功率仍能继续输送，不影响任一回路的工作。为避免联络断路器故障或拒动时，造成功率缺额和功率送不出去，应将同名回路接到不同的串上，且采用交叉布置，即同名回路接入不同的母线侧。例如：出线WL1中的联络断路器QF2在检修或停用，当另一串的联络断路器QF5发生异常跳闸或事故跳闸（出线WL2故障或进线电源2回路故障）时，至少还有一个电源可向系统供电，出线WL2故障时电源2向出线WL1送电；电源2故障时电源l向出线WL2上送电，即使联络断路器QF5异常跳开时，也不破坏两电源向系统送电。但对于非交叉接线而言，将造成切除两个电源。（2）操作方便。当任何一组母线检修或任何一台断路器检修时，各回路仍按原接线方式运行，不需要切换任何回路，避免了利用隔离开关进行大量倒闸操作。（3）该接线中的隔离开关不参与倒闭操作，仅作隔离电源用，减少了误操作。（4）使用的断路器、电力互感器数目多，造价高。（5）联络断路器的开断次数是其两侧断路器的两倍，且一个回路故障时要跳两台断路器，断路器动作频繁，检修次数增多。（6）二次接线和继电保护复杂。