發電機不能同期并網是什麼原因?來源：電氣補課班摘要：在發電廠的生産過程當中，發電機組與系統的并列是一項非常重要的操作由于各種原因在并列過程中發生事故的現象時有發生，這種事故對電力生産和電氣設備造成的損失和損害都是非常嚴重的，因此我們有必要對發電機組在并列過程中所發生的故障，進行認真的分析提高認識，找出發生故障的原因并加以解決，以利于以後的安全生産，下面我們就來說一說關于發電機不能同期并網是什麼原因?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!

發電機不能同期并網是什麼原因

來源：電氣補課班

摘要：在發電廠的生産過程當中，發電機組與系統的并列是一項非常重要的操作。由于各種原因在并列過程中發生事故的現象時有發生，這種事故對電力生産和電氣設備造成的損失和損害都是非常嚴重的，因此我們有必要對發電機組在并列過程中所發生的故障，進行認真的分析提高認識，找出發生故障的原因并加以解決，以利于以後的安全生産。

什麼是非同期并網?

同期系統是小型水電站電氣操作回路的重要組成部分，對于發電機組安全并網起着及其重要的作用。準同期是目前普遍采用的一種并網方式。同期裝置對待并兩例電源電壓的相序、頻率、相位等進行準确的檢測和判斷，當待并兩側電源電壓各參數基本相同時，自動或手動完成并網操作。但是，往往因系統接線有誤，運行人員誤操作，會造成非同期并列的嚴重後果。

所謂非同期并列是指凡不符合準同期條件下進行并列，就是說将帶勵磁機發電機并入電網。非同期并網是發電廠電氣操作的惡性事故之一。

發電機并入電網分為準同期并列和自同期并列。準同期并列就是在并列操作前，調節發電機勵磁，當發電機的電壓相位，頻率，幅值分别與并列點系統的電壓，相位，頻率，幅值相接近時，将發電機斷路器合閘，完成并列操作。自同期并列就是先将勵磁繞組經過一個電阻閉路，在不加勵磁的情況下，當待并發電機頻率與系統頻率接近時，合上發電機斷路器，緊接着加上勵磁，利用發電機的自整步作用。就是借助于原動機的轉矩和同頻轉矩相作用，将發電機拉入同步。我廠的發電機采用的是準同期并列，因為準同期的優點是發電機沒有沖擊電流，對電力系統沒有什麼影響，但必須滿足準同期并列的所有條件，否則造成非同期并列，産生很大的沖擊電流，比機端三相短路的沖擊電流還大一點。

準同期并列又分為手動準同期和自動準同期并列二種，我們的小型機組都采用準同期并列，準同期并列應具備的理想條件和實際條件。

1、發電機電壓等于系統電壓(允許電壓偏差不大于5%);

2、發電機頻率等于系統頻率(允許頻率偏差不大于0.1HZ);

3、發電機電壓相位與系統電壓相位相同;

4、發電機電壓相序與系統電壓相序一緻;

這幾個條件是少一不可的，如果少一個會産生非同期并列的嚴重後果。

發電機非同期并列的現象

發電機非同期并列時，發電機轉子會産生強大的電流沖擊，定子電流表劇烈擺動，定子電壓表也随之擺動，發電機劇烈振動，并發出轟鳴聲，其節奏與表計擺動相同。

發生發電機非同期并列的處理

發電機非同期并列應根據事故的現象正确判斷處理，當同期條件相關差不懸殊時，發電機無強烈振動和轟鳴聲，且表計擺動能很快區域緩和，則不必停機，機組會很快給被系統拉入同步，進入穩定運行狀态。若非同期并列對發電機産生很大的沖擊和引起劇烈的振動，且表計擺動不衰減時，應立即解列停機，待試驗檢查确認機組無損壞後，方可重新啟動并列。

引起非同期并列的原因：

1. 電壓不等;

2. 電壓相位不一緻;

3. 頻率不等;

4.自動準同期并列時同期裝置故障;

5.自動準同期并列時操作人員沒有按操作票操作;

6.手動準同期操作時操作人員沒有按操作票操作;

7.手動準同期并網時同步表故障;

8. 新安裝或大修後的機組投入運行前沒有進行發電機相序檢查核相，有關的電壓感器二次回路檢修後沒有進行核相;

9. 相關的表計指示不正确。

非同期并列的危害

非同期并列時，由于合閘時沖擊電流很大，巨大的沖擊電流對發電機和變壓器及系統造成嚴重沖擊，機組将發出強烈的振動，使待并發電機繞組變形，扭彎絕緣崩裂，定子繞組并頭套熔化，甚至将繞組燒毀，即使當時沒有損壞，也會造成嚴重的陷患，就整個電力系統來講，如果一台大型發電機組發生非同期并列，這台發電機組與系統發生功率的振蕩，嚴重擾亂整個系統的正常安全運行，甚至會造成整個電網的崩潰。具體如下：

1)電壓不等的情況：并列瞬間發電機産生沖擊電流，其周期分量有效值為

Iim=∣△U∣∕X"d

當發電機電壓UG大于系統電壓Ux時，Iim滞後90°對發電機起去磁作用，發電機并列後立即帶無功功率，當發電機電壓UG小于系統電壓Ux時，Iim超前90°對發電機起助磁作用，發電機并列後立即從系統吸收無功功率，如果電壓差△U相差很大，則Iim過大(因為次暫态電抗X"d很小)，将會使發電機定子繞組發熱，或定子繞組端部在電動力作用下受損。

2)電壓相位不一緻的情況：

在并列瞬間發電機内産生沖擊電流,其周期分量有效值為

8 F- }* z! I; z& f$ e

Iim=△U/Xd=2U/ Xd sin(δ/2)

當發電機電壓UG超前系統電壓UX時,Iim主要成分為UG同相位的有功分量(注意在并列時δ不能太大)，發電機并入系統時立即帶有功功率，對發電機有制動作用，有助于将發電機電壓拉到與系統電壓同相位;當UG滞後UX時，Iim的主要成分為與UG反向的有功分量，發電機并入系統時立即從系統吸收有功功率，對發電機有加速作用，同樣有助于将發電機電壓拉到與系統電壓同相位。相位不一 緻比電壓不一緻的情況更為嚴重，如果δ很大(在180°範圍内)，則沖擊電流Iim很大，其有功分量在發電機軸上産生沖擊力矩，使設備燒毀,或使發電機大軸扭屈。特别是δ=180°時,* P\\\\\' }- K* P7 B- }* N; xIim近似等于機端三相短路電流的兩倍,損壞最嚴重。

3)頻率不等的情況：

發電機電壓UG與與系統電壓UX之間具有相對運動，如果這個相對運動比較較小,則發電機與系統之間的自整步作用,使發電機拉入同步;如果頻率差較大，則并列合閘後δ在0°到360°之間周期性變化，當δ=0°時，△U =0，則Iim =0;當δ= 180°時，△U =2UG=2UX，則Iim最大;當δ=360°時，△U=0，則Iim=0。發電機在頻率差較大的情況下并入系統，立即帶上較多正的(或負的)有功功率，對發電機轉子産生制動(或加速)的力矩,将使發電機産生機械振動，嚴重時導緻失步，造成并列不成功。頻率相差較大,因轉子慣性沖力過大而不起作用. 如果發電機頻率低于系統頻率，并列後發電機将會吸收電網有功，其逆功率對汽輪機末級葉片造成損壞，嚴重時使汽輪機末級葉片疲勞端裂。

非同期并列的預防

1)在機組并網之前檢查表計的好壞，并網過程中多個表計進行比較以判斷正确

2) t2 s5 J& _& @% c一定嚴格按操作票來操作，監護人要監護到位。

3); z3 D! y7 K3 O! B6 Q8 p新安裝或大修的機組投入運行前一定要相序檢查和核相，有關的電壓互感器二次回路檢修後要進行核相

4)1 O, A \\\\\' |% L0 ]: h( A自動同期裝置一定要完好

5)8 A2 f! ?! u/ y9 }/ y& s% ! A并網之前，發電機要确認在熱備用狀态，發電機出口開關和PT一定要搖到工作位。

6)- X L) o( ^6 ]" b- f! E6 |- g0 H* e& E操作人員要熟悉本廠的一次系統和二次系統

7)同步表指針停在零位不動或指針已指在零位時不準合閘。待并發電機在未并入系統前，與系統達到同期隻是暫時的，同步表停在零位不動，可能是表内斷線或其他原因所緻，不能合閘

8)同步表指向零位移動過快時，表明待并發電機與系統頻率相差太大，不易掌握斷路器的合閘操作時間，容易造成非同期，故不準合閘。

9)同步表指針過零位不穩定而有跳動現象時，可能是因為同步繼電器的内部觸點有卡住現象，故不準合閘。

怎樣解決非同期并列的問題

發電機準同期并列必須滿足電壓，周波和相位相同三個條件，如果由于某種原因或操作不當使當并列沒有滿足三個條件，發電機便處于非同期運行，非同期運行可能損壞發電機，也會對系統供電系統造成強烈的沖擊，影響系統正常工作，故應防止這類事故發生。若待并發電機與系統電壓不同，在并列時會産生一定的沖擊電流，若電壓差小于10%時，沖擊電流不大，不會對發電機造成大的危害，如果電壓差過大，遠遠低于系統電壓，除了産生大的沖擊電流外，還會導緻系統電壓嚴重下降，将事故波及到系統中的其他設備，為此應在手動準同期裝置中裝設電壓差檢查裝置，以防非同期并列發生，通常情況下，要求并列時待并發電機的電壓略高于系統電壓。

若待并發電機電壓相位與系統電壓相位不同時，并列時引起的沖擊電流将産生同期力矩，使待并發電機立即拉入同步，當二者相位差在30°以内時，産生的沖擊電流及同期力矩不會造成嚴重影響，若相位差很大，則沖擊電流和同期力矩可能達到三相短路電流的二倍，使定子線棒和轉軸受到一個很大的沖擊應力，造成定子端部繞組嚴重變形，聯軸器螺栓被剪斷等嚴重後果，因此，一般準同期裝置應加入相角閉鎖裝置，以确保并列時相位差不超過30°。

若同期回路接線錯誤，也會給發電機帶來危害，所以一般在安裝和檢修後要測試回路接線，故而接線引起的事故很少。

發電機并列時，在待并發電機主斷路器合的的瞬間，如果定子電流突然增大，系統電壓驟然波動并降低很多，發電機發出轟鳴聲，而定子電流先劇烈變化，然後慢慢地恢複正常，即表明發電機非同期并列，此時應立即拉開發電機的主斷路器及滅磁開關，使發電機停止運行，再對發電機各部分進行全面檢查，确認發電機正常才可重新起動發電機。

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