之 发电机同期并列原理详解

同步发电机自动准同期并列综述任治坪（新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐 830008）摘要：本文介绍的是同步发电机的自动准同期并列基本原理，其中包含了同期并列的基本基本条件，模拟式自动准同期装置的原理，微机型自动准同期装置的原理等内容。

关键字：同期并列整步电压恒定越前时间周期法解析法DFT类算法Parallel synchronous generatorautomatic synchronizing SummaryRen Zhiping(Electrical Engineering College,Xinjiang University,Urumqi,Xinjiang 830008)Abstract：This article describes a synchronous generator automatic synchronizing the basic principles of a tie, which contains the basic fundamental conditions for the same period in parallel, analog principle of automatic synchronizing devices, computer-based automatic synchronizing device principle and so on.Key word: Juxtaposition；Lockout V oltage；Echizen time constant；Cycle approach；Resolve approach；DFT-like algorithm0、引言随着工业社会的不断发展电力行业显得越来越重要，而同期并列是电力系统中经常进行的一项十分重要的操作。

不恰当的并列会对发电机和系统产生巨大的冲击损坏电气设备影响电力系统的稳定性造成成本升高甚至造成人员伤亡。

发电机同期原理发电机作为一种将机械能转化为电能的设备，广泛应用于电力系统、工业生产和交通运输等领域。

在发电机的正常运行中，同期原理起着至关重要的作用。

本文将围绕发电机同期原理展开讨论，包括同期原理的定义、作用、实现方法以及相关应用。

一、同期原理的定义发电机同期原理是指发电机在运行过程中，发电机的转子与电站电网的频率、相位、电压等参数保持一致。

具体来说，在发电机运行时，发电机的转子通过电场和磁场的相互作用转动产生电流，而这个电流的频率、相位以及电压等参数必须与电站电网的参数完全匹配，才能实现发电机与电站电网的同步运行。

二、同期原理的作用同期原理的作用主要体现在以下几个方面：1. 保证电力系统的稳定性：发电机同期原理的应用可以保持电力系统的稳定性，避免电站电网的频率、相位、电压等参数出现大幅度的波动，从而保证系统的正常运行。

2. 提高电力传输效率：发电机同期原理的实现可以确保发电机与电站电网之间的频率和相位一致，减少导线电阻、电感和电容的损耗，提高电力传输的效率。

3. 避免电力质量问题：发电机同期原理的应用可以避免电力质量问题，如电压波动、频率跳变等现象，保证电力的稳定供应，减少对终端设备的损害。

三、同期原理的实现方法实现发电机同期原理主要有两种方法：机械同期和电子同期。

1. 机械同期：机械同期是指通过机械装置来实现发电机的同步运行。

一种常见的机械同期装置是同步电机，它通过传动装置将发电机的转子与电网的转子连接起来，使得两者的转速一致，从而实现同步运行。

2. 电子同期：电子同期是利用控制电路来实现发电机的同步运行。

通过监测发电机与电网之间的频率、相位差等参数，通过控制装置对发电机进行调整，使得两者的参数保持一致，实现同步运行。

四、同期原理的应用发电机同期原理广泛应用于电力系统、工业生产和交通运输等领域。

其中几个主要的应用包括：1. 电力系统：在电力系统中，发电机同期原理是确保不同发电机之间能够协调运行，实现负荷均衡和电力供应稳定的重要手段。

发电机的并列运行1.待并发电机的电压有效值Uf与电网的电压有效值U相等或接近相等，允许相差±5％的额定电压值。

待并发电机的电压有效值Uf，与电网的电压有效值U之间的压差ΔU，若在允许范围内，所引起的无功冲击电流是允许的。

否则ΔU越大，冲击电流越大，这个过程相当于发电机的突然短路。

因此，必须调整两者间的电压，使其接近相等后才可并列。

2.待并发电机的周波ff应与电网的周波f相等，但允许相差±0.05～0.1周/秒以内。

若两者周波不等，则会产生有功冲击电流，其结果使发电机转速增加或减小，导致发电机轴产生振动。

如果周波相差超出允许值而且较大，将导致转子磁极和定子磁极间的相对速度过大，相互之间不易拉住，容易失步。

因此，在待并发电机并列时，必须调整周波至允许范围内。

通常是将待并发电机的周波略调高于电网的周波，这样发电机容易拉入同步，并列后可立即带上部分负荷。

3.待并发电机电压的相位与电网电压的相位相同，即相角相同。

在发电机并列时，如果两个电压的相位不一致，由此而产生的冲击电流可能达到额定电流的20～30倍，所以是非常危险的。

冲击电流可分解为有功分量和无功分量，有功电流的冲击不仅要加重汽轮机的负担，还有可能使汽轮机受到很大的机械应力，这样非但不能把待并发电机拉入同步，而且可能使其它并列运行的发电机失去同步。

在采用准同期并列时，发电机的冲击电流很小。

所以，一般应将相角差控制在10º以内，此时的冲击电流约为发电机额定电流的0.5倍。

4.待并发电机电压的相序必须与电网电压的相序一致。

5.待并发电机电压的波形应与电网电压的波形一致。

以上条件中第4项关于相序的问题，要求在安装发电机的时候，根据发电机规定的转向，确定好发电机的相序而得到满足。

所以在以后的并列过程中，相序问题就不必考虑了。

第5项关于电压波形的问题，应在发电机生产制造过程中得以保证。

综上所述，在发电机并列时，主要满足1～3项的条件，否则将会造成严重事故。

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第六章同期系统将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。

同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。

否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。

准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。

（!）发电机电压相序与系统电压相序相同；（"）发电机电压与并列点系统电压相等；（#）发电机的频率与系统的频率基本相等；（$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。

自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。

自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。

因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。

自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。

一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。

在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。

发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。

除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。

例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断+!8+ 8+ 路器，都可作为同期点。

第六章同期系统将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。

同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。

否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。

准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。

（!）发电机电压相序与系统电压相序相同；（"）发电机电压与并列点系统电压相等；（#）发电机的频率与系统的频率基本相等；（$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。

自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。

自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。

因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。

自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。

一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。

在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。

发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。

除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。

例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断+!+ 路器，都可作为同期点。

在同期点应装设准同期装置。

对于电压在 !!"#$ 以上的联络线路的断路器，除装设准同期装置外，其重合闸装置应具有检查无压、检 查同期的功能。

发电机的并列运行是一种常见的发电系统运行方式，它能够在电网不稳定或者需要大功率供电的情况下提供可靠的电力支持。

本文将重点探讨发电机并列运行的原理、优势和注意事项。

一、发电机并列运行的原理发电机并列运行，即将多台发电机连接在一起，通过共享负载来提供电力。

每台发电机都可以独立工作，但通过合理的控制和调节，使各个发电机的功率输出相等，从而实现并列运行。

发电机并列运行的主要原理是通过谐振回路来实现负载共享。

当多台发电机并列运行时，它们的输出电压和频率应该是相同的。

为了实现这一点，发电机通常通过同步装置来确保它们的电压和频率一致。

在并列运行期间，各个发电机之间通过同步装置进行相互校准，保持电压和频率的一致性。

二、发电机并列运行的优势1. 提高可靠性：可以通过并列运行将多台发电机连接在一起，当其中某一台发电机发生故障时，其他发电机可以自动接管负载，确保电力供应的连续性。

2. 提高容量：多台发电机并列运行可以实现电力容量的叠加。

当需要大功率供电时，可以通过增加发电机的数量来满足需求。

3. 实现负载均衡：通过合理调节各个发电机的功率输出，可以实现对负载的均衡分配，避免某一台发电机负载过重，提高整体发电系统的效率和稳定性。

4. 降低噪音和振动：多台发电机并列运行可以将负载分散到多台发电机上，减少单个发电机的负载，从而降低了噪音和振动的产生。

5. 简化维护：多台发电机并列运行可以实现冗余备份，当其中一台发电机需要维修或保养时，其他发电机可以继续供电，减少了停电时间和维修成本。

三、发电机并列运行的注意事项1. 各个发电机之间的电压和频率必须一致，需要通过同步装置进行校准和调节。

同时，应定期检查和维护同步装置，确保其正常工作。

2. 发电机的容量和参数需要相匹配，避免出现功率不均衡或过负荷的情况。

在选择和搭配发电机时，应符合相关的电气参数和并列运行要求。

3. 发电机之间的互联和连接应采用合适的电缆和接线方式，确保电力传输的可靠性和稳定性。

发电机同期并网技术简介摘要：本文简单介绍发电机同期并网原理，结合现场实际分别对手动、自动同期并网方式的优缺点进行总结。

关键词：手动、自动、并网1.概述在发电厂中，同期并网是电厂发电前的一项重大操作。

需要励磁、汽机控制等各系统之间协调配合，最终实现发电机稳定并入电网，将电能稳定送入电网。

一旦操作不当，可能造成系统波动、进相运行等异常事故，严重时会造成非同期并网、保护误动作，甚至导致停机停堆。

2.发电机并网原理发电机同期并网的原理：通过采集发电机出口电压互感器电压与系统侧电压比较，当达到设定条件时（包括两侧的电压幅值、相序、相位等条件时）发出合闸指令，通过闭合发电机出口断路器将发电机与系统并网，实现电能输送。

发电机并网的条件：（1）发电机机端电压与系统侧电压幅值相等并且波形一致；（2）发电机机端频率与系统侧频率相同，约50Hz；（3）发电机机端电压与系统侧电压相序相同。

（4）合闸瞬间，发电机机端电压与系统侧电压相位相同。

在以上四个条件具备的基础上，就能完成发电机的顺利并网，且在并网瞬间，发电机机端电压与系统电压的差值越小，则发电机并网时受到的冲击就越小，并网过程就越平稳。

3.发电机同期并网方式简介3.1同期装置简介深圳国立智能的SID-2FY型的同期装置，具有手动、自动准同期并网功能。

同期装置能够自动识别当前的并网模式，有差频并网、同频并网（合环）方式。

在差频并网时，通过精确的数学模型能够保证快速的捕捉第一次出现的并网时机，精确的在相角差为零度时完成无冲击并网。

在并网过程中，按模糊控制理论的算法，对机组频率以及电压进行自动控制，确保最快最平稳的使压差、频差进入整定范围，实现更为快速的并网。

3.2手动同期并网模式简介手动准同期装置是通过同期装置配置的选线器进行通道的选择，共设置3个通道，分别对应发电机出口断路器、主变高压侧110JA/120JA断路器（3/2接线的发电厂）。

通过选择不同的通道分别进行各个开关的同期并网操作。

发电机的并列运行是指将多台发电机连接在一起，同时提供电力输出。

这种方式常用于大型电力需求场合，以保证电力供应的稳定性和可靠性。

以下将详细介绍发电机的并列运行原理、实施要点以及优缺点。

一、发电机的并列运行原理发电机的并列运行基于并联电路原理，即将多台发电机的正、负极连接在一起，形成一个共同的电网。

这样一来，每台发电机可以有一定的独立性，但总体上仍然能够实现电力的共享和平衡。

并列运行的发电机可以根据实际负载情况，自动实现负载均衡，确保每台发电机的运行平稳。

所谓负载均衡，指的是根据实际需求，将电力负载平均分配给每台发电机，使其在运行过程中得到合理的负荷。

当一个发电机负荷过重时，可以通过电控系统的自动调节，将其负载转移到其他发电机上，从而保证所有发电机的运行平稳和效率最大化。

二、发电机的并列运行要点1.选用相同规格的发电机：在进行发电机的并列运行时，要求选择相同规格和型号的发电机。

这样做有利于各台发电机在电流、电压等参数上保持一致，从而更好地实现负载均衡。

2.平行线路的设计：在进行发电机的并列运行时，要合理设计平行线路。

即确保各个发电机之间的导线长度、截面积、电阻等参数相近，以减少电流和电压的损耗，并且要注意防止回流电流的产生。

3.优化发电机的控制系统：发电机的并列运行离不开先进的控制系统。

通过利用自动化控制系统，可以实现对每台发电机的负载均衡、电压稳定、频率控制等功能。

同时，还需要有完善的保护功能，比如过流、过压、短路等保护，确保发电机和负载设备的安全运行。

4.配置合适的负荷：发电机的并列运行的一个重要要点就是选择合适的负荷。

负荷的选择应根据实际需求和发电机的额定容量进行合理匹配，以保证发电机的负载率在正常范围内。

过轻的负荷会导致发电机工作不稳定，过重的负荷则会造成发电机过热、损坏等问题。

5.故障和维护管理：发电机的并列运行时，要建立完善的故障和维护管理体系。

定期进行发电机的检查、维护和保养工作，及时发现和修复故障，确保发电机的正常运行和寿命。

电力系统自动化同步发电机同期系统与并列操作电力系统自动化同步发电机同期系统是现代电力系统中一个非常重要的组成部分，其主要作用是确保发电机在并网运行时，能够与系统其他发电机和负荷保持同步，避免出现失步现象。

并列操作是指多台发电机同时在同一系统中运行，这个过程需要同步发电机同期系统的支持和协调，以确保各台发电机能够稳定、安全地运行。

同步发电机同期系统的主要作用是使发电机与电网的电压、频率和相位相同，并保证其输出的电能满足系统需求并能进行平稳地功率交换。

同期系统包括同期器、速度控制和电压调节等组件。

其中，同期器主要用于检测发电机转速，控制发电机励磁，保证发电机与电网频率相同；速度控制主要用于控制机组转速，保证发电机与电网同步；电压调节用于控制电网电压，使发电机输出电能符合系统需求。

并列操作时，同步发电机同期系统需要协调各台发电机的运行状态，保证它们的频率和相位相同。

在发电机并列运行时，通常采用一台发电机作为主发电机，其余发电机则作为从属发电机，通过控制主发电机的输出功率和电压来控制整个系统的运行。

同期系统需要对发电机进行速度和电压调节，以保证发电机输出的电能符合系统需求。

此外，同步发电机同期系统还需要监控各台发电机的运行状态，当出现故障时及时处理，以确保系统稳定、安全地运行。

在电力系统中，同步发电机同期系统是一个非常重要的组成部分，其作用不仅可以保证发电机的正常运行，还可以提高电力系统的安全可靠性。

在并列操作中，同步发电机同期系统的协调和控制能力特别重要，它们直接关系到整个系统的运行和稳定性。

因此，对同步发电机同期系统的研究和应用具有重要的意义，这需要我们在关注它的同时，不断深入探索和利用它的优势，为电力系统的发展和健康运行做出贡献。