发电机并入电网的方法有哪些?有什么特点?

题目

发电机并入电网的方法有哪些?有什么特点?

参考答案和解析
正确答案: 在电网运行中,发电机并入电网的方法主要包括准同期并列法和自同期并列法两种,它们的特点分别是:
(1)准同期并列法是发电机在并列前已励磁,当发电机侧的频率、电压及电压相位角均与并列处电网侧的频率、相位、大小接近相同时,将发电机主断路器合闸,完成并列操作。
1)准同期并列的优点是正常情况下并列冲击电流很小,因而设备无冲击,电网无扰动,可实现平稳过渡。
2)准同期并列缺点是:①并列操作时间长,正常并列尚需几分钟甚至十几分钟,电网事故情况下使待并机组严格满足并列条件所需时间就更长,如遇汽机调速不稳,准同期并列就更困难;②如果合闸时间不准确,可能造成非同期并列的严重后果。
(2)自同期并列法是将未励磁、接近同步转速的发电机投入电网,同时给发电机加上励磁,在同步力矩作用下把发电机拖入同步,完成并列操作。
1)自同期并列的优点为:①别列操作迅速,因为条件简单,转速接近即可并列。在事故处理过程中此优点更为突出,甚至在电网电压和频率严重降低时,采用此并列法仍有可能将发电机迅速投入,且容易实现自动化;②从原理上保证不发生非同期并列事故。
2)自同期并列的缺点是:①未经励磁的发电机投入电网时相当于把一个有铁芯的电感线圈接入电网,会产生较大的电流冲击,正如一台大型发电机启动一样,其冲击电流比额定电流大几倍;②投入瞬间要从电网吸收大量无功功率,致使电网电压短时下降;③这种方法仅在电网中的小容量发电机及同步电抗较大的水轮机上采用。对大中型发电机一般均采用同期方法并列,更不适用于两个电网间的并列操作。
准同期和自同期两种别列方式既可以手动操作,也可以自动操作。若以准同期方式并列,则手动操作称为手动准同期并列,自动操作称为自动准同期并列。
准同期并列原理不仅适用于发电厂的发电机与电网间的并列,也适用于变电站中电网一部分与另一部分或两个电网间的并列。不同点仅在前者就地操作即可完成,后者必须经调度部门协调有关发电机,使之有功出力、无功出力或增或减以满足两电网间的并列条件,从而实现准同期并列。自动准同期并列是电力系统的主要并列方式。
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相似问题和答案

第1题:

发电机并入电网有几种方式?


正确答案: 发电机并入电网有两种方式:
准同期并列,并列操作前,调节发电机励磁,当发电机电压的频率、相位、幅值分别与系统并列点电压、频率、相位、幅值相接近时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。
自同期并列,并列操作前,将未励磁的待并发电机升速至同步转速,然后合上发电机断路器,再加励磁,在原动机的转矩与同步转矩互相作用下,将发电机拖入同步。

第2题:

发电机并入电网有哪几种方式?各有什么有缺点?


正确答案: 发电机并入电网有两种方式:
(1)准同期并列,并列操作前,调节发电机励磁,当发电机电压的频率、相位、幅值分别与系统并列点电压、频率、相位、幅值相接近时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。准同步并列的最大优点是并列时冲击电流小,不足是并列操作中需要对发电机电压、频率进行调整,并列时间较长且操作复杂,另外,如果合闸时间不准确,可能造成非同步合闸。
(2)自同期并列,并列操作前,将未励磁的待并发电机升速至同步转速,然后合上发电机断路器,再加励磁,在原动机的转矩与同步转矩互相作用下,将发电机拖入同步。其最大优点是并列过程中不存在调整发电机电压、频率的问题,并列时间短且操作简单,不足是并列发电机未经励磁,并列时会从系统中吸收无功而造成系统电压下降,同时产生很大的冲击电流。

第3题:

发电机有哪些种类?各有什么特点?


参考答案:(1)从电机工作原理划分

发电机分为同步发电机和异步发电机。

(A)同步发电机——同步发电机是一种交流发电机。它的转子旋转速度(由原动机驱动)与气隙旋转磁场的旋转速度是相等的,处于“同步“状态的一种交流发电机。这是一种最常用的交流发电机。广泛使用在水轮发电机、汽轮发电机、内燃(柴油)发电机中。

(B)异歩发电机——异步发电机也是一种交流发电机。它的转子的旋转速度(由原动机驱动)与气隙旋转磁场的旋转速度是不相等的,处于“异步”状态的一种发电机。在异步发电机中,转子旋转速度高于气隙旋转磁场的旋转速度;而在异步电动机中,正好相反转子旋转速度低于气隙旋转磁场的旋转速度。由于异步发电机存在许多缺点,限止了它的推广使用。只在风力发电机中和在并网的调峯水电站的发电机中有所应用。

(2)从原动机不同来划分

发电机分为水轮发电机、汽轮发电机、中、小型柴油(内燃)发电机、风力发电机。

(A)水轮发电机——用水轮机作原动力的发电机,其特点是转速低,从100多转/分~1000转/分。该型发电机极数多,体积大,为粗壮扁平型,大的其直径有几十米大。多为立式,功率由几千瓦到几十万千瓦。其飞逸转速倍数高,因水轮发电机组带有很大飞轮。飞逸速度一般为1.6~2.5倍。

(B)汽轮发电机——用汽轮机作原动力的发电机,其特点是转速高,一般均为3000转/分,极数为二极,他们均为细长形,外径小,轴向长度长。多为卧式。功率由几百千瓦到上百万千瓦。其飞逸转速倍数为1.2倍。

(C)内燃发电机——用柴油机(或汽油机,燃气轮机等)作原动力的发电机,其特点为:均是中、高速的转速,大多为750转/分~3000转/分,也有上万转的,大功率的转速低,小功率的转速高。其中1500转/分的柴油发电机使用最多,功率从1kW到几千千瓦。其飞逸转速倍数为1.2倍。

(D)风力发电机——用风机作原动力的发电机,该发电机转速极低,一般在几十转到1~200转/分(直驱式),若用变速箱,转速也可为近千转/分。风力发电机有异步发电机和永磁发电机等几种。目前,永磁风力发电机已占主导地位,功率从几百瓦到几千千瓦。

(3)从相数来划分从相数来划分,有单相发电机和三相发电机。

(A)单相发电机——只有一个单相线圈的发电机,其线端标志为U1U2,有的还有电容励磁绕组,虽然电机有二个单相绕组,但这还是单相电机,因为二个单相绕组并未连接组合在一起。

(B)三相发电机——有三个单相绕组,並且三个单相绕组的末端联在一起组成一个三相绕组的中性点,用N表示;三个单相绕组的起头的线端标志分别由字母U、V、W表示,这种发电机叫三相发电机。

(4)从频率来划分

从频率来划分有工频发电机、中频发电机、双频发电机、直流发电机。其中,工频发电机、中频发电机、双频发电机又是交流发电机。

(A)工频发电机——频率为50Hz/60Hz的发电机为工频发电机,工频发电机中有50Hz和60Hz两种供电制式。欧洲、原苏联地区、中国、日本等国家地区为50Hz供电制式;美国、拉丁美洲、菲律宾等国家、地区为60Hz供电制式。所以,出口发电机组要注意出口地区和供电制式。

(B)中频发电机——频率从200Hz到1000Hz的发电机均为中频发电机,军用中频发电机多为400Hz,电炉炼钢的中频发电机则为1000Hz。

(C)双频发电机——发电机同时既能发出工频电压,又能发出中频电压供用户使用的发电机为双频发电机。双频发电机的频率多为50Hz/400Hz,双频发电机是一种特殊发电机,只在军事设备中才会用到。

(D)直流发电机——频率为零,发出恒定不变化输出电压波形的发电机为直流发电机,

(5)从使用地点或用户来划分

从使用地点或用户来划分有陆用柴油发电机、船用柴油发电机之分。

(A)陆用柴油发电机——陆用柴油发电机是一种标准型发电机,陆用发电机没有三防要求(军用除外),陆用发电机无特殊性能要求。

(B)船用柴油发电机——船用柴油发电机是一种特殊用途发电机,其技术要求、性能参数要求均有其特殊性。船上动力负荷多,并相对来说较大,而船上电站容量较小,船上对设备安全性要求高,所以,船用发电机是与陆用发电机有较大区别的。船用发电机有三防要求(防潮、防霉、防盐雾),船用发电机对发电机的短路比或超瞬变电抗值有严格要求,使其短路保护能有效,可靠实现。船用发电机还要求其励磁系统具有强大的复励能力,才能带船上较大的动力负荷,所以,以前船用发电机多采用相复励磁发电机或谐波励磁发电机。为了获得比较大的短路比,一般船用发电机气隙也很大,电机也做的比较大,以便获得较大短路比、较小瞬态电抗,来满足船上短路保护动态性能要求。所以船用电机比陆用电机要做得大,环境适应性要求也高。所以价格也高,组装的船用发电机组卖价也要高。技术人员,特别是销售人员要清楚这些。

(6)从电压等级来划分

从电压等级来划分,有低压发电机、高压发电机之分。

(A)低压发电机——电压低于或等于660V的发电机为低压发电机。由于地区不同、国家不同,低压电压等级又有许多,50Hz供电制式地区,三相发电机的电压等级为:400V(线)/230V(相),单相发电机的电压等级为230V或220V。60Hz供电制式或地区,其电压等级就多种多样:有230V、400V、420V、440V、460V(线电压)等等。

(B)高压发电机——电压3300V的发电机为高压发电机。高压发电机的电压等级有三种:①3300V,②6300V,③10500V。高压发电机组装的机组即为高压发电机组,该产品价格高,经济效益好。

(7)从励磁方式来划分

从励磁方式来划分有有刷励磁发电机、无刷励磁发电机、永磁无刷发电机。

(A)有刷励磁发电机——(主)发电机的励磁电流是通过滑环、碳刷(刷握)送到发电机旋转的转子励磁绕组中去的,这种发电机为有刷发电机。

(B)无刷励磁发电机——主发电机的励磁电流是由交流励磁机的转子绕组提供的,不需要滑环、碳刷,实现了无刷化励磁。这就是无刷发电机。它的的特点是有一交流励磁机,即一台发电机里有两台发电机在里面。

(C)永磁发电机——采用现代永磁材料——稀土永磁(例如钕铁硼永磁)材料,铁氧体永磁材料来实现发电机的励磁的发电机为永磁发电机。它的特点是没有交流励磁机,也没有主转子的电励磁线圈。因此永磁发电机体积小,效率高。但也有其缺点,调压率指标差;随温度变化,发电机电压变化也大(磁性能变化大引起的)等等。永磁发电机技术也在飞速发展变化中,永磁发电机为了解决上述缺点,又出现了许多新的永磁发电机等等。

第4题:

什么是发电机绝缘的在线监测?在线监测有哪些方法?


正确答案:在线监测是区别于我们所熟悉的常规离线绝缘测试方法如介损、泄漏电流测试等,而在发电机运行工作电压下对发电机绝缘进行的连续测量。目前发电机的绝缘在线监测主要是发电机局部放电的在线监测。局部放电在线监测是在发电机内(或出线回路上)永久性地安装传感器,这些传感器可以连接到某种便携式的局放测试仪,对局部放电进行定期监测,或连接到某种固定式的局部放电监测系统进行持续监测。目前在线监测主要指后者。局部放电与发电机定子绕组的绝缘状况密切相关。应用在线监测系统,可以对运行中的发电机持续地进行局部放电监测。连续测取比离线监测能测取到更真实的反映发电机绝缘状况的数据。发电机绝缘的在线监测方法按所取信号的种类可分为非电测法和电测法。
非电测法,是通过声学、特征气体等非电参量进行监测的方法。这些方法的优点是无需测取电量,测量中不受电气干扰。缺点是判断依据存在准确性方面的问题,也不能定量。主要有:
①超声波检测。局部放电同时产生声脉冲,其频谱约为10-107Hz,但其声信号非常微弱。超声波检测即将其声音信号转换为电信号后放大输出。
②特征气体检测。如臭氧浓度检测法,由于臭氧是发电机电晕的特征气体,通过对臭氧浓度的测试来判断发电机电晕的状况。在国外省的机组中,在发电机风洞里就设置了臭氧(03)检测装置,以确定发电机在运行中的局部放电强度。目前,这种方式是作为局部放电电测法的一种补充方法。欧洲的一种观点认为:与局放电测法相比,03检测能独自对发电机端部电晕进行定量评估。结合电测法,是分析发电机局部放电最有效的办法。这种方法在国内还没有应用。
③离子式过热诊断法。早期在上世纪60年代国外就开始应用,这种方法是将发电机冷却用的循环氢气采样引入到测定器内,利用发电机绝缘因局部放电后产生的热解离子,通过检测离子浓度的方法来检测发电机的绝缘状态。这种方式应用很少。
④气相色谱法。这种方法是从发电机中采集气体,利用气相色谱分析法来推定采得的气体中的有机物成分,这种方式也只能由于氢气冷却的发电机,根据循环氢气中的所含混合其他的成分和数量,来推断绝缘的状态。后两种化学方法不适合水轮发电机使用。
电测法即在线监测发电机运行过程中局部放电的电量参数,如绝缘局部放电时产生的脉冲电流(脉冲电流法,即ERA法)或局部放电时产生的电磁辐射波(无线电干扰电压法,即RIV法)等。脉冲电流法可以根据局部放电的等效电路来校定视在放电电荷,相对检测灵敏度也较高。目前脉冲电流法是发电机局部放电在线监测应用最主要的方法。

第5题:

发变组并入电网的方式有哪几种?


正确答案: 发变组并入电网的方法有两种:一是准同步法,二是自同步法。
⑴准同步法并列,就是并列操作前,调节发电机励磁,当发电机电压的频率、相位、幅值分别与并列点系统的电压、频率、相位、幅值相接近时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。
⑵自同步法并列,就是先将励磁绕组经过一个电阻(阻值为励磁绕组阻值的5~10倍)闭路,在不加励磁的情况下,当待并发电机频率与系统频率接近时,合上发电机断路器,紧接着加上励磁,利用电机的自整步作用,即借助于原动机的转矩与同步转矩互相作用,将发电机拉入同步。

第6题:

同步发电机并入大电网运行时,欲增大其感性无功功率的输出,应调节什么?怎么调?


正确答案: 应调节励磁电流。在过励磁状态下,增大励磁电流,输出的感性无功功率将增大。

第7题:

电网的调峰电源有哪些?发电机组的调峰幅度如何?有哪些调峰方式?


正确答案: 目前电网中的调峰电源主要有:抽水蓄能机组、常规水电机组、汽轮发电机组、燃油(汽)轮机组和其他新型式的调峰机组(如核电机组减负荷调峰),和通过对用户侧负荷管理的方法,削峰填谷调峰。
1.抽水蓄能系统该发电机状态,调峰能合理接近200%;
2.水电机组减负荷调峰或停机,调峰以最小出力(考虑震动区)接近100%;
3.燃油(汽)机组减负荷,调峰能力在50%以上;
4.燃煤机组减负荷、起停调峰、少蒸汽运行、滑参数运行,调峰能力分别为50%(若投入油或加加装助燃器可减至60%)、100%、100%、40%。
对解决机组处理受阻问题;推广应用成熟的燃烧器改造技术,提高锅炉低负荷稳燃烧力,单元制剂组改为扩大单元制,实现停炉不停机调峰;大机组采用“少汽无负荷”方式运行;大机组变压运行和大机组的两班制运行等技术改造的火电机组设备,可扩大机组的调峰能力。调峰方式主要包括;常规调峰、非常规调峰和并听机组调峰;也可简单的常规的旋转调峰和开停机组调峰。

第8题:

117)同步发电机和调相机并入电网有准同期并列和自同期并列两种基本方法。( )


答案:对
解析:

第9题:

当电网发电故障时,为使发电机能很快并入电网,应采用()。


正确答案:自整步法

第10题:

同步发动机并入电网运行的条件是发电机与电网的()、()、()相等,发动机电压与电网电压的()一致。


正确答案:电压;相位;频率;相序