為并聯(lián)投入所進(jìn)行的操作過程稱為同步(并車)過程。同步發(fā)電機(jī)同步((并車)的2種方法:準(zhǔn)同步法和自同步法。自同步法是借助于合閘后電機(jī)的自同步作用拉入同步運(yùn)行,普遍用于事故狀態(tài)下的并車。柴油發(fā)電機(jī)組并車主要采用準(zhǔn)同步法。
把發(fā)電機(jī)調(diào)整到完全合乎投入并聯(lián)的條件,然后投入母線(電網(wǎng)),這種方法稱為準(zhǔn)同步法。為判斷是否滿足投入條件,常采用同步指示器。最簡單的同步指示器是由三個(gè)指示燈(通常稱為相燈)組成。相燈有兩種接法:燈光熄滅法和燈光旋轉(zhuǎn)法。
(1)燈光熄滅法燈光熄滅法的接線如圖3-43(a)所示。首先把要投入并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整到同步轉(zhuǎn)速(額定轉(zhuǎn)速),然后調(diào)節(jié)勵磁電流使發(fā)電機(jī)的端電壓接近母線(電網(wǎng))電壓。如果這時(shí)發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率不相等,則發(fā)電機(jī)電壓和母線(電網(wǎng))電壓之間的相位差大小將不斷變化。由于三個(gè)相燈分別接在A和A1、B和B1和C1之間,所以三個(gè)相燈上的電壓ΔU的大小相等,且同時(shí)忽大忽小地變化,于是三個(gè)相燈的亮、暗程度也同時(shí)變化[如圖3-43(b)所示]。亮、暗程度的變化頻率就是發(fā)電機(jī)電壓頻率與母線(電網(wǎng))電壓頻率之差。此時(shí)應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的原動機(jī)轉(zhuǎn)速,使各相燈亮、暗變化的頻率很低,直到各相燈同時(shí)熄滅,A和A1相間的電壓表指示為零,表示發(fā)電機(jī)已滿足并聯(lián)合閘條件,此時(shí)即可迅速合閘。
如果在同步過程中,三個(gè)相燈輪流亮、暗(三個(gè)相燈輪流熄滅,當(dāng)一個(gè)相燈熄滅時(shí),年而兩個(gè)相釘?shù)牧炼认嗤?,這表示發(fā)不同,此時(shí)絕對不能合,應(yīng)改變發(fā)電機(jī)的相序,然后重新進(jìn)行同步操作。
(2)燈光旋轉(zhuǎn)法 燈光旋轉(zhuǎn)法的接線圖和相量圖如圖3-44所示。一個(gè)相燈接在A和A間,另外兩個(gè)分別接在B和C1間和C和B1間。由相量圖可以看出,三個(gè)相燈承受的電壓分別是Δ?1ΔU2和ΔU3,而且數(shù)值各不相等,因此各相燈的亮度也不相同,出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的燈光。燈光旋轉(zhuǎn)的變化頻率是發(fā)電機(jī)電壓頻率與母線(電網(wǎng))電壓頻率之差。調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的原動機(jī)轉(zhuǎn)速,使燈光旋轉(zhuǎn)的頻率很低,直到直接跨接相(此接線圖為A相)開關(guān)的相燈熄滅(ΔU1=0),其他兩相燈光亮度相同時(shí),表示發(fā)電機(jī)已滿足并聯(lián)合閘條件,此時(shí)即可迅速合閘。
從相量圖中還可以看出,如果發(fā)電機(jī)的電壓頻率高于母線(電網(wǎng))電壓頻率時(shí),相量系統(tǒng)A、B、C固定不動,相量系統(tǒng)A1B1、C1以w1-w2之差旋轉(zhuǎn),先是1號相燈最亮,接是乙壓的頻率高于發(fā)電機(jī)的電壓頻率,按照相同的分析方法可知,燈光旋轉(zhuǎn)方向則反過來,即為3、2、1。由此可見,燈光旋轉(zhuǎn)法能看出待并發(fā)電機(jī)與母線(電網(wǎng))頻率誰高誰低,有助于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,加速并車過程,因此應(yīng)用更為普遍。
如果在同步過程中,三個(gè)相燈同時(shí)亮、暗,這表示發(fā)電機(jī)的相序與母線(電網(wǎng))的相序不相同,必須改變發(fā)電機(jī)的相序,然后重新進(jìn)行同步操作。
根據(jù)上面介紹的兩種同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步的方法,簡要?dú)w納其操作步驟如下,
①按照原理接線圖接好線路。
②啟動待并發(fā)電機(jī)的原動機(jī),使其達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。
③調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)勵磁電流,使其端電壓與母線(電網(wǎng))電壓相等。
④將發(fā)電機(jī)電源送至并車母線(電網(wǎng))上,同時(shí)合上并車指示燈(器)開關(guān),檢查發(fā)電機(jī)相序與母線(電網(wǎng))相序是否一致。
觀察燈光旋轉(zhuǎn)(或亮暗)情況、調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速使燈光旋轉(zhuǎn)(或亮暗)非常接慢,直到直接跨接的相燈熄滅,其他兩個(gè)相燈亮度相同(對于燈光熄滅法應(yīng)為三個(gè)相燈同時(shí)熄滅)時(shí),即可迅速合閘。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),一般相燈在六分之一額定電壓時(shí)就不亮了,為了使合閘瞬間更為準(zhǔn)確,可在并車開關(guān)的兩個(gè)接頭上接上一個(gè)電壓表,配合燈光情況再看到電壓表指示為零時(shí),就是理想的合閘時(shí)刻。
并車操作得好時(shí),交流同步發(fā)電機(jī)的聲音和配電盤上的儀表指示都很正常。如果并車得不好,則發(fā)電機(jī)會發(fā)出不正常的聲音和振動,配電盤上的儀表指針也會有擺動,此時(shí)操作應(yīng)鎮(zhèn)靜、沉著,如果發(fā)電機(jī)發(fā)出的聲音和振動不大時(shí),可稍候片刻看能否轉(zhuǎn)人正常,如不能轉(zhuǎn)人正常,應(yīng)立即拉開并車開關(guān)。如果并車振動大,也應(yīng)立即拉開開關(guān),待查明故障原因,排除故障之后,再行并車,以免損壞機(jī)組造成事故。
吧在現(xiàn)代大中功率的柴油發(fā)電機(jī)組中,尤其是自動化柴油發(fā)電機(jī)組都裝備有自動并車系統(tǒng),燈光熄滅法和燈光旋轉(zhuǎn)法已很少直接采用,但柴油發(fā)電機(jī)組中的自動并車系統(tǒng)的指示和控制系統(tǒng)都是應(yīng)用了這一基本原理。
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