一.待并发电机的电压U2与运行发电机(或电网)的电压U1之间需满足以下条件:
1. △U=|U1-U2|≤10%U
2. △f=|f1-f2|≤±0.5Hz或△T=1/△f≥2s
3. δ=|δ1-δ2|≤±15°
即电压的有效值偏差在±10%以内;频率偏差在±1%以内(或频差周期大于2秒);相位差在±15°电角度以内。
二.手动并车程序:
1.启动待并发电机组
先检查启动条件:冷却水、滑油、燃油、启动气源或电源,然后启动待并机的原动机,使其加速到接近额定转速。
2.启动后检查发电机的三相电压
用电压表测待并发电机和电网的电压,观察待并机的电压,看是否建立起额定电压(一般可不必进行调整,因有自动调压器的作用),是否缺相。
3.进行频率预调、精调
接通同步表,检测电网和待并发电机的差频大小和方向,通过调速开关调整待并机组转速,使待并机与电网的频率接近。再将同步表选择开关转向待并机,先调整频差,精确调节待并机的原动机转速,使待并发电机的频率比电网频率稍高(约0.3Hz),此时可看到同步表的指针沿顺时针“快”方向缓慢转
根据同步表检测相位差,在将要达到“相位一致”时将主开关合闸,合闸指令应有提前量,提前时间为主开关的固有动作时间。当同步表指针转到上方11点位置时,立即按下待并机的合闸按钮,此时自动空气断路动,约3s转动一圈。
4.捕捉同相点、进行合闸操作器立即自动合闸,待并发电机投入电网就运行。
5.转移负载
此时待并机虽已并入电网,但从主配电板上的功率表可以看出,它尚未带负载,为此,还要同时向相反方向调整两机组的调速开关,使刚并入的发电机加速,原运行的发电机减速,在保持电网频率为额定值的条件下,使两台机组均衡负荷。
6.切除同步表
最后断开同步表,并车完毕。
三.并车操作注意事项
1.频差不能偏大也不可太小
频差偏大,比如调节频差周期为2s,虽然是允许频差,但是由于整步表指针旋转比较快,不易捕捉“同相点”,易造成较大冲击而使并车失败。如果频差太小,指针转一周时间较长(列如10s),则会拖延并车时间。所以频差周期调节到3~5s为宜,既迅速又成功。还要注意:
当接通整步表时可能会出现表针只在某一位置震动而不旋转的情形,这表明频率差太大,应试调节待并机频率(加速或减速),以使频差减小、指针能够转移;
如果指针呆滞、缓慢迂回、没有确定的转向,这说明两频率接近相等,频差几乎为零,此时很难捕捉同相点。为缩短并车时间,应调节待并机使之加速3~5s转一圈。
2.尽量避免逆功率
虽然不论整步表指针是向“慢”(f2<f1)或向“快”(f2>f1)的方向转,只要达到允许频差都可以合闸。但“慢”的方向易造成逆功率跳闸,所以最好是调节到向“快”(f2>f1)的方向。这样,合闸后待并机就能立即分担一点负荷。
3.按合闸按钮应有适当的提前量
并车时应考虑有适当的提前量,以保证主开关触头闭合时恰好是同相位,尽量减小合闸冲击电流。发电机主开关的固有动作时间:对于电磁铁合闸机构一般可按0.1s计,电动机合闸机构可按0.3s计,再分别加上手按按钮的操作时间,可按0.1s计。即电磁铁合闸的主开关提前两应为0.2s,电动机合闸的主开关提前量应为0.4s。对于顺时针旋转为快的同步表,若同步表指针按钟表分针计算,则同步表转一圈为3s时,电磁铁合闸应在56min的时刻,电动机合闸应在52min的时刻。因此,实际合闸操作时,只要同步表指针转一圈的时间在3~5s间,合闸提前量可掌握在:1.电磁铁合闸操作机构可在57min时刻合闸;2.电动机合闸操作机构可在53.5min时刻合闸。
4.绝对禁止180°反向合闸
不能在指针转到“同相点”反向180°处合闸,这时冲击电流最大,不仅可能照成合闸失败,而且还会引起供电的机组跳闸,造成全船断电。
5.不能在大于允许频差时合闸
如果频差太大(频率周期小于2s)时并车,合闸后转速快的机组剩余动能很大,两机所产生的整部力矩可能不足于将其拉入同步,结果将由于失步产生很大冲击而导致跳闸断电。因为在允许频差下合闸,合闸后是靠整步力矩将两机组拉入同步。对于频率稍快的发电机产生制动性力矩可使其减速,频率稍慢的发电机产生驱动性力矩可使其加速,因此合闸后很快可进入同步运行。这与单独调节一台并联发电机有功功率的情况类似,当加大一台机的油门时,机组转速瞬时加快,输出电功率增大,电磁反转矩减小(相当于增加了以驱动转矩)而转速加快。所以整部操作时,频差周期不应小于2s。
6.合闸时应避开突然扰动
在按下合闸按钮前,如果遇到电网电压幅度或频率突然发生波动应暂缓合闸操作,待稳定后再操作,不然可能会使并车失败。
7.并车完毕及时断开同步表
因为同步表是按短时工作制设计的,所以只允许短时(15min)通电使用。
总之,不论是由于操作不当或外部扰动,只要是在较大的频差或相位下合闸都有可能造成并车失败。
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