发电机并机条件、投入步骤、并列失败的缘由及排查

柴发电站由柴油发电机组和配电机构构成，一般大型柴油发电机房通常设有2-3台同功率、同类型的发电机组，日常由一台发电机向电网供电。随着工业社会的不断发展电力行业显得越来越重要，而同期并机是电力系统中经常进行的一项十分重要的使用。不当的并车方式会对发电机和装置出现巨大的冲击，事故电气装备，影响电力装置的稳定性，造成成本升高。康明斯公司本文即关于发电机同期并列的原理、因素和步骤进行了陈说，同时提出了发电机并车失败的原因和消除方式。

      并机投入时，防止发生大的电流冲击和转轴受到突然的功率。并机合闸必须满足四个条件∶

（1）发电机频率等于市电的频率（各国市电频率大致有两种∶50Hz或60Hz，我国为50Hz）。

      用准同期法进行并机使用，发电机组电压必须相同，频率相同以及相位一致，这可通过装在同期盘上的两块电压表、两块频率表以及同期表和非同期指示灯来监视，并车操作程序如下：

      将其中一台发电机组的负载开关合上，将电压送至母线上，而另一台机组处在待并状态。合上同期开头，调整待并发电机组的速度，使它等于或接近同步速度 （与另一台机组的频率相差在半个赫兹以内），调节待并发电机组的电压，使其与另一台发电机组电压接近，在频率与电压均相近时，同期表的旋转速度是越来越慢 的，同期指示灯也时亮时暗；当待并联组与另一台机组相位相同时，同期表指针指示向上方正中间位置，同期灯较暗，当待并列组与另一台机组相位差较大时，同期表指向下方正中位置，此时同期灯较亮，当同期表指针按顺时针方向旋转时，这说明待并发电机的频率比另一台机组的频率高，应减轻待并发电机组的速度，反之当同期表指针按逆时针方向 旋转时，应增加待并发电机组的速度。同期表指针顺时针方向缓慢旋转，指针接近同期点时，立即将待并车组的断路器合闸，使两台发电机组并机。并机后切除同期表开关和相关的同期开关。

      将同步发电机调整到符合并列要素后进行并网使用，分为暗灯法和旋转灯光法两种。

      如图1所示。大电与同步发电机之间的三相并机开关两侧接灯泡，称相灯，若三相相灯同明同暗，说明相序正确；当三组相灯同时熄灭时，表示电压差△U，=△U，=△U。=0，即可并网合闸。

      相灯将呈现同时暗、同时亮的交替变化现状，说明发电机与市电的频率不同，需调节柴油发动机转速队而改变发电机频率。

      三个相灯没有绝对熄灭的时候，而是在较亮和较暗范围闪烁，需调节励磁电流从而改变发电机的端电压。

      三个相灯明暗呈交替变化状态，说明发电机与大电的相序不同，需对调发电机或大电的任意两根接线。

      三组相灯不一样时熄灭，，无法合闸并网，需微调节转速。

      如图2所示。此程序比暗灯法容易实现并网使用，一个相灯熄灭时，另两个相灯亮度一样；调整发电机转速，使灯光旋转极其缓慢。当相灯1熄灭，相灯2、相灯3亮度一样时，即可合闸并网。

      柴油发电机自同步并机接线、自同步法的投入程序

（2）发电机投放市电，立即加直流励磁电流，此时靠定、转子磁场间所形成的引力就可把转子自动牵入同步。缺陷合闸后有电流冲击。

（3）如图4所示，合闸控制电路把电压差允许鉴别的因素、频差允许鉴别要素与恒定提前时间（主开关合闸时间）捕获脉冲通过一个合闸与门送出合闸控制信号，使主开关合闸操作。

      由自动准同步系统和自动调频调载装置配合完成。

① 检验待并发电机电压与市电电压之间的频率和频差符号，并根据频差的大小和符号，向待并发电机发

出相应的自动整步的加载或减速信号。② 检修频差、相位差和电压差，当满足允许合闸因素时，适时地发出合闸指令。

      为避免不一样期并车，在下列3种情形时不准合闸：

1、组合式三相同期表的指针转动不平稳而且有跳动现状，不准合闸。由于这可能其内部的接点有卡阻现象；

2、若组合式三相同期表的指针在接近同期点时发生停滞状况，不准合闸。由于此时虽然满足并列要素，但由于开关使用系统动作需要约0.2s的时间，若在此时间内发电机与电网之间的电压、周波及相角差有变化，则会使开关的合闸在不同期点上；

3、若组合式三相同期表的指针转动过快时，不准合闸。由于此时待、并发电机与大电的赫兹相差很大，不易掌握开关合闸操作的时间，容易造成在不一样期点上合闸。

      发电机的并列使用在一定程度上关系到整个发电厂与大电的安危，要求使用人员必须具有丰富的现场经验；在操作时密切监视有关机组及联络线的表计变动情形；确保待并发电机安全可靠地并入大电运行。

      交流同步发电机并机失败的原由一般有以下几方面：

① 市电数据波动太大：因为有较大负载波动，导致市电容量、频率、电压大幅度波动，当并联合闸时出现较大的冲击电流而使主开关跳闸，故而并机时应断开剧烈波动的负荷，待并车完成后再接通负荷。② 由于自动调频调载装置故障而不能合理分配负荷或者手动并联时负载转移不及时使逆功率继电器动作引起主开关跳闸。

通过试验，就是在大电数据平稳，波动不大的状况下，两台发电机也不能互相自动准同步并列，那就消除了电网不稳的原由。手动准同步并车以后，随着负载的变化发电机能够完成容量的自动分配，说明自动调频调载装置也是正常的，也解除了它的原因。能够手动准同步并联合闸，说明能够满足并机运转的因素，主开关也没有问题。检查均压线与接线端钮也是正常的。通过上述诠释，基础可以确定造成这种损坏现象的缘由是自动并机机构出现了问题，无法发出合闸指令。

       机组运转不稳定，不能寻觅同步投入因素。

如图6所示，并机运转模块EP200的输入电源是通过接在发电机单相电路中的电流互感器供应的。图中并联单机开关打开时为并车运转，闭合时为单机运行。

在1#发电机运转时把2#发电机启动起来，调试到准同步状态，按下并联按钮，测定并列运行模块EP200的并车单机开关两端，发现2台发电机的并列单机开关均为闭合状态。而并车单机开关的打开是通过并机按钮控制一个接触器来实现的。按下并联按钮，检验发现接触器不动作，查验从按钮到接触器接线正常，线圈控制电压正常，确定是接触器事故。换新接触器，恢复接线，并列试验，并列恢复正常。

图5  康明斯发电机组同期并列系统控制逻辑图6  发电机并联运行接线图

      随着科技的发展，柴发电站的自动化程度越来越高，信息技术和其它高新技术也都是建立在电能应用基础之上的。这就要求康明斯发电机公司的柴发电站管理人员除了要不断地提高自己的专业技能，同时也要对柴发机房的详细机电装备加强保养管理，既要会使用，也要充分知晓它们性能优点，工作机理，才能做到科学管理、精心维护、精确维保，才能精确地领会设备的工作状态，发现问题时能够下手，敢于下手。确保柴油发电机组及配电装置始终处于良好的技术状态，确保柴发电站安全营运。

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