发电机组并列运行的条件是什么？

发电机组投入并列运行的整个过程叫做并列。将一台发电机组先运行起来，把电压送至母线上，而另一台发电机组启动后，与前一台发电机组并列，应在合闸瞬间，发电机组不应出现有害的冲击电流，转轴不受到突然的冲击。合闸后，转子应能很快的被拉入同步。随着负荷的波动，电力系统中运行的发电机组台数经常要变动。因此，同步发电机的并列操作是电厂的一项重要操作。另外，在系统发生某些事故时，也经常要求将备用发电机组迅速投入电网运行。可见，并列操作在电力系统中是很频繁的。电力系统的容量在不断增大，同步发电机的单机容量也越来越大，大型机组不恰当的并列操作将导致严重后果。因此，对同步发电机的并列操作进行研究，提高并列操作的准确度和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现实意义。

一、发电机并列运行的条件

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。在并列合闸过程中，发电机与电网的电压、周波、相位角接近但并不相等时，由此而产生的较小冲击电流还是允许的。合闸后，在“自整步作用”下，能够将发电机拉入同步。

二、发电机并列时的操作

投入并联的过程称为整步过程，实用的方法有两种，准确整步法（准同步法），把发电机调整到完全合乎投入并联条件再进行并联合闸操作；自整步法（自同步法），先将发电机励磁绕组经过限流电阻短路，当发电机转速接近同步速时（小于5%），先合上并联开关，再立即接入励磁，依靠定、转子间的电磁力自动将电机牵入同步。其操作简单、无复杂设备，合闸有冲击电流。

1、准同期并列法

（1）灯光明暗法

当发电机满足并联运行条件时，三个灯泡不亮，此时合闸并联运行。当灯泡不灭，则表示不满足并联运行条件，需要调整发电机的转速、电压和相位。

（2）灯光旋转法

有两相交叉接线，一相灯灭，另两相灯光亮度不变，满足并联条件，合闸运行。若频率不等，灯光交替亮暗，形成灯光旋转。根据频率超前和滞后，灯光旋转方向不同，可以判断两者频率高低关系。

2、自动同步并列法

系统电压和发电机电压分别经过电压互感器降压后送入自动准同期装置，自动同期装置由均频控制单元（查成交价|参配|优惠政策）均压控制单元和合闸控制单元三部分组成。均频控制单元自动检测发电机电压与系统电压频率差的方向，发出增速或减速信号送到机组调速器的频率给定环节自动调节，发电机电压的频率使频率差减小。均压控制单元自动检测发电机电压与系统电压的幅值差的方向，发出升压或降压信号送到发电机励磁调节器的电压给定环节，自动地调节发电机电压的幅值使幅值差减小。合闸控制单元自动检测发电机电压与系统电压之间的频率差和幅值差，在频率差和幅值差均小于整定值时，在相角差σ=0前一个发电机断路器的合闸时间（恒定越前时间），发出合闸信号送到发电机断路器的控制回路使断路器合闸。

三、并列合闸的注意事项

为防止不同期并列，在下列三种情况时不准合闸：

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

2、若组合式三相同期表S的指针在接近同期点时出现停滞现象，不准合闸。因为此时虽然满足并列条件，但由于开关操作机构动作需要约0.2秒的时间，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S的指针转动过快时，不准合闸。因为此时待并发电机与电网的周波相差很大，不易掌握开关合闸操作的时间，容易造成在不同期点上合闸。

发电机的并列操作非常重要，在一定程度上关系到整个发电厂与电网的安危。因此，要求操作人员必须具有丰富的现场经验和实际工作的锻炼；要求在操作时注意力必须高度集中，密切监视有关机组及联络线的表计变动情况；抓住机会稳、准地进行发电机的并列操作，确保待并发电机安全可靠地并入电网运行。