一、發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的條件
1.待并發(fā)電機(jī)的電壓有效值Uf與電網(wǎng)的電壓有效值U相等或接近相等，允許相差±5％的額定電壓值。
待并發(fā)電機(jī)的電壓有效值Uf，與電網(wǎng)的電壓有效值U之間的壓差ΔU，若在允許范圍內(nèi)，所引起的無(wú)功沖擊電流是允許的。否則ΔU越大，沖擊電流越大，這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的突然短路。因此，必須調(diào)整兩者間的電壓，使其接近相等后才可并列。
2.待并發(fā)電機(jī)的周波ff應(yīng)與電網(wǎng)的周波f相等，但允許相差±0.05～0.1周/秒以?xún)?nèi)。
若兩者周波不等，則會(huì)產(chǎn)生有功沖擊電流，其結(jié)果使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增加或減小，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)軸產(chǎn)生振動(dòng)。如果周波相差超出允許值而且較大，將導(dǎo)致轉(zhuǎn)子磁極和定子磁極間的相對(duì)速度過(guò)大，相互之間不易拉住，容易失步。因此，在待并發(fā)電機(jī)并列時(shí)，必須調(diào)整周波至允許范圍內(nèi)。通常是將待并發(fā)電機(jī)的周波略調(diào)高于電網(wǎng)的周波，這樣發(fā)電機(jī)容易拉入同步，并列后可立即帶上部分負(fù)荷。
3.待并發(fā)電機(jī)電壓的相位與電網(wǎng)電壓的相位相同，即相角相同。
在發(fā)電機(jī)并列時(shí)，如果兩個(gè)電壓的相位不一致，由此而產(chǎn)生的沖擊電流可能達(dá)到額定電流的20～30倍，所以是非常危險(xiǎn)的。沖擊電流可分解為有功分量和無(wú)功分量，有功電流的沖擊不僅要加重汽輪機(jī)的負(fù)擔(dān)，還有可能使汽輪機(jī)受到很大的機(jī)械應(yīng)力，這樣非但不能把待并發(fā)電機(jī)拉入同步，而且可能使其它并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步。
在采用準(zhǔn)同期并列時(shí)，發(fā)電機(jī)的沖擊電流很小。所以，一般應(yīng)將相角差控制在10º以?xún)?nèi)，此時(shí)的沖擊電流約為發(fā)電機(jī)額定電流的0.5倍。
4.待并發(fā)電機(jī)電壓的相序必須與電網(wǎng)電壓的相序一致。
5.待并發(fā)電機(jī)電壓的波形應(yīng)與電網(wǎng)電壓的波形一致。
以上條件中第4項(xiàng)關(guān)于相序的問(wèn)題，要求在安裝發(fā)電機(jī)的時(shí)候，根據(jù)發(fā)電機(jī)規(guī)定的轉(zhuǎn)向，確定好發(fā)電機(jī)的相序而得到滿(mǎn)足。所以在以后的并列過(guò)程中，相序問(wèn)題就不必考慮了。第5項(xiàng)關(guān)于電壓波形的問(wèn)題，應(yīng)在發(fā)電機(jī)生產(chǎn)制造過(guò)程中得以保證。
綜上所述，在發(fā)電機(jī)并列時(shí)，主要滿(mǎn)足1～3項(xiàng)的條件，否則將會(huì)造成嚴(yán)重事故。在并列合閘過(guò)程中，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的電壓、周波、相位角接近但并不相等時(shí)，由此而產(chǎn)生的較小沖擊電流還是允許的。合閘后，在“自整步作用”下，能夠?qū)l(fā)電機(jī)拉入同步。
二、發(fā)電機(jī)并列時(shí)的操作
發(fā)電機(jī)并列的方法有兩種，即：準(zhǔn)同期并列法和自同期并列法。目前廣泛采用準(zhǔn)同期并列法。準(zhǔn)同期并列法分為手動(dòng)、半自動(dòng)及自動(dòng)三種。一般采用手動(dòng)或半自動(dòng)這兩種操作方法。目前，我們采用的的是手動(dòng)準(zhǔn)同期并列法，具體操作程序如下：
1.發(fā)電機(jī)升壓操作正常后，需要根據(jù)發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)具體運(yùn)行狀況，將待并同期點(diǎn)的同期開(kāi)關(guān)（控制屏5KP的“聯(lián)絡(luò)線(xiàn)同期開(kāi)關(guān)”TK/或者是6KP的“發(fā)電機(jī)同期開(kāi)關(guān)”TK）右轉(zhuǎn)至“投”的位置，使同期母線(xiàn)帶電。
2.將發(fā)電機(jī)同期閉鎖開(kāi)關(guān)STK置于“閉鎖”位置，其1、3接點(diǎn)斷開(kāi)。與此同時(shí)，同步檢查繼電器TJJ 進(jìn)入閉鎖狀態(tài)。
3.將6KP的“手動(dòng)準(zhǔn)同期開(kāi)關(guān)”1STK左轉(zhuǎn)至“粗調(diào)”位置，6KP的組合式三相同期表S就有了電壓和周波的指示。此時(shí)，通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓及頻率，使之與電網(wǎng)的電壓及頻率相近或基本一致。
4.當(dāng)發(fā)電機(jī)周波與電網(wǎng)周波相差在1.0周/秒以?xún)?nèi)時(shí)，將“手動(dòng)準(zhǔn)同期開(kāi)關(guān)”1STK右轉(zhuǎn)至“細(xì)調(diào)”位置，則組合式三相同期表S的線(xiàn)圈得電，指針開(kāi)始緩慢地順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，應(yīng)根據(jù)電壓、頻率的指示，更精細(xì)的調(diào)整待并發(fā)電機(jī)的頻率。為了使待并發(fā)電機(jī)并列后可立即帶上部分負(fù)荷，應(yīng)使待并發(fā)電機(jī)的頻率稍大于同期頻率。同時(shí)，將待并開(kāi)關(guān)（5KP的121或6KP的101）的操作把手置于“預(yù)備合閘”位置，做好并列合閘的準(zhǔn)備，這時(shí)開(kāi)關(guān)的綠色指示燈發(fā)出閃光。待指針快接近同期點(diǎn)時(shí)（考慮到開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)有大約0.2秒的動(dòng)作時(shí)間），迅速將待并開(kāi)關(guān)（121或101）的操作把手右轉(zhuǎn)至合閘位置，此時(shí)該開(kāi)關(guān)的紅色指示燈發(fā)平光，綠色指示燈熄滅，這表明待并發(fā)電機(jī)并列成功。
5.發(fā)電機(jī)并列后，應(yīng)將控制屏上的同期開(kāi)關(guān)、手動(dòng)準(zhǔn)同期開(kāi)關(guān)及同期閉鎖開(kāi)關(guān)的操作把手恢復(fù)原位，然后接帶負(fù)荷，使發(fā)電機(jī)按正常運(yùn)行方式運(yùn)行。
三、為防止不同期并列，在下列三種情況時(shí)不準(zhǔn)合閘：
1.組合式三相同期表S的指針轉(zhuǎn)動(dòng)不平穩(wěn)而且有跳動(dòng)現(xiàn)象，不準(zhǔn)合閘。因?yàn)檫@可能其
內(nèi)部的接點(diǎn)有卡阻現(xiàn)象。
2.若組合式三相同期表S的指針在接近同期點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)停滯現(xiàn)象，不準(zhǔn)合閘。因?yàn)榇藭r(shí)雖然滿(mǎn)足并列條件，但由于開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作需要約0.2秒的時(shí)間，若在此時(shí)間內(nèi)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間的電壓、周波及相角差有變化，則會(huì)使開(kāi)關(guān)的合閘在不同期點(diǎn)上。
3.若組合式三相同期表S的指針轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)快時(shí)，不準(zhǔn)合閘。因?yàn)榇藭r(shí)待并發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的周波相差很大，不易掌握開(kāi)關(guān)合閘操作的時(shí)間，容易造成在不同期點(diǎn)上合閘。
四、對(duì)操作人員的要求
發(fā)電機(jī)的并列操作非常重要，在一定程度上關(guān)系到整個(gè)發(fā)電廠與電網(wǎng)的安危。因此，要求操作人員必須具有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際工作的鍛煉；要求在操作時(shí)注意力必須高度集中，密切監(jiān)視有關(guān)機(jī)組及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的表計(jì)變動(dòng)情況；抓住機(jī)會(huì)穩(wěn)、準(zhǔn)地進(jìn)行發(fā)電機(jī)的并列操作，確保待并發(fā)電機(jī)安全可靠地并入電網(wǎng)運(yùn)行。
第二章 同期系統(tǒng)的設(shè)備元件及其作用
一、組成同期系統(tǒng)的設(shè)備及元件
構(gòu)成同期系統(tǒng)的設(shè)備元件有：1.電壓互感器1YH、2YH、4YH； 2.同期開(kāi)關(guān)TK/、TK；3.手動(dòng)準(zhǔn)同期開(kāi)關(guān)1STK； 4.同期閉鎖開(kāi)關(guān)STK； 5.組合式三相同期表S； 6.真空開(kāi)關(guān)101、121； 7.同期小母線(xiàn)TQMa、TQMc、TQMa/； 8.同期合閘小母線(xiàn)1THM721、2THM722； 9.同步檢查繼電器TJJ； 10.電壓小母線(xiàn)1YMa、1YMc、YMb。
二、同期系統(tǒng)的構(gòu)成及設(shè)備元件的作用
1.由1YH和4YH及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)同期開(kāi)關(guān)TK/，通過(guò)同期小母線(xiàn)、電壓小母線(xiàn)和同期合閘母線(xiàn)的連接，組成了聯(lián)絡(luò)線(xiàn)同期并列點(diǎn)。該同期點(diǎn)在發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下待并時(shí)，向同步檢查繼電器TJJ和組合式三相同期表S，分別輸入電網(wǎng)及發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、相位角等參量。
2.由1YH和2YH及發(fā)電機(jī)同期開(kāi)關(guān)TK，通過(guò)同期小母線(xiàn)、電壓小母線(xiàn)和同期合閘母線(xiàn)的連接，組成了發(fā)電機(jī)同期并列點(diǎn)。該同期點(diǎn)在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行狀態(tài)下待并時(shí)，向同步檢查繼電器TJJ和組合式三相同期表S，分別輸入電網(wǎng)及發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、相位角等參量。
3.由組合式三相同期表S、手動(dòng)準(zhǔn)同期開(kāi)關(guān)1STK、同步檢查繼電器TJJ和同期閉鎖開(kāi)關(guān)STK，通過(guò)同期小母線(xiàn)、同期合閘母線(xiàn)和配電裝置信號(hào)電源線(xiàn)的連接，組成了具有對(duì)兩個(gè)
系統(tǒng)的參量，進(jìn)行檢測(cè)、比較、判斷、盤(pán)面指示并發(fā)出執(zhí)行命令及電氣閉鎖功能的手動(dòng)準(zhǔn)同期裝置。其元件的作用：
①組合式三相同期表S，能夠分別指示出兩個(gè)系統(tǒng)間的電壓、頻率及相位差的變化，為操作人員提供了發(fā)電機(jī)待并過(guò)程中動(dòng)態(tài)的、直觀的、準(zhǔn)確的相關(guān)參數(shù)；為發(fā)電機(jī)安全、可靠的并列運(yùn)行提供了依據(jù)。
②同步檢查繼電器TJJ能夠自動(dòng)地分析、比較、判斷兩個(gè)系統(tǒng)間電壓幅值及相位差的變化，并根據(jù)判斷的結(jié)果，發(fā)出執(zhí)行命令（其干簧繼電器的常開(kāi)、常閉接點(diǎn)斷開(kāi)或閉合）。其作用是，防止操作人員在非同期情況下將待并發(fā)電機(jī)并列。它是手動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的非同期閉鎖部分。
③手動(dòng)準(zhǔn)同期開(kāi)關(guān)1STK的作用就是，通過(guò)其接點(diǎn)將同期小母線(xiàn)、同期合閘母線(xiàn)、配電裝置信號(hào)電源線(xiàn)與同步檢查繼電器TJJ及組合式三相同期表S可靠的連接起來(lái)，并通過(guò)其接點(diǎn)的切換，使組合式三相同期表S和同步檢查繼電器TJJ實(shí)現(xiàn)上述功能。
④同期閉鎖開(kāi)關(guān)STK的1－3接點(diǎn)和TJJ的常閉接點(diǎn)并聯(lián)，可以解除TJJ的閉鎖作用。當(dāng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行不需要同期操作的合閘時(shí)，為了能將該開(kāi)關(guān)合上，就需要利用STK的1－3接點(diǎn)將TJJ的常閉接點(diǎn)短接，解除TJJ的閉鎖作用。