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          1. 并聯不同節距的交流發電機

              當發電機并聯時,兩個發電機的瞬時電壓幅值和頻率在它們連接到公共母排處達到完全相同。由交流發電機產生的電動勢(em) 的差異將導致電流從具有較高瞬時電動勢的發電機流到具有較低瞬時電動勢的發電機。

              以純正基波電壓波形和具有3次諧波的失真電壓波形彼此疊加為例說明,即使這兩個波形可能具有完全相同的電壓有效值幅值(RMS均方根值),但在不同的時間點,-個電壓波形的 瞬時值會高于另一個電壓波形的瞬時值,反之亦然。當發電機在公共母排上連接在一起時, 瞬時電壓的差異將導致發電機之間的瞬時電流流動即產生3次諧波電流環流。因此,在并聯之前,在發電機之間存在瞬時電壓差的任何時間點處,被稱為中性線環流的電流將在發電機之間循環流動,當存在可作為電流流經路徑的系統中性線時更為明顯。

              不同節距的交流發電機并聯時的不兼容的影響可以通過包括常規的交流電流測量在內的適當的測量裝置清楚地看出。在系統空載運行時,觀察從每個發電機流出的電流顯示,環流將是最明顯的。存在幾種用于并聯5/6節距交流發電機或不同節距的交流發電機的方法,并且這些方法中的最常見的將在這里描述。

              (1)中壓/高電壓示例

              中壓/高壓發電機并聯的最常見方法在全球各地有所不同。我們將介紹兩種不同的方法,-種常用于北美,另一種常用于北美以外。

              在北美使用的中壓系統中,每個發電機的中性點通過中性接地電阻器接地。并聯的中壓發 電機通過三角形(O) /星形(Y)接法的降壓變壓器所帶實際負載,由發電機產生的任何諧波失真保持在電力變壓器的高壓側,并且與實際負載隔離??梢钥闯?,當在中壓下,來自電源的諧波失真可以忽略,因為它不會增加由負載產生的諧波失真。此外,發電機產生的任何3次諧波電壓將保持在變壓器的中壓側,并且不通過低壓配電系統中的中性點。

              當需要減少環流時,可以使用可選的接地方法。這些方法包括使用電抗器代替電阻器或使用中性線切換方案??梢允褂眠m配裝置代替相同配置的電阻器。需要對適配裝置進行適當選型和調整。另一種適配裝置方法在以下關于“用于并聯不同節距的發電機的策略”的部分中描述。下面描述中性線切換方法。

              當發電機停止時,所有中性點接地開關均處于合閘狀態。當發電機啟動時,一臺成功合閘的機組,將保持其中性點接地開關的合閘狀態,而所有其他機組的中性點接地開關則分閘。由于始終只有一臺運行中的發電機的中性點連接到接地電阻器,發電機之間的所有環流無法形成通路。如果發電機系統需要與市電并聯,則應斷開已合閘的中性點接地開關。與所有接地方案一樣,中性點接地電阻大小必須適當。該方法具有將由發電機產生的所有諧波電流保持在變壓器的高壓側并且不增加負載的諧波含量的相同優點。

              (2)低電壓示例

              在北美,大多數低壓系統以, 線電壓運行, -些系統以 416V或600V 線電壓運行。在低樂系院和wVIV系統之間存在兩個主要差異,共需要更仔細地選擇交流發電機燒組節距,第樂許多低壓系統包括連接在發電機和并聯開關裝置之間的中性線,族中性線也可以連接物各種低壓負載。第二,許多低壓負教是非線性的,并且在電力系統運行時在其上產生譜波,這 共負載包括變頻器(VD),不同斷電源(UrS)和開關電源(SMPS)。 如前所述,選擇使北產生的總諧波失真最小的交流發電機對于低電壓系統是重要的。

              2/3節距的交流發電機不會向總系統增加任何了次諾波。因此,2/3節距交流發電機是低壓四線系統的選擇。

              (3)具有不同節距的發電機的并聯

              當并聯不同節距的交流發電機時,使用三線配電系統。通過減配發電機組母排和負載之間的中性線,去除具破壞性的諧波電流賴以流經的路徑,請波問題的最常見原因被最小化(請波電流仍然會在發電機中產生熱量,但消除了諧波電流流經中性線發熱的破壞性影響。)

              (4)四線系統中的并聯不同節距的交流發電機

              當需要井聯發電機組直接為單相負載供電時(電路中沒有三角形星形接法的變壓器為負載提供中性線),有3種方法可以降低流經中性線的諧波電流的破壞性風險:僅連接類似節距電機的中性點(不同節距發電機中性點不連接),在不同節距交流發電機之間安裝電抗器,或考慮到中性線諧波電流占用了部分中性線額定載流量,對交流發電機進行降額使用。

              (5) 只連接類似節距的中性點

              低壓系統通常需要具有接地的中性線。在并聯應用中,為了使系統只有一個中性線接地點,該接地點的理想位置在系統開關裝置中。同時必須考慮需要中性線連接的單相負載的大小與不需要中性線連接的三相負載的大小。只要系統中有足夠的線對中性容量,系統負載將自然 平衡。在這種情況下必須小心,以確保沒有中性線接地點的發電機不是一個接人母排的,否則系統將沒有中性線接地點。如果存在任何發電機必須被允許作為連接到母排的發電機(例如在所有其他發電機組已經失效的故障情況下)的情況,則使用中性線接觸器以確保僅類似節距的發電機的中性點之間進行連接,類似于北美以外中壓/高壓系統最常見的發電機并聯配置。在該設計中,對于考慮中性點接觸器的放障模式尤其關鍵。
                                   

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