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发电机与母线并联图如图1所示。母线用发电机G等效,G1是待并入运行的同步发电机,在开关K的两端接电压表。下面说明不满足同步发电机并联合匣条件的后果。

(1)             相序接错  相序接错时,例如发电机G1的B1相接到母线的C相,发电机的G1和C1相接到母线的B线,相量图如图2(a)所示。由图可见,无论什么瞬间,最多只有一相同相,另外两相总存在△U,例如A相同相时,在Ua和Ua1重合,△U1=0,其他两相的△U相等,大小为√3U,如图2(b)所示。此时不仅有很大的冲击电流产生,而且会出现持续的大电流,因此,相序不一致时,绝对不允许合匣。

(2)             电压不相等  若其他条件满足,电压不相等,例如母线G的电压Ua大于发电机的G1的电压Ua1,如图3所示,则在三相中均有△U存在,当开关K断开时,其两端的差值电压(电压表的读数)△U=Ua-Ua1,因此,当发电机G1并联投入时,在发电机和母线间将出现环流Ip,两端的差值电压越大,在发电机的环流就越大。

(3)             频率不一致  若满足其他的条件,但频率不一致时,其相量图如图4所示,此时可把母线电压和发电机的输出电压看成是两个大小相等但转速不同的旋转相量ω1和ω2,两个相量将以角速度ω1-ω2旋转。这时两个相量之间的相角差β将随时间在0℃~360℃范围内周而复始地变化,母线与同步发电机之间将出现一个大小与相位均不断变化的电压差△U(△U1、△U2、△U3),此电压差称为拍振电压,拍振电压的大小将随时间在0~2U范围内变化。拍振电压产生一个大小和相位随时间不断变化的拍振电流Ip,该电流在电网内引起一定功率振荡,而对电机本身也将产生很大的冲击电流和转矩。ω1和ω2的差值愈小,拍振压△U变化愈慢,从0~2U范围内变化所需的时间愈长。

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