發(fā)電機(jī)組投入并列運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程叫做并列。將一臺(tái)發(fā)電機(jī)組先運(yùn)行起來(lái)，把電壓送至母線上，而另一臺(tái)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)后，與前一臺(tái)發(fā)電機(jī)組并列，應(yīng)在合閘瞬間，發(fā)電機(jī)組不應(yīng)出現(xiàn)有害的沖擊電流，轉(zhuǎn)軸不受到突然的沖擊。合閘后，轉(zhuǎn)子應(yīng)能很快的被拉入同步。隨著負(fù)荷的波動(dòng)，電力系統(tǒng)中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組臺(tái)數(shù)經(jīng)常要變動(dòng)。因此，同步發(fā)電機(jī)的并列操作是電廠的一項(xiàng)重要操作。另外，在系統(tǒng)發(fā)生某些事故時(shí)，也經(jīng)常要求將備用發(fā)電機(jī)組迅速投入電網(wǎng)運(yùn)行。可見(jiàn)，并列操作在電力系統(tǒng)中是很頻繁的。電力系統(tǒng)的容量在不斷增大，同步發(fā)電機(jī)的單機(jī)容量也越來(lái)越大，大型機(jī)組不恰當(dāng)?shù)牟⒘胁僮鲗?dǎo)致嚴(yán)重后果。因此，對(duì)同步發(fā)電機(jī)的并列操作進(jìn)行研究，提高并列操作的準(zhǔn)確度和可靠性，對(duì)于系統(tǒng)的可靠運(yùn)行具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。

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/秒以內(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以內(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

投入并聯(lián)的過(guò)程稱為整步過(guò)程，實(shí)用的方法有兩種，準(zhǔn)確整步法（準(zhǔn)同步法），把發(fā)電機(jī)調(diào)整到完全合乎投入并聯(lián)條件再進(jìn)行并聯(lián)合閘操作；自整步法（自同步法），先將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組經(jīng)過(guò)限流電阻短路，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步速時(shí)（小于5%），先合上并聯(lián)開(kāi)關(guān)，再立即接入勵(lì)磁，依靠定、轉(zhuǎn)子間的電磁力自動(dòng)將電機(jī)牽入同步。其操作簡(jiǎn)單、無(wú)復(fù)雜設(shè)備，合閘有沖擊電流。

1、準(zhǔn)同期并列法

（1）燈光明暗法

當(dāng)發(fā)電機(jī)滿足并聯(lián)運(yùn)行條件時(shí)，三個(gè)燈泡不亮，此時(shí)合閘并聯(lián)運(yùn)行。當(dāng)燈泡不滅，則表示不滿足并聯(lián)運(yùn)行條件，需要調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、電壓和相位。

（2）燈光旋轉(zhuǎn)法

有兩相交叉接線，一相燈滅，另兩相燈光亮度不變，滿足并聯(lián)條件，合閘運(yùn)行。若頻率不等，燈光交替亮暗，形成燈光旋轉(zhuǎn)。根據(jù)頻率超前和滯后，燈光旋轉(zhuǎn)方向不同，可以判斷兩者頻率高低關(guān)系。

2、自動(dòng)同步并列法

系統(tǒng)電壓和發(fā)電機(jī)電壓分別經(jīng)過(guò)電壓互感器降壓后送入自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置，自動(dòng)同期裝置由均頻控制單元均壓控制單元和合閘控制單元三部分組成。均頻控制單元自動(dòng)檢測(cè)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓頻率差的方向，發(fā)出增速或減速信號(hào)送到機(jī)組調(diào)速器的頻率給定環(huán)節(jié)自動(dòng)調(diào)節(jié)，發(fā)電機(jī)電壓的頻率使頻率差減小。均壓控制單元自動(dòng)檢測(cè)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的幅值差的方向，發(fā)出升壓或降壓信號(hào)送到發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的電壓給定環(huán)節(jié)，自動(dòng)地調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的幅值使幅值差減小。合閘控制單元自動(dòng)檢測(cè)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓之間的頻率差和幅值差，在頻率差和幅值差均小于整定值時(shí)，在相角差σ=0前一個(gè)發(fā)電機(jī)斷路器的合閘時(shí)間（恒定越前時(shí)間），發(fā)出合閘信號(hào)送到發(fā)電機(jī)斷路器的控制回路使斷路器合閘。

三、并列合閘的注意事項(xiàng)

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。

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。