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(dāng)發(fā)電機(jī)在公共母排上連接在一起時， 瞬時電壓的差異將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)之間的瞬時電流流動即產(chǎn)生3次諧波電流環(huán)流。因此，在并聯(lián)之前，在發(fā)電機(jī)之間存在瞬時電壓差的任何時間點處，被稱為中性線環(huán)流的電流將在發(fā)電機(jī)之間循環(huán)流動，當(dāng)存在可作為電流流經(jīng)路徑的系統(tǒng)中性線時更為明顯。
不同節(jié)距的交流發(fā)電機(jī)并聯(lián)時的不兼容的影響可以通過包括常規(guī)的交流電流測量在內(nèi)的適當(dāng)?shù)臏y量裝置清楚地看出。在系統(tǒng)空載運行時，觀察從每個發(fā)電機(jī)流出的電流顯示，環(huán)流將是最明顯的。存在幾種用于并聯(lián)5/6節(jié)距交流發(fā)電機(jī)或不同節(jié)距的交流發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)并聯(lián)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(tǒng)中，每個發(fā)電機(jī)的中性點通過中性接地電阻器接地。并聯(lián)的中壓發(fā) 電機(jī)通過三角形(O) /星形(Y)接法的降壓變壓器所帶實際負(fù)載，由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的任何諧波失真保持在電力變壓器的高壓側(cè)，并且與實際負(fù)載隔離?？梢钥闯?，當(dāng)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(fù)載產(chǎn)生的諧波失真。此外，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的任何3次諧波電壓將保持在變壓器的中壓側(cè)，并且不通過低壓配電系統(tǒng)中的中性點。
當(dāng)需要減少環(huán)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(jìn)行適當(dāng)選型和調(diào)整。另一種適配裝置方法在以下關(guān)于“用于并聯(lián)不同節(jié)距的發(fā)電機(jī)的策略”的部分中描述。下面描述中性線切換方法。
當(dāng)發(fā)電機(jī)停止時，所有中性點接地開關(guān)均處于合閘狀態(tài)。當(dāng)發(fā)電機(jī)啟動時，一臺成功合閘的機(jī)組，將保持其中性點接地開關(guān)的合閘狀態(tài)，而所有其他機(jī)組的中性點接地開關(guān)則分閘。由于始終只有一臺運行中的發(fā)電機(jī)的中性點連接到接地電阻器，發(fā)電機(jī)之間的所有環(huán)流無法形成通路。如果發(fā)電機(jī)系統(tǒng)需要與市電并聯(lián)，則應(yīng)斷開已合閘的中性點接地開關(guān)。與所有接地方案一樣，中性點接地電阻大小必須適當(dāng)。該方法具有將由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的所有諧波電流保持在變壓器的高壓側(cè)并且不增加負(fù)載的諧波含量的相同優(yōu)點。
(2)低電壓示例
在北美，大多數(shù)低壓系統(tǒng)以， 線電壓運行， -些系統(tǒng)以 416V或600V 線電壓運行。在低樂系院和wVIV系統(tǒng)之間存在兩個主要差異，共需要更仔細(xì)地選擇交流發(fā)電機(jī)燒組節(jié)距，第樂許多低壓系統(tǒng)包括連接在發(fā)電機(jī)和并聯(lián)開關(guān)裝置之間的中性線，族中性線也可以連接物各種低壓負(fù)載。第二，許多低壓負(fù)教是非線性的，并且在電力系統(tǒng)運行時在其上產(chǎn)生譜波，這 共負(fù)載包括變頻器(VD)，不同斷電源(UrS)和開關(guān)電源(SMPS)。 如前所述，選擇使北產(chǎn)生的總諧波失真最小的交流發(fā)電機(jī)對于低電壓系統(tǒng)是重要的。
2/3節(jié)距的交流發(fā)電機(jī)不會向總系統(tǒng)增加任何了次諾波。因此，2/3節(jié)距交流發(fā)電機(jī)是低壓四線系統(tǒng)的選擇。
(3)具有不同節(jié)距的發(fā)電機(jī)的并聯(lián)
當(dāng)并聯(lián)不同節(jié)距的交流發(fā)電機(jī)時，使用三線配電系統(tǒng)。通過減配發(fā)電機(jī)組母排和負(fù)載之間的中性線，去除具破壞性的諧波電流賴以流經(jīng)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(fā)電機(jī)中產(chǎn)生熱量，但消除了諧波電流流經(jīng)中性線發(fā)熱的破壞性影響。)
(4)四線系統(tǒng)中的并聯(lián)不同節(jié)距的交流發(fā)電機(jī)
當(dāng)需要井聯(lián)發(fā)電機(jī)組直接為單相負(fù)載供電時(電路中沒有三角形星形接法的變壓器為負(fù)載提供中性線)，有3種方法可以降低流經(jīng)中性線的諧波電流的破壞性風(fēng)險:僅連接類似節(jié)距電機(jī)的中性點(不同節(jié)距發(fā)電機(jī)中性點不連接)，在不同節(jié)距交流發(fā)電機(jī)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(fā)電機(jī)進(jìn)行降額使用。
(5) 只連接類似節(jié)距的中性點
低壓系統(tǒng)通常需要具有接地的中性線。在并聯(lián)應(yīng)用中，為了使系統(tǒng)只有一個中性線接地點，該接地點的理想位置在系統(tǒng)開關(guān)裝置中。同時必須考慮需要中性線連接的單相負(fù)載的大小與不需要中性線連接的三相負(fù)載的大小。只要系統(tǒng)中有足夠的線對中性容量，系統(tǒng)負(fù)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(fā)電機(jī)不是一個接人母排的，否則系統(tǒng)將沒有中性線接地點。如果存在任何發(fā)電機(jī)必須被允許作為連接到母排的發(fā)電機(jī)(例如在所有其他發(fā)電機(jī)組已經(jīng)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(jié)距的發(fā)電機(jī)的中性點之間進(jìn)行連接，類似于北美以外中壓/高壓系統(tǒng)最常見的發(fā)電機(jī)并聯(lián)配置。在該設(shè)計中，對于考慮中性點接觸器的放障模式尤其關(guān)鍵。
