第三章电力自动化第三章

1、第三章同步发电机自动并列装置第六组、第七组概述n电力系统并列操作的作用电力系统并列操作的作用n并列操作并列操作n发电机并列：未投入系统的空载发电机经调节满足并列发电机并列：未投入系统的空载发电机经调节满足并列条件后经断路器操作投入系统参加并列运行的操作条件后经断路器操作投入系统参加并列运行的操作n系统并列：已解列为两部分的系统经调节满足并列条件系统并列：已解列为两部分的系统经调节满足并列条件后经断路器进行的操作后经断路器进行的操作n同步发电机并列操作的基本要求同步发电机并列操作的基本要求n并列瞬间，冲击电流不应超过规定的允许值；并列瞬间，冲击电流不应超过规定的允许值；n并列后，发电机应能迅速进

2、入同步运行。并列后，发电机应能迅速进入同步运行。n自动并列装置的作用自动并列装置的作用n减轻运行人员的劳动强度减轻运行人员的劳动强度n提高运行的可靠性和稳定性提高运行的可靠性和稳定性n同步发电机并列操作的方法同步发电机并列操作的方法n准同步并列准同步并列手动准同步并列；自动准同步并列手动准同步并列；自动准同步并列优点：冲击电流小，并网后拉入同步快，不会引起系统电压降优点：冲击电流小，并网后拉入同步快，不会引起系统电压降低低n自同步并列自同步并列优点：并列速度快，但冲击电流大，要短时从系统吸收无功，优点：并列速度快，但冲击电流大，要短时从系统吸收无功，会引起系统电压短时下降。很少应用。（用于事故

3、并列）会引起系统电压短时下降。很少应用。（用于事故并列）n准同步并列条件准同步并列条件n准同期并列的理想条件准同期并列的理想条件n待并发电机电压与系统电压的幅值相等待并发电机电压与系统电压的幅值相等;n待并发电机频率与系统频率相等待并发电机频率与系统频率相等;n断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零，即的瞬时相角差为零，即0。n准同期条件的实际条件为准同期条件的实际条件为n待并发电机电压与系统电压的幅值接近相等，其电压差待并发电机电压与系统电压的幅值接近相等，其电压差值不超过（值不超过（510）额定电压；）额定电压；n待

4、并发电机电压与系统电压间的相角差在并列瞬间接近待并发电机电压与系统电压间的相角差在并列瞬间接近于零，相角差于零，相角差不应大于不应大于10；n待并发电机频率与系统频率接近相等，其频率差不宜超待并发电机频率与系统频率接近相等，其频率差不宜超过（过（0.20.5）额定频率。）额定频率。SGUU 、SGff 、SG、SGUU 、SGff 、SG、ZZQ-5装置整体介绍装置组成线性整步电压的获得单元 导前时间脉冲的获得单元 频差检测单元压差检测单元得到一个恒定的导前时间脉冲，用以保证并列断路器主触头闭合瞬间的相角差在0附近。合闸逻辑单元得到线性整步电压，便于检测准同期条件。检查待并发电机与系统之间的频

5、率差是否在规定范围内，在规定范围内时，允许发合闸脉冲，否则闭锁合闸脉冲。检查待并发电机与系统之间的电压差是否在规定范围内，在规定范围内时，允许发合闸脉冲，否则闭锁合闸脉冲。对上面几个单元的输出结果进行逻辑判断，满足准同期条件时，发出合闸脉冲。实际上，合闸脉冲是与在导前时间脉冲同时发出的。 线性整步电压n 0时，时，u s y出现出现最大值；最大值； 180整步电压出现最小值，整步电压出现最小值， u zb的大小反映了相角的大小反映了相角差大小。差大小。nu zb的斜率与频差绝对的斜率与频差绝对值成正比，反映了频值成正比，反映了频差的大小。差的大小。n线性整步电压的电压线性整步电压的电压波形、顶

6、值电压与波形、顶值电压与u s 、u G幅值无关，不包含幅值无关，不包含电压差信息。电压差信息。导前时间获得单元当UoutUopt时，电平检测电路动作，输出电压Utdq由高电位翻转到低电位0V；当UoutUopt时，电平检测电路不动作，输出Utdq保持高电位。导前时间的调整CnRtdq111hzt导前时间不随频差变化，仅与电路参数RC值和n值有关。00频差检测单元 方法：利用比较恒定导前时间脉冲和恒定导前相角脉冲出现的先后次序来实现频差检测。（180|s.set|；频差不满足要求； dqU.dqtU.当当即恒定导前相角 比恒定导前时间 先出现时，有|S|s.set|；频差满足要求； 即恒定导前

7、相角 比恒定导前时间 同时出现时，有|S|=|s.set|；频差刚好满足要求 dqtt dqtt dqU.dqU.dqtU.dqtU.所以，通过比较 与 出现的先后次序，可以检查频差大小 dqU.dqtU.调频部分调频的作用(1)鉴别频差方向： 当发电机频率高于系统频率时，应发减速脉冲； 当发电机频率低于系统频率时，应发增速脉冲。(2)频差过小时，自动发出合闸脉冲调频的要求：1.正确鉴别频差方向。2.按比例调节。3.调频脉冲宽度可调。4.当频差过小（小于0.05Hz）时自动发加速命令。调频部分的组成n1. 频差方向鉴别单元频差方向鉴别单元。n2.调速脉冲形成单元调速脉冲形成单元。 0 DU时，

8、不允许合闸时，不允许合闸信号输出；否则允许合闸信号输出。信号输出；否则允许合闸信号输出。 DS DG输出升压信号，输出升压信号，DS DG输出降压信号。输出降压信号。n频率测量频率测量交流信号转换成方波，经二分频后进入可交流信号转换成方波，经二分频后进入可编程定时器计数，交流信号频率为编程定时器计数，交流信号频率为f=f c/ N 。把频率差的绝对值和允许的频差进行。把频率差的绝对值和允许的频差进行比较，作出是否允许并列的判断。按发电比较，作出是否允许并列的判断。按发电机频率高于或低于系统频率输出减速或增机频率高于或低于系统频率输出减速或增速信号（在速信号（在0180区间内按频差大区间内按频差

9、大小调节）。小调节）。n导前时间检测导前时间检测n相角差测量相角差测量矩形波的宽度矩形波的宽度i与相与相角差角差i对应。（系统对应。（系统电压方波的宽度电压方波的宽度s为为已知）已知）i =(i / s) （i i 1 ，0 且且2i l e ,则继续进行下一点则继续进行下一点运算，直到满足条件为止。运算，直到满足条件为止。n微机自动准同步装置的构成微机自动准同步装置的构成n单片机系统单片机系统包括微处理器包括微处理器c p u、EPROM、 E2PROM、RAM、定时器及输入输出接口（可编程并行接、定时器及输入输出接口（可编程并行接口）。整定值存放在口）。整定值存放在E2PROM中。中。 C

10、 p u 执行执行EPROM中的程序，对数据采集系统输入至中的程序，对数据采集系统输入至RAM的原始数据分析处理，完成各种保护功能。的原始数据分析处理，完成各种保护功能。n频差、相角差鉴别电路频差、相角差鉴别电路n鉴别频差是否符合准同步并列条件，并作为发鉴别频差是否符合准同步并列条件，并作为发电机调速的依据；电机调速的依据；n计算理想导前合闸角，不断搜索相角差等于合计算理想导前合闸角，不断搜索相角差等于合闸角的时机，发出合闸命令，使待并发电机正闸角的时机，发出合闸命令，使待并发电机正好在好在 0时并入系统。时并入系统。n电压差鉴别电路电压差鉴别电路整定压差和鉴别电压差的大小、极性，对整定压差和

11、鉴别电压差的大小、极性，对励磁调节器进行均压控制。励磁调节器进行均压控制。n输入电路输入电路并列点两侧的电压和开关量信号（并列点并列点两侧的电压和开关量信号（并列点选择、断路器辅助触点（实测断路器合闸选择、断路器辅助触点（实测断路器合闸时间）、远方复位信号、面板的按键和拨时间）、远方复位信号、面板的按键和拨轮开关）。轮开关）。n输出电路输出电路n控制类：均频、均压、合闸。控制类：均频、均压、合闸。n信号类：指示装置异常及电源消失报警。信号类：指示装置异常及电源消失报警。n录波类：对反映同步过程的电量如脉动电压和录波类：对反映同步过程的电量如脉动电压和合闸接触器触点进行录波。合闸接触器触点进行录波。n显示类：监视装置工况、实时参数、整定值及显示类：监视装置工况、实时参数、整定值及异常情况等提示信息如整步表。异常情况等提示信息如整步表。n电源电源n试验装置：对同步装置进行全面的试验及试验装置：对同步装置进行全面的试验及检查。检查。特点：特点：n分析发电机并网前的运动规律，测量断路器分析发电机并网前的运动规