第七章 同期系统

1、第七章第七章 同步系统同步系统 本章内容本章内容n 概述概述n 同步系统接线及同步电压引入同步系统接线及同步电压引入n 手动准同步装置手动准同步装置7.1 7.1 概概 述述 同步系统是同步电压与同步装置连接关系的回路，包括了同步系统是同步电压与同步装置连接关系的回路，包括了同步电压引入和同步装置两部分，是实现同步操作的系统。同步电压引入和同步装置两部分，是实现同步操作的系统。 在发电厂和变电所中，同步系统在发电厂和变电所中，同步系统应按以下原则来实现：应按以下原则来实现： （1）同步并列方式及并列条件。）同步并列方式及并列条件。目前电力系统有准同步和自同步并列目前电力系统有准同步和自同步并列

2、两种方式。准同步并列的条件是待并两侧系统电压大小相等；频率相同；两种方式。准同步并列的条件是待并两侧系统电压大小相等；频率相同；电压相角相等。采用的同步装置是带闭锁的手动同步装置或捕捉同步装置。电压相角相等。采用的同步装置是带闭锁的手动同步装置或捕捉同步装置。 （2）同步点的设置。）同步点的设置。发电机出口断路器及发发电机出口断路器及发- -变出口断路器；变出口断路器； 母联断路器；母联断路器；自耦变压器或三绕组变压器的三侧断路器；自耦变压器或三绕组变压器的三侧断路器；系统联络系统联络线的线路断路器；线的线路断路器；旁路断路器；旁路断路器； 厂用工作电源及备用电源断路器。厂用工作电源及备用电源

3、断路器。（3）同步系统的接线。）同步系统的接线。由于电压互感器二次绕组接地方式及同步装由于电压互感器二次绕组接地方式及同步装置型式的不同，同步系统有三相和单相两种接线方式。为简化接线，发置型式的不同，同步系统有三相和单相两种接线方式。为简化接线，发电厂、变电所的同步系统应采用单相接线方式。电厂、变电所的同步系统应采用单相接线方式。 发电厂同步点的设置示例发电厂同步点的设置示例* * 图中带方框的图中带方框的断路器为并列操断路器为并列操作的同步点作的同步点7.2 同步系统的接线及同步电压引入 同步系统包括了同步电压引入和同步装置两部分同步系统包括了同步电压引入和同步装置两部分一、三相接线方式同步

4、电压的引入一、三相接线方式同步电压的引入n同步电压引入电路同步电压引入电路: 把需要待并断路器两侧的高电压经电把需要待并断路器两侧的高电压经电压互感器变为二次低电压压互感器变为二次低电压,再经过其隔离开关的辅助触点和同步再经过其隔离开关的辅助触点和同步开关触点切换后开关触点切换后,引到同步电压小母线上引到同步电压小母线上,然后在引入到同步装置然后在引入到同步装置中。中。接线特点接线特点同步电压取待并系统的三相电压和运行系统的两相电同步电压取待并系统的三相电压和运行系统的两相电压，相应的同步装置为三相式。压，相应的同步装置为三相式。设有四个同步电压小母线：设有四个同步电压小母线：运行系统电压小母

5、线运行系统电压小母线L1-620；待并系统；待并系统电压小母线电压小母线L1-610、L3-610；公用接地小母线；公用接地小母线L2-600。运行系统的。运行系统的两相电压由两相电压由L1-620和和L2-600引入到同步装置，待并系统的三相电压引入到同步装置，待并系统的三相电压由由L1-610、L3-610、 L2-600引入到同步装置。引入到同步装置。（1）发电机出口断路器同步电压的引入）发电机出口断路器同步电压的引入接线实例接线实例同步点同步点待并侧电待并侧电压互感器压互感器发电机发电机运行系统电运行系统电压互感器压互感器运行系统电运行系统电压互感器压互感器电压小母线电压小母线同步开关

6、同步开关同步小母线同步小母线同步装置同步装置同步合闸同步合闸小母线小母线组成组成引入引入n 待并侧待并侧TV二次二次U、W相电压经相电压经SS1送到送到L1-610、L3-610n 运行侧运行侧TV1二次二次U相电压经相电压经L1-630，QS3，SS1送到送到L1-620TV2二次二次U相电压经相电压经L1-640，QS4，SS1送到送到L1-620（2）母联断路器同步电压）母联断路器同步电压 的引入的引入接线实例接线实例 同步点：同步点：母联断路器母联断路器图中图中母线母线I为运行系统为运行系统母线母线II为待并系统为待并系统n 待并侧待并侧TV2二次二次U、W相电压经相电压经L1-640

7、、L3-640，QS2，SS送送到到L1-610、L3-610n 运行侧运行侧TV1二次二次U相电压经相电压经L1-630，QS1，SS送到送到L1-620（3）双绕组变压器同步电）双绕组变压器同步电压的引入压的引入接线实例接线实例同步点同步点待并侧同步待并侧同步电压取自电压取自运行侧同步运行侧同步电压取自电压取自转角小母线转角小母线转角变压器转角变压器转角变压器的作用转角变压器的作用同步开关同步开关变压器变压器TM三角形侧三角形侧电压互感器的二次电电压互感器的二次电压压,经转角变压器后经转角变压器后,可得到与可得到与TM星形侧星形侧相位完全相同的同步相位完全相同的同步电压。电压。转角变压器接

8、线转角变压器接线二、单相接线方式同步电压的引入二、单相接线方式同步电压的引入 单相同步系统接线的特点是同步电压取待并和运行系统单相同步系统接线的特点是同步电压取待并和运行系统的单相电压（相电压或线电压）和公共接地相，相应的同步装的单相电压（相电压或线电压）和公共接地相，相应的同步装置为单相式。置为单相式。n 下表示出各种情况下同步电压引入方式及相量图下表示出各种情况下同步电压引入方式及相量图接线实例接线实例（1）发电机出口断路器）发电机出口断路器 同步电压的引入同步电压的引入n 待并侧待并侧TV二次二次W相电压经相电压经SS1送到送到L3-610n 运行侧运行侧TV1二次二次W相电压经相电压经

9、L3-630，QS3，SS1送到送到L1-620TV2二次二次W相电压经相电压经L3-640，QS4，SS1送到送到L1-620接线实例接线实例（2）母联断路器同步）母联断路器同步 电压的引入电压的引入n 待并侧待并侧TV2二次二次W相电压经相电压经L3-640、QS2，SS送到送到L3-610n 运行侧运行侧TV1二次二次W相电压经相电压经L3-630，QS1，SS送到送到L1-620图中图中母线母线I为运行系统为运行系统母线母线II为待并系统为待并系统接线实例接线实例（3）发电厂）发电厂 断路器断路器同步电压引入同步电压引入211全部断路器均为同步点全部断路器均为同步点同步电压取得方法有：

10、同步电压取得方法有：n 近区优先法近区优先法当线路装有隔离开关，并且当线路装有隔离开关，并且电压互感器装在隔离开关外电压互感器装在隔离开关外侧时采用。侧时采用。n 简化法简化法当线路不装设隔离开关或电当线路不装设隔离开关或电压互感器装在隔离开关的内压互感器装在隔离开关的内侧时采用。侧时采用。7.3 手动准同步装置手动准同手动准同步装置步装置同步测量表计同步测量表计同步监测继电器同步监测继电器转换开关转换开关压差表压差表频率表频率表同步表同步表一、同步测量表计一、同步测量表计分散式仪表分散式仪表组合式同步表组合式同步表两只频率表，两只电压表，一只同步表两只频率表，两只电压表，一只同步表压差表，频

11、差表，同步表压差表，频差表，同步表组合式同步表组合式同步表MZ-10型外形型外形一、同步测量表计一、同步测量表计组合式同步表组合式同步表三相式同步表内部电路三相式同步表内部电路一、同步测量表计一、同步测量表计组合式同步表组合式同步表单相式同步表内部电路单相式同步表内部电路经阻容裂相后变为三相电压经阻容裂相后变为三相电压二、闭锁继电器二、闭锁继电器 为了防止在不允许的相角下误合闸，通常在手动准同步为了防止在不允许的相角下误合闸，通常在手动准同步合闸回路中装设闭锁误合闸的同步监察继电器。合闸回路中装设闭锁误合闸的同步监察继电器。同步监察继电器的交、直流电路同步监察继电器的交、直流电路同步监察同步监

12、察继电器继电器 手动准同手动准同步开关步开关 解除手解除手动准同动准同步开关步开关 n SSM1投入投入“精确精确”n KY接于系统电压和待并系统电压。接于系统电压和待并系统电压。n 压差不满足要求时，压差不满足要求时，KY动作，其常动作，其常 闭触点打开闭触点打开n 为了在单侧电源的情况下解除闭锁回为了在单侧电源的情况下解除闭锁回路路 压差满足要求时，压差满足要求时，KY不动作，其常不动作，其常 闭触点闭合。闭触点闭合。结论结论只有满足只有满足3个同步条件，监察继电器个同步条件，监察继电器不动作（常闭触点闭合），允许合不动作（常闭触点闭合），允许合闸闸 三、手动准同步电路三、手动准同步电路手

13、动准同步的测量手动准同步的测量n SSM1位于位于“断开断开”位置，同位置，同步表步表P退出退出n SSM1位于位于“粗略粗略”位置，同位置，同步表步表P中的压差表和频差表接入中的压差表和频差表接入同步小母线，进行压差、频差测同步小母线，进行压差、频差测量。量。调节电源（发电厂侧）电压、频调节电源（发电厂侧）电压、频率，使两侧电压、频率满足同步率，使两侧电压、频率满足同步条件。条件。nSSM1位于位于“精确精确”位置，压位置，压差表、频差表、同步表接入同步差表、频差表、同步表接入同步小母线，当同步表指针快要到达小母线，当同步表指针快要到达同步点之前的某一整定超前相角同步点之前的某一整定超前相角

14、时，立即发出合闸脉冲，待并系时，立即发出合闸脉冲，待并系统并入系统。统并入系统。三、手动准同步电路三、手动准同步电路发电机调速电路发电机调速电路 调速方式调速方式 集中调速集中调速 分散调速分散调速 选择开关选择开关SM1 分散开关分散开关SM2 调速开关调速开关SM 伺服电动机伺服电动机 全厂公用自动全厂公用自动调速小母线调速小母线n 集中调速集中调速SM1置于置于“集中集中”， 接通接通SM2处于处于“断开断开”位位置置 接通接通操作集中调速开关操作集中调速开关SM，调整原，调整原动机的转速。动机的转速。n 分散调速分散调速SM1置于置于“分散分散” 断开断开操作分散调速开关操作分散调速开

15、关SM2，可以调速。，可以调速。三、手动准同步电路三、手动准同步电路同步断路器的合闸电路同步断路器的合闸电路 合闸回路合闸回路 同步开关同步开关SS 自同步自同步自动准自动准同步同步n 手动准同步手动准同步检查检查SSA1、SSA2、SSM在断开位置在断开位置SS置于置于“投入投入”位置，位置，SSM1在在“精确精确”位置，位置，同步监察继电器同步监察继电器KY常闭触点闭合常闭触点闭合发合闸脉冲发合闸脉冲集中控制集中控制分散控制分散控制按下按下SBSA置置“合闸合闸”三、手动准同步电路三、手动准同步电路同步断路器的合闸电路同步断路器的合闸电路n 单电源侧手动准同步单电源侧手动准同步SSA1、S

16、SA2在断开位置，在断开位置，SSM投入投入SSM1在在“精确精确”位置位置SA置置“合闸合闸”位置，进行合闸位置，进行合闸三、手动准同步电路三、手动准同步电路同步断路器的合闸电路同步断路器的合闸电路n 自动准同步并列合闸自动准同步并列合闸SSA1、 SSM投入，投入，SSA2断开，断开，SSSM1“精精确确”，SA在在“合闸后合闸后”SS投入，自动检测同步条件，若满足准同步投入，自动检测同步条件，若满足准同步并列条件，在合适的超前相角下发出合闸脉并列条件，在合适的超前相角下发出合闸脉冲，出口继电器冲，出口继电器KCO动作。动作。断路器合闸断路器合闸三、手动准同步电路三、手动准同步电路n 同步点断路器之间相互闭锁同步点断路器之间相互闭锁 为了防止非同步并列，