PTQ2000A1微機智能準同期控制器使用說明書

1、PTQ2000A1 微機智能準同期控制器使用說明書深圳市國電旭振電氣技術有限公司一、概述 在電力系統(tǒng)中，同步發(fā)電機和線路變壓器的并列操作是經(jīng)常進行的，為了保證安全快速地將同步發(fā)電機并入電網(wǎng)，必須使用準同期控制器。 PTQ2000A1微機智能準同期控制器對被同期對象的電壓、頻率、相位、加速度、滑差速率的測量由軟、硬件結合完成，有很高的測量精度和準確性。在發(fā)電機工作方式中可以對電壓、頻率采用模糊控制進行變參數(shù)調(diào)節(jié)。調(diào)壓方式有兩種，一種是脈寬調(diào)節(jié)適合于伺服電機控制的模擬電位器調(diào)節(jié)，另一種是計（次）數(shù)調(diào)節(jié)適合于數(shù)字控制。調(diào)頻（速）控制采用模糊控制理論有很寬的參數(shù)選擇范圍，既可適用于伺服閥控制的液壓調(diào)速

2、機和直流伺服電機控制的調(diào)速機，也可適用于普通交流電機控制的調(diào)速機。它以PIC單片機為核心，具有高集成度、高可靠性、硬件簡單、性能完善等特點。PTQ2000A1微機智能準同期控制器有很高的同期精度及快捷的并網(wǎng)速度，并提供合閘閉鎖功能。既可用于同步發(fā)電機的并列，也可以用于線路變壓器的并列。主要應用于中小型發(fā)電廠的控制設備中。二、主要功能1 對待并發(fā)電機以選定的方式自動調(diào)頻、調(diào)壓，計算滑差預測合閘相角達到設定值后以選定的導前時間發(fā)出合閘命令（用戶選擇“自動合閘”時）完成并列操作。當用戶選擇“人工認可”時，用戶還必須持續(xù)按外接的認可鍵才能發(fā)出合閘命令，“人工認可”功能還提供了上位機遠程控制的手段。并列

3、過程中相位差指示燈直觀指示發(fā)電機與電網(wǎng)的相位關系，若同期成功，指示燈會一直停留在同期點上，很快會閉鎖。若不成功指示燈不會停留在同期點上，約10秒后自動投入下一次同期控制。但會自動加上“人工認可”功能，可以用用參數(shù)鍵或外接的認可鍵清除。另外本裝置保留有“無壓合閘”功能，在證實外電網(wǎng)確實無電的情況下可以用外接的認可鍵發(fā)出合閘命令，如果電網(wǎng)有電則操作無效，必須經(jīng)由同期控制才能發(fā)出合閘命令。2 同期合閘前，調(diào)頻（速）電路在任何情況下（除發(fā)電機本身掉線外）都可以工作，跟蹤電網(wǎng)頻率，電網(wǎng)掉線時鎖定50Hz。頻率（速度）調(diào)節(jié)采用模糊控制進行變參數(shù)調(diào)節(jié)。對液壓調(diào)速機和直流伺服電機控制的調(diào)速機可以將參數(shù)11調(diào)頻

4、脈沖寬度設小一些，對普通交流電機控制的調(diào)速機應該將參數(shù)11脈沖寬度設大一些。對轉動慣量小一些的系統(tǒng)可以將參數(shù)12調(diào)頻間隔設小一些，反之設大一些。3 同期合閘前，調(diào)壓電路在發(fā)電機頻率GF<42Hz時不動作，在45Hz55Hz時正常調(diào)節(jié)，電網(wǎng)掉線時鎖定額定電壓。調(diào)壓方式有脈寬調(diào)節(jié)和計數(shù)調(diào)節(jié)兩種供選擇，分別適合于伺服電機控制的模擬電位器調(diào)節(jié)和數(shù)字調(diào)節(jié)。參見下節(jié)。4 對線路變壓器的并列，如果線路變壓器具有環(huán)路，同期合閘前，裝置將檢測變壓器兩邊的電網(wǎng)是否“同頻”，若同頻則輸出“同頻”信號（減速信號代），待并側電壓“偏高”（降壓信號），“偏低”（升壓信號），“功率角”是否在設定的范圍內(nèi)，是則輸出“功

5、角符合” 信號（增速信號代）。只有同時滿足“同頻”、“功角符合”、“壓差正常”才能發(fā)出合閘命令，在選擇允許“無壓合閘”時，在證實任一側確實無電的情況下可以用外接的認可鍵發(fā)出合閘命令。5 所有的控制輸出都是無源的開關信號，各控制繼電器動作時，相應指示燈亮。當外部負載電源為交流時，建議在負載上并聯(lián)一個0.1uf的電容，負載電源為直流時在負載上反并聯(lián)一個二極管；負載容量較大時建議用中間繼電器過渡一下。6 正常工作時，數(shù)碼管可以顯示發(fā)電機電壓（高2位顯示UF，低4位顯示電壓值）、發(fā)電機頻率（FF）、電網(wǎng)電壓（UE）、電網(wǎng)頻率（FE）、發(fā)電機與電網(wǎng)電壓差（Ud）、發(fā)電機與電網(wǎng)頻率差(Fd)、發(fā)電機與電網(wǎng)

6、相位差(Pd)。用加、減鍵輪回選擇，同時相應輔助指示燈點亮使意義更明晰。78 按一下參數(shù)鍵即進入?yún)?shù)設置狀態(tài)，通常從上一次參數(shù)開始，高2位顯示參數(shù)序號，低4位顯示參數(shù)內(nèi)容。再按一下即進入下一個參數(shù)設置。連續(xù)按參數(shù)鍵超過0.8秒或6秒內(nèi)沒有任何操作即退出參數(shù)設置狀態(tài)。具體操作參見六-4,參數(shù)含義見第三節(jié)。9 本裝置具有多種故障檢測功能：（A） 電網(wǎng)掉線（電網(wǎng)電壓、頻率顯示為0，故障指示維持76秒）（B） 發(fā)電機掉線（發(fā)電機電壓、頻率顯示為0，故障指示持續(xù)）（C） 電網(wǎng)頻率偏差>3Hz（參看電網(wǎng)頻率顯示，故障指示持續(xù)）（D） 發(fā)電機頻率偏差>5Hz（起車時除外, 參看顯示，故障指示持續(xù)

7、）（E） 電網(wǎng)電壓異常（過、欠壓,參看電網(wǎng)電壓顯示，故障指示持續(xù)，故障繼電器動作）（F） 發(fā)電機過壓（參看發(fā)電機電壓顯示，故障指示持續(xù)，故障繼電器動作）這些故障都不允許發(fā)同期合閘命令。三、參數(shù)說明1 參數(shù)0，輸入電壓400V/100V選擇，參數(shù)內(nèi)容顯示為U400/U100，用加（減）鍵選擇它與輸入電壓值相匹配，出廠設定100V。2 參數(shù)1，線路/發(fā)電機工作方式選擇，參數(shù)內(nèi)容顯示為nnnn/FFFF, 出廠設定為發(fā)電機工作方式，顯示為FFFF。如果用戶不特別要求工作方式將鎖定為發(fā)電機方式。3 參數(shù)2，合閘方式選擇，自動合閘/人工認可，顯示為HEAU/HE-，出廠設定為自動合閘，顯示為HEAU。4

8、 參數(shù)3，無壓合閘選擇，顯示為HUYY/HUnO，出廠設定為不允許，顯示為HUnO。5 參數(shù)4，電壓調(diào)節(jié)方式選擇，脈寬調(diào)節(jié)/計數(shù)調(diào)節(jié)，顯示為UPPP/UCCC，出廠設定脈寬調(diào)壓，顯示為UPPP。6 參數(shù)5，導前時間設置，設定范圍為0.1S2.5S，設定精度為0.01S。導前時間用于補償從準同期裝置合閘命令發(fā)出到真正合閘的一系列時延。出廠設定為0.3S。7 參數(shù)6，允許電壓差設置，設定范圍為額定電壓的2%10%（線路方式為2%18%）。設定精度為0.1%。在發(fā)電機方式系統(tǒng)會根據(jù)此設定值作正偏調(diào)整（正差為設定值的1.5倍，負差為設定值的0.5倍），出廠設定為4%。8 參數(shù)7，允許頻率差設置，設定范

9、圍為±0.05Hz±0.6Hz。設定精度為0.01Hz，出廠設定為0.2Hz。9 參數(shù)8，線路工作方式下允許功角（相位角）設置，設定范圍為10°60°，設定精度為1°，出廠設定為30°。在發(fā)電機工作方式下此參數(shù)無意義。10 參數(shù)9，調(diào)壓脈寬設置，當參數(shù)4選脈寬調(diào)節(jié)時此參數(shù)有意義。設置范圍為0.1S0.8S，調(diào)節(jié)總寬度（調(diào)節(jié)寬度+調(diào)節(jié)間隔）大約為1S，設置精度為0.01S，事實上此設置僅為基本設置，系統(tǒng)實際調(diào)節(jié)時會自動變系數(shù)調(diào)節(jié)（變調(diào)節(jié)間隔或變寬度）。出廠設定為0.3S。11 參數(shù)10，計數(shù)調(diào)壓次數(shù)設置，當參數(shù)4選計數(shù)調(diào)節(jié)時此參數(shù)有意義

10、。設定范圍為210，出廠設定為4。實際調(diào)節(jié)時也是變系數(shù)的（改變調(diào)節(jié)間隔和次數(shù)）。12 參數(shù)11，調(diào)速脈寬設置，設定范圍為0.2S2.5S，設定精度為0.1S，它與參數(shù)12配合使用，變系數(shù)調(diào)節(jié)。出廠設定為0.4S。13 參數(shù)12，調(diào)速間隔設置，設定范圍為3.0S25S，設定精度為0.1S，出廠設定為10S。它與參數(shù)11配合使用，總調(diào)節(jié)周期=調(diào)速脈寬+調(diào)速間隔。14 參數(shù)13，合閘寬度設置，設定范圍0.3S1S，設定精度為0.01S，出廠設定為0.5S。15 參數(shù)14，過電壓值設置，它的含義是過電壓值與額定電壓的比，設定范圍為110130%。出廠設定為120%。發(fā)電機與電網(wǎng)電壓過電壓值設置一樣，另

11、外對于電網(wǎng)電壓還有欠電壓設置，我們規(guī)定為70%。16 參數(shù)15，調(diào)試參數(shù)，發(fā)電機電壓測量修正，它是用來修正發(fā)電機電壓測量電路的制造誤差，用戶一般不能進入此參數(shù)。17 參數(shù)16，調(diào)試參數(shù)，電網(wǎng)電壓測量修正，它是用來修正電網(wǎng)電壓測量電路的制造誤差。同樣用戶不能進入。四、系統(tǒng)框圖和操作面板示意圖裝置面板示意圖五、裝置技術條件1電源： AC：110V280V/50Hz,DC：110V250V2輸入信號：發(fā)電機標準電壓：0V100V+30V（或0V400V+120V）電網(wǎng)標準電壓： 0V100V+30V（或0V400V+120V）注意，標準電壓分別取自被同期對象兩側電壓互感器的同名相。采用標準電壓互感器

12、時選100V，直接采用380V線電壓時選400V。另外參數(shù)0必須作相應修改。3輸出信號：增速（功角符合）、減速（同頻）、升壓（偏低）、降壓（偏高）同期合閘及故障六個開關信號，以繼電器方式輸出。接點容量為交流阻性220V/5A；交流阻性380V/2A；直流110V/0.8A,直流220V/0.2A。當外部負載電源為交流時，建議在負載線圈上并聯(lián)一個0.1uf的電容，負載電源為直流時在負載線圈上反并聯(lián)一個二極管；負載容量較大時建議用中間繼電器過渡一下。六、安裝使用1機箱機箱尺寸：高×寬×深75×150×260 mm開孔尺寸：高×寬75×15

13、0 mm面板高×寬=80×160 mm 2背面接線圖3安裝接線：參照背面接線圖，接好電源，發(fā)電機電壓、電網(wǎng)電壓，特別注意同名端不能接錯；“增速”、“減速”引至調(diào)速機；“升壓”、“降壓”引至勵磁裝置，注意由于接線端子數(shù)量的限制，“升壓”、“降壓”共用了一個接線端子?！巴凇?引至儲能合閘機構，必要時考慮增加一個中間繼電器。“故障”信號可以引至操作臺作（燈光、聲音）告警信號?！罢J可” 接線端引至操作臺或上位機上。CT電流接線端子是為PTQ2000B型同期裝置準備的這里不接。建議對“增速”、“減速”、“同期”、“故障” 信號當外部負載電源為交流時，在負載線圈上并聯(lián)一個0.1uf的

14、電容，負載電源為直流時在負載線圈上反并聯(lián)一個二極管。4 運行a.第一次開機必須先暫時斷開“同期”控制輸出，接通電源，查看、修改好參數(shù)后再投入運行。b.接通發(fā)電機PT電壓、電網(wǎng)PT電壓信號。c.給合閘機構（主同期開關）儲能。d.接通同期裝置電源，裝置開始投入運行，在發(fā)電機工作方式經(jīng)短時的調(diào)速、調(diào)壓后，同期裝置將會快速捕捉第一次出現(xiàn)的合閘時機，發(fā)出同期合閘命令；在線路工作方式同期裝置立即檢測合閘條件是否滿足，如果條件滿足立即發(fā)出同期合閘命令。在選擇合閘需“人工認可”時，必須在時機合適的時候，持續(xù)按外接的認可鍵才能發(fā)出同期合閘命令。e.在發(fā)電機工作方式下，如果無電網(wǎng)電壓一般會報警，但在選擇“允許無壓

15、合閘”時可以用外接的認可鍵發(fā)出同期合閘命令（如果有電網(wǎng)電壓則無效，自動轉為同期合閘）。在線路工作方式下同樣（任意一側無電壓均可）。f.并列成功后，相位差指示燈會一直停留在“同期點”上，觀察發(fā)電機電壓、頻率是否正常。此后可以切斷或保留同期裝置電源。g.若并列不成功，12S后會投入下一次同期操作，但會自動加“人工認可”，可以用參數(shù)鍵或外接的認可鍵取消它。七、調(diào)試步驟 PTQ2000A1微機智能準同期控制保護器有數(shù)碼管顯示，可以方便地觀察發(fā)電機電壓、頻率，電網(wǎng)電壓、頻率以及它們的電壓差、頻率差、相位差。若在現(xiàn)場調(diào)試，必須將主同期開關斷開。可以接入實際電網(wǎng)、發(fā)電機電壓進行調(diào)試。1. 使兩路輸入信號有一定頻差、壓差，觀察增速、減速、升壓、降壓繼電器動作是否正確。2. 調(diào)整一路輸入（模擬發(fā)電機信號）使頻差、壓差在設定范圍內(nèi)，觀察同期繼電器是否正確動作，條件許可可