自動(dòng)裝置原理課件 2

第二章

同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列王淳E-mail:cwang_ncu_cn@163.com2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun2第一節(jié)概述

第二節(jié)自同期并列第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整第六節(jié)數(shù)字式并列裝置目錄

2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun3第一節(jié)概述

母線電壓的幅值、頻率和相角被定義為運(yùn)行母線電壓的狀態(tài)量。母線電壓也常用相量

來(lái)表示。一母線電壓的狀態(tài)量電力系統(tǒng)運(yùn)行中，任一母線電壓瞬時(shí)值可表示為：幅值頻率初相角2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun4電路示意圖GQF第一節(jié)概述

一臺(tái)發(fā)電機(jī)組在未投入系統(tǒng)運(yùn)行之前，它的電壓與并列母線電壓

的狀態(tài)量往往不等，須對(duì)待并發(fā)電機(jī)組進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使之符合并列條件,并將斷路器QF合閘作并網(wǎng)運(yùn)行的一系列操作。二并列操作2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun5第一節(jié)概述

隨著負(fù)荷的波動(dòng)，電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)運(yùn)行的臺(tái)數(shù)也經(jīng)常要變動(dòng)；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某些事故時(shí)，常要求將備用發(fā)電機(jī)組迅速投入電網(wǎng)運(yùn)行；由于某種原因解列運(yùn)行的電網(wǎng)需要聯(lián)合運(yùn)行。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中并列操作是較為頻繁的2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun6斷路器合閘時(shí)，發(fā)電機(jī)所受沖擊電流應(yīng)盡可能小、其瞬時(shí)最大值一般不超過(guò)l~2倍的額定電流。發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行狀態(tài)．其暫態(tài)過(guò)程要短，以減小對(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。三同步發(fā)電機(jī)組并列時(shí)應(yīng)遵循的原則第一節(jié)概述

電路示意圖GQF2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun7四發(fā)電機(jī)并列的理想條件并列斷路器兩側(cè)電源電壓的三個(gè)狀態(tài)量全部相等。123第一節(jié)概述

電路示意圖GQF2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun8五發(fā)電機(jī)并列時(shí)偏離理想條件所引起的后果1

電壓幅值差沖擊電流的有效值:第一節(jié)概述

發(fā)電機(jī)電壓有效值電網(wǎng)電壓有效值發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗系統(tǒng)等值電抗2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun9沖擊電流最大瞬時(shí)值:第一節(jié)概述

產(chǎn)生無(wú)功性質(zhì)的沖擊電流，引起定子繞組發(fā)熱和在定子端部產(chǎn)生沖擊力矩2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun102合閘相角差沖擊電流的有效值:第一節(jié)概述

2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun11沖擊電流最大瞬時(shí)值:第一節(jié)概述

產(chǎn)生有功性質(zhì)的沖擊電流，在發(fā)電機(jī)的機(jī)軸上產(chǎn)生沖擊力矩。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun123頻率不相等脈動(dòng)電壓:+1+j第一節(jié)概述

2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun13假定第一節(jié)概述

脈動(dòng)電壓的幅值脈動(dòng)電壓:定義2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun14脈動(dòng)電壓的幅值:滑差角頻率定義兩電壓相量間的相角差第一節(jié)概述

2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun15脈動(dòng)周期Ts第一節(jié)概述

滑差頻率fs脈動(dòng)周期Ts、滑差角頻率s及滑差頻率fs之間的關(guān)系2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun16UsusTssttus2第一節(jié)概述

產(chǎn)生周期性變化的沖擊電流，影響發(fā)電機(jī)進(jìn)入同步的過(guò)程。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun174并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)a0ePse第一節(jié)概述

s0e00原動(dòng)機(jī)的輸入功率恒定不變合閘時(shí)相角差為e0合閘時(shí)角頻率差為G-X=s02023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun184并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0eba—b,ΔP<0,s逐步減小且大于0,δe增大b點(diǎn),ΔP<0

s=0δe最大2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun194并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0eb0b—a—0,ΔP<0,s逐步減小且小于0,

δe減小0點(diǎn),ΔP=0,s最小,

δe=02023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun204并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0eb0cec0

—c,ΔP>0,s逐步增大且小于0,

δe負(fù)向增大。c點(diǎn),ΔP>0,s=0,

δe負(fù)向最大。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun214并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0eb0cec2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun224并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)abc0ePse第一節(jié)概述

s0e0ebec0原動(dòng)機(jī)的輸入功率恒定不變a—b,G>X,減速合閘時(shí)相角差為e0合閘時(shí)G-X=s0b點(diǎn),G=Xb—a—0,G<X

,減速0—c,G<X

,加速c點(diǎn),G=X2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun234并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0ebec0當(dāng)s0較小時(shí)，到達(dá)最大相角點(diǎn)b時(shí)的eb較小，可以很快進(jìn)入同步運(yùn)行；2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun244并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0ebec0當(dāng)s0較大時(shí)，到達(dá)最大相角點(diǎn)b時(shí)的eb較大，需經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間振蕩才能進(jìn)入同步運(yùn)行；2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun254并列的同步過(guò)程發(fā)電機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)ab0ePse第一節(jié)概述

s0e0ebec0當(dāng)s0很大，b點(diǎn)超出180。，則將導(dǎo)致失步。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun26第一節(jié)概述

自同期準(zhǔn)同期

六并列方法分類2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun27第二節(jié)自同期并列

一、自同期并列操作：將一臺(tái)未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)組升速到接近于電網(wǎng)頻率，滑差角頻率不超過(guò)允許值，且機(jī)組的加速度小于某一給定值的條件下，首先合上并列斷路器QF，接著立刻合上勵(lì)磁開(kāi)關(guān)KE，給轉(zhuǎn)子加上勵(lì)磁電流，在發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)逐漸增長(zhǎng)的過(guò)程中，由電力系統(tǒng)將并列的發(fā)電機(jī)組拉入同步運(yùn)行。

KEUEQFGXxSystem2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun28引起沖擊電流；三、缺點(diǎn)：控制操作非常簡(jiǎn)單，在電力系統(tǒng)發(fā)生事故、頻率波動(dòng)較大的情況下，應(yīng)用自同期并列可以迅速把備用機(jī)組投入電網(wǎng)運(yùn)行。二、優(yōu)點(diǎn)：第二節(jié)自同期并列

發(fā)電機(jī)母線電壓瞬時(shí)下降對(duì)其它用電設(shè)備的正常工作將產(chǎn)生影響。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun29一、準(zhǔn)同期并列操作：給待并發(fā)電機(jī)組加上勵(lì)磁電流，調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)參數(shù)使之符合并列條件并合閘的操作。KEUEQFGXxSystem第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun30二、脈動(dòng)電壓幅值USTs1Ts2tUs第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun310相量圖第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun32Ts1Ts2tUs第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理電壓幅值差三、US中載有的準(zhǔn)同期并列所需檢測(cè)的信息

US隨相角差的變化規(guī)律頻率差2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun33四

合閘相角差的控制考慮到斷路器操作機(jī)構(gòu)和合閘回路控制電器的固有動(dòng)作時(shí)間，必須在兩電壓相量重合之前發(fā)出合間信號(hào)。目前準(zhǔn)同期并列裝置采用的提前量有兩種恒定越前相角：兩相量重合之前恒定角度發(fā)出合閘信號(hào)恒定越前時(shí)間：兩相量重合之前恒定時(shí)間發(fā)出合閘信號(hào)第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun34五準(zhǔn)同期并列裝置

電源G升速減速升壓降壓合閘頻率差控制單元電壓差控制單元合閘信號(hào)控制單元并列斷路器(1)檢測(cè)電壓間的滑差角頻率,且調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使發(fā)電機(jī)的頻率接近于系統(tǒng)頻率。第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun35五準(zhǔn)同期并列裝置

電源G升速減速升壓降壓合閘頻率差控制單元電壓差控制單元合閘信號(hào)控制單元并列斷路器(2)檢測(cè)電壓值差,且調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓,使兩電壓的差值小于規(guī)定允許值。第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun36五準(zhǔn)同期并列裝置

電源G升速減速升壓降壓合閘頻率差控制單元電壓差控制單元合閘信號(hào)控制單元并列斷路器(3)檢查并列條件,條件滿足時(shí)發(fā)出合閘信號(hào)。第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun37六準(zhǔn)同期并列合閘信號(hào)的控制邏輯

與門(mén)提前量信號(hào)電壓差允許頻率差允許合閘信號(hào)第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理或非門(mén)提前量信號(hào)電壓差不允許頻率差不允許合閘信號(hào)與門(mén)2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun38按提前量的不同七兩種原理準(zhǔn)同期并列裝置（按提前量）恒定越前相角：兩相量重合之前恒定角度發(fā)出合閘信號(hào)恒定越前時(shí)間：兩相量重合之前恒定時(shí)間發(fā)出合閘信號(hào)第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun39Usts1

s2

s3UA1恒定越前相角準(zhǔn)同期并列第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理假定則2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun40tcltcltclUsts1

s2

s3UA第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理當(dāng)并列時(shí)的合閘相角差等于零越前相角自動(dòng)裝置合閘信號(hào)輸出回路的動(dòng)作時(shí)間并列斷路器的合閘時(shí)間最佳滑差角頻率恒定越前相角裝置理論上難以使合閘相角差等于零。

2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun41恒定越前時(shí)間裝置理論上可以使合閘相角差等于零。

tYJtYJtYJtUss1

s2

s32恒定越前時(shí)間準(zhǔn)同期并列第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun42越前時(shí)間tYJ

自動(dòng)裝置合閘信號(hào)輸出回路的動(dòng)作時(shí)間并列斷路器的合閘時(shí)間一般定為(0.1一0.15)UN允許電壓差八恒定越前時(shí)間并列裝置的整定計(jì)算第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun43斷路器的動(dòng)作誤差時(shí)間

自動(dòng)并列裝置的動(dòng)作誤差時(shí)間

允許滑差角頻率第三節(jié)準(zhǔn)同期并列的基本原理2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun44第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制一并列裝置的控制邏輯或非門(mén)提前時(shí)間信號(hào)電壓差不允許頻率差不允許合閘信號(hào)與門(mén)1000101100012023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun45第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制二并列裝置的時(shí)間配合

必須在越前時(shí)間信號(hào)到達(dá)之前完成頻率差和電壓差的檢測(cè)任務(wù)，作出是否讓越前時(shí)間信號(hào)通過(guò)與門(mén)的判斷。電壓差頻率差判別區(qū)tYJtUs2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun46定義：自動(dòng)裝置檢測(cè)并列條件的電壓。1

正弦型整步電壓(脈動(dòng)電壓的幅值)GUsZuXuGuXauGab三整步電壓第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun47Ts1Ts2tUsZ第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制Ts1Ts2tUsZ2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun48線性整步電壓正弦整步電壓UsZ的特性相角差頻率差電壓差合閘誤差利用UsZ作為并列條件的越前時(shí)間檢測(cè)信號(hào)和頻差檢測(cè)信號(hào)受到電壓幅值的影響只反映相角差的特性第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun492

線性整步電壓半波線性整步電壓全波線性整步電壓第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun50

半波線性整步電壓形成電路及邏輯框圖VT1基極VT2基極a點(diǎn)電位

++低

+-低

-+低

--高第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制****uXuGVT3VT2VT1abduX2uG2usL2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun51

半波線性整步電壓形成電路及邏輯框圖或非門(mén)VT2基極(uG2)VT1基極(uX2)a濾波電路b第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制****uXuGVT3VT2VT1abduX2uG2usL2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun52ux2幅值一定而寬度與相角差e有關(guān)的矩形波e:0,矩形e

:

2,矩形uuG2te0uate

20udte20ubusLte

20

半波線性整步電壓波形圖第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun53兩電壓相量間的相角差e從最大逐漸減小趨向重合的過(guò)程對(duì)應(yīng)著斜率為負(fù)值的直線；線性整步電壓只反映兩相量間的相角特性，與它們的電壓幅值無(wú)關(guān)，從而使越前時(shí)間信號(hào)和頻率差的檢測(cè)不受電壓幅值的影響，提高了并列裝置的控制性能；半波線性整步采用濾波器，把高次諧波濾掉，獲得較為平滑的特性。但濾波器的時(shí)間常數(shù)將會(huì)影響其相移?；罱穷l率S的變化對(duì)其也有一定的影響，使實(shí)際情況偏離理想化直線，從而引入誤差。

半波線性整步電壓的特性第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun54全波線性整步電壓增加矩形的密度，從而減小濾波器的時(shí)間常數(shù)，進(jìn)一步改善線性整步電壓的性能。第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun55

全波線性整步電壓形成電路第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制*uG*uXVT1VT2VT3VT4VT5ABY**usL整形電路相敏電路濾波電路和射極跟隨器輸出2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun56uG正VT1導(dǎo)通A低uG負(fù)VT1截止A高uX正VT2導(dǎo)通B低uX負(fù)VT2截止B高整形電路第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制*uG*uXVT1VT2VT3VT4VT5ABY**usL

全波線性整步電壓形成電路2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun57整形電路整形電路將uG和uX的正弦波轉(zhuǎn)換成與之頻率和相位相同的方波，方波的幅值與uG、uX的幅值無(wú)關(guān)。第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制*uG*uXVT1VT2VT3VT4VT5ABY**usL

全波線性整步電壓形成電路2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun58相敏電路ABY高高高高低低低高低低低高第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制*uG*uXVT1VT2VT3VT4VT5ABY**usL

全波線性整步電壓形成電路2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun59相敏電路A高B高Y高A低B低第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制*uG*uXVT1VT2VT3VT4VT5ABY**usL

全波線性整步電壓形成電路2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun60整形電路相敏電路濾波電路和射極跟隨器輸出第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制*uG*uXVT1VT2VT3VT4VT5ABY**usL

全波線性整步電壓形成電路與門(mén)與門(mén)uGuX或門(mén)Y方波方波2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun61uGuAtuXuBtuAuBtuYtt-

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)usL第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun62當(dāng)e等于零時(shí)，usL輸出為最大；當(dāng)e等于時(shí)，usL輸出為零。t-

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()usL第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun63第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制s1

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s3tusL可用于求恒定越前時(shí)間信號(hào)tYJ及檢測(cè)s的大小。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun64RsLR1R2CiciRVT5假定在一個(gè)周期內(nèi)四恒定越前時(shí)間信號(hào)第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun65第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制RsLR1R2CiciRVT52023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun66第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制電平檢測(cè)器的起動(dòng)電平RsLR1R2CiciRVT52023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun67第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制RsLR1R2CiciRVT5與滑差角頻率S無(wú)關(guān)2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun68s1

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s3tuRuCtuR+uCtttYJtYJtYJ第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun69電平檢測(cè)器線性整步電壓輸出五頻率差檢測(cè)

第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制根據(jù)線性整步電壓的特性（與某一相角差相對(duì)應(yīng)的整步電壓是一定值），恒定越前相角K的檢測(cè)可用電平usLK檢測(cè)器來(lái)完成。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun電平檢測(cè)器翻轉(zhuǎn)電平usLKtAK-

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(t)(t)u第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制電平檢測(cè)器線性整步電壓輸出2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun71令允許的最大滑差角頻率為sy，并使恒定越前相角K=sytYJ，tYJ為恒定越前時(shí)間。第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制比較恒定越前時(shí)間信號(hào)與恒定越前相角信號(hào)間的相位關(guān)系，即它們之間先、后順序關(guān)系(tYJ與tA之間的關(guān)系，據(jù)此作出頻率差是否符合并列條件的判斷。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun72第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制比較恒定越前時(shí)間信號(hào)與恒定越前相角信號(hào)間的先、后順序關(guān)系，就可作出頻率差是否符合并列條件的判斷。只有恒定越前相角電平檢測(cè)器先于恒定越前時(shí)間信號(hào)動(dòng)作時(shí)，才說(shuō)明此時(shí)的s小于允許滑差角頻率sy，因而作出頻率差符合并列條件的判斷。反之，如果越前時(shí)間信號(hào)到來(lái)時(shí)尚未獲得越前相角電平檢測(cè)器翻轉(zhuǎn)信號(hào)，就可作出頻率差不符合并列條件的判斷。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun73s1

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s3KKKusLKt(e)tYJtYJtYJt(e)usLtAtAtAt(e)uR2utYJt(e)第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun74非門(mén)A與門(mén)B雙穩(wěn)記憶CutYJusLKSRQxyz頻率差檢測(cè)邏輯示意圖第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun75由于線性整步電壓中不載有并列點(diǎn)兩側(cè)電壓幅值的信息，所以它就無(wú)法作為電壓差的檢測(cè)。六電壓差檢測(cè)第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制另找其它途經(jīng)2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun76電平檢測(cè)uXuGDUABUsetUXUGAB++--6VSR1SR2SR3R1R2R3UABC7C6R4R6R5C8輸出第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun77電平檢測(cè)uXuGDUABUsetUXUGAB++--6VSR1SR2SR3R1R2R3UABC7C6R4R6R5C8輸出第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun78電平檢測(cè)uXuGDUABUsetUXUGAB++--6VSR1SR2SR3R1R2R3UABC7C6R4R6R5C8輸出第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制電壓差測(cè)量輸出端D點(diǎn)電位D點(diǎn)電位為正,發(fā)閉鎖信號(hào)D點(diǎn)電位為負(fù),發(fā)合閘信號(hào)允許電壓差的整定值2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun79六并列裝置合閘信號(hào)控制邏輯第四節(jié)恒定越前時(shí)間并列裝置的合閘控制非門(mén)與門(mén)雙穩(wěn)記憶與門(mén)UtYJUsLKUU動(dòng)作合閘頻率差檢測(cè)恒定越前時(shí)間電壓差檢測(cè)投入瞬間瞬時(shí)高電平UU2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun80頻率差調(diào)整單元的任務(wù)是將待并發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率，使頻率差趨向并列條件允許的范圍，以促成并列的實(shí)現(xiàn)。如果待并發(fā)電機(jī)的頻率低于電網(wǎng)頻率，則要求發(fā)電機(jī)升速，發(fā)升速脈沖。反之，應(yīng)發(fā)減速脈沖。第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整

頻率差方向測(cè)量環(huán)節(jié)頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)相位差鑒別法邏輯判別法頻率差調(diào)整單元2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun81UGUX相量圖一頻率差方向測(cè)量環(huán)節(jié)：相位差鑒別法第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整如果待并發(fā)電機(jī)的頻率高于電網(wǎng)頻率，則UG對(duì)UX作逆時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)。反之，如果發(fā)電機(jī)頻率低于電網(wǎng)頻率，則UG對(duì)UX作順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)。2023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun82第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整取電網(wǎng)兩個(gè)電壓量UX1和UX2，UX1和UX2間具有恒定相位差。這時(shí)，UG與UX1和UX2兩電壓重合的先后順序與UG對(duì)UX的旋轉(zhuǎn)方向有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率低于電網(wǎng)頻率時(shí)，UG作順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)，UG先與UX1重合，經(jīng)角后再與UX2重合。反之，當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率高于電網(wǎng)頻率時(shí)，UG先與UX2重合，經(jīng)角后再與UX1重合。頻率偏差方向判別相量圖UGUX2UX12023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun83第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整兩個(gè)脈動(dòng)電壓US1和US2相差恒定相角，它們間先后的順序反映了兩電源間頻率的高低。US1和US2相應(yīng)的三角波整步電壓為uSL1和uSL2，兩波形前后位置與頻率差方向間的關(guān)系如圖所示。頻率偏差方向判別相量圖UGUX2UX1Us1Us22023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun84fG<fXuSL2uSL1fG>fX第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整uSL2uSL12023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun85D2

andSG1能同時(shí)出現(xiàn)高電平A2發(fā)出升速脈沖fG<fXD1tD2tSG2tSG1t第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整usL2usL1tusLS1S2D2D1與門(mén)A1與門(mén)A2usL1usL2降速升速SG1SG22023/1/11第二章同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列Copyright2012byWANGChun86二頻率差調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)第五節(jié)頻率差與電壓差的調(diào)整電平檢測(cè)脈沖形成與