《發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置整定計(jì)算技術(shù)導(dǎo)則》

ICS29.240T/CEC

K45

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

T/CECXXXX—202X

發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置整定計(jì)算

技術(shù)導(dǎo)則

Technicalguideforsettingcalculationofgeneratorautomatic

quasi-synchronizationdevice

（征求意見稿）

（在提交反饋意見時(shí)，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上）

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/CECXXXX—202X

發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置整定計(jì)算技術(shù)導(dǎo)則

1范圍

本文件規(guī)定了發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算原則和方法。

本文件適用于發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算，相關(guān)科研、設(shè)計(jì)、制造、

調(diào)試及運(yùn)行單位可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T50062電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

DL/T1348自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置通用技術(shù)條件

國能發(fā)安全〔2023〕22號(hào)防止電力生產(chǎn)事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

同期檢定閉鎖繼電器synchronismchecklockingrelay

同期檢定閉鎖繼電器是檢測并列兩側(cè)電源的電壓、頻率、相位并在合適的范圍內(nèi)解除合閘閉鎖的繼

電器，也叫做同步檢查繼電器或同期（閉鎖）繼電器。

3.2

導(dǎo)前時(shí)間（t）leadingtime

裝置發(fā)出合閘脈沖的時(shí)刻至待并系統(tǒng)電壓與運(yùn)行系統(tǒng)電壓同相位時(shí)間間隔。

3.3

’

頻差（△f或△f）frequencydifference

待并系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)電壓之間的頻率差。

3.4

’

壓差（△U或△U）voltagedifference

待并系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)之間的電壓差。

3.5

相位角度差（δ）phaseangledifference

待并系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)電壓之間的相位角度差。

1

T/CECXXXX—202X

4總體要求

4.1本文件是發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器整定計(jì)算的基本依據(jù)，相關(guān)科研、設(shè)計(jì)、制

造、調(diào)試及運(yùn)行單位應(yīng)共同遵循。

4.2發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器整定計(jì)算的主要任務(wù)是：通過整定計(jì)算，確定其整定

參數(shù)，提高同期并列操作的準(zhǔn)確性、快速性和可靠性，限制發(fā)電機(jī)并列過程產(chǎn)生的電氣、機(jī)械沖擊，避

免主設(shè)備損壞，維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.3發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置的技術(shù)性能應(yīng)不低于DL/T1348的要求，并與本文件中提出的具體規(guī)定和要

求相符合，本文件不列舉同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的具體型式，整定計(jì)算方法適用于國內(nèi)通用的

準(zhǔn)同期檢定原理。

4.4同期檢定閉鎖繼電器性能應(yīng)滿足：

4.4.1發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置合閘輸出接點(diǎn)應(yīng)與同期檢定閉鎖繼電器閉鎖接點(diǎn)串聯(lián)使用。

4.4.2自動(dòng)準(zhǔn)同期系統(tǒng)應(yīng)安裝獨(dú)立的同期檢定閉鎖繼電器，同期檢定閉鎖繼電器應(yīng)同時(shí)具備壓差、頻差、

角差檢查閉鎖功能。

4.4.3同期檢定閉鎖繼電器宜采用精度較高的數(shù)字式同步檢查繼電器或微機(jī)多功能同步表，以提高同期

檢定閉鎖繼電器的檢定精度。

4.5本文件中對于頻差、壓差、相位角度差的規(guī)定，以運(yùn)行系統(tǒng)為基準(zhǔn)，待并系統(tǒng)高于運(yùn)行系統(tǒng)為正值，

反之為負(fù)值。

4.6整定計(jì)算中，在滿足系統(tǒng)并列時(shí)間要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)減小壓差閉鎖值△U（或△U’）、頻差閉鎖

值△f（或△f’）、相位角度差δ，宜將壓差閉鎖值△U（或△U’）設(shè)置為負(fù)值、頻差閉鎖值△f（或

△f’）設(shè)置為正值，從而降低并列時(shí)對發(fā)電機(jī)的沖擊。

4.7整定計(jì)算前，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗(yàn)實(shí)測導(dǎo)前時(shí)間（包括發(fā)電機(jī)并列斷路器固有合閘時(shí)間、中間繼電器動(dòng)

作時(shí)間等）。

4.8除特殊說明外，本文件中列出的計(jì)算公式，無論用有名值或標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果（如電壓、

頻率等）應(yīng)以二次側(cè)有名值的形式給出。

4.9發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算原則應(yīng)滿足《防止電力生產(chǎn)事故的二十五

項(xiàng)重點(diǎn)要求》規(guī)定要求。

4.10本文件中涉及非同期合閘時(shí)允許的沖擊電流倍數(shù)參照GB/T50062中“表A.0.1”執(zhí)行。

4.11當(dāng)待并系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)之間因變壓器接線組別或TV接線相別不同而存在固有相位角度差時(shí)，應(yīng)采

用二次接線調(diào)整或裝置相應(yīng)整定值補(bǔ)償。

4.12采用變壓器高壓側(cè)斷路器作為并列斷路器時(shí)，應(yīng)針對兩側(cè)TV變比與變壓器運(yùn)行變比存在的電壓

偏差進(jìn)行電壓補(bǔ)償。

4.13發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算示例，可參考本文件中的附錄A。

4.14發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的整定管理，可參考本文件中的附錄B。

2

T/CECXXXX—202X

5同期裝置的整定計(jì)算

5.1同期裝置導(dǎo)前時(shí)間（t）的整定：同期裝置導(dǎo)前時(shí)間應(yīng)等于并列斷路器固有合閘時(shí)間與中間繼電器動(dòng)

作時(shí)間之和，并基于假同期試驗(yàn)錄波數(shù)據(jù)，優(yōu)化導(dǎo)前時(shí)間整定值。

5.2同期裝置合閘開出脈寬的整定：在保證壓差、頻差、相位角度差在可靠范圍內(nèi)，準(zhǔn)同期裝置合閘開

出脈寬宜為1～2個(gè)同期合閘導(dǎo)前時(shí)間。

5.3同期裝置壓差△U的整定：整定值不宜超過±5%額定電壓。

5.4同期裝置頻差△f的整定：整定值宜為±0.05Hz～±0.2Hz。

5.5調(diào)頻脈沖寬度的整定：整定值不宜小于100ms，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化整定值。

5.6調(diào)壓脈沖寬度的整定：整定值不宜小于100ms，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化整定值。

6同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算

6.1同期檢定閉鎖繼電器最大允許相位角度差δ的整定計(jì)算

考慮準(zhǔn)同期裝置與同期檢定閉鎖繼電器之間的配合關(guān)系，應(yīng)使同期檢定閉鎖繼電器先滿足開放條

件。應(yīng)按照下述公式（1）計(jì)算同期檢定閉鎖繼電器最大允許相位角度差δ的整定值。

(X''+X+X)2I2

δ=arccos[1?dTs]（1）

2.1

''''

式中：Xd為同步發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗、XT為升壓變電抗、Xs為系統(tǒng)電抗，Xd、XT、Xs均為

以發(fā)電機(jī)容量為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值，I的取值，依據(jù)GB/T50062中的合閘允許電流倍數(shù)值，具體取值可參

照附錄A的整定示例。計(jì)算中考慮合閘時(shí)刻待并系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)有5%的壓差。同時(shí)，為保證主設(shè)備安

全，允許相位角度差δ不宜大于30°。

6.2同期檢定閉鎖繼電器壓差△U’的整定計(jì)算

△U’=K△U

U（2）

=

其中，KU為同期壓差閉鎖系數(shù)，KU1.1～1.2，△U為同期裝置壓差整定值。當(dāng)采用變壓器高

壓側(cè)斷路器作為并列斷路器時(shí)，應(yīng)考慮兩側(cè)TV變比與變壓器運(yùn)行變比存在的電壓偏差影響。

6.3同期檢定閉鎖繼電器頻差△f’的整定計(jì)算

△f’=K△f

f（3）

=

其中，Kf為同期頻差閉鎖系數(shù)，Kf1.1～1.2，△f為同期裝置頻差整定值。

3

T/CECXXXX—202X

附錄A

（資料性）

發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算示例

A.1典型接線

某現(xiàn)場接線圖如下圖1，發(fā)電機(jī)可通過斷路器1、斷路器2或斷路器3并列，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓15.75kV，

經(jīng)過主變（YNd11）升壓后一次電壓為525kV，發(fā)電機(jī)出口（TV1）和主變低壓側(cè)（TV2）接入同期裝

置的TV變比為15.75/0.1kV，系統(tǒng)側(cè)（TV3、TV4、TV5）接入同期裝置的TV變比均為500/0.1kV。

相關(guān)說明：

（1）TV3、TV4、TV5一次電壓：指TV3、TV4、TV5電壓實(shí)際一次值。

（2）TV1、TV2一次電壓：指TV1、TV2電壓實(shí)際一次值。

（3）TV3、TV4、TV5一次值、TV3、TV4、TV5二次值、TV1、TV2一次值、TV1、TV2二次值分別

指現(xiàn)場TV的實(shí)際參數(shù)。

（4）采用斷路器1并列時(shí)，選擇同期電壓為TV1和TV2（若無TV2，則選擇TV1和TV3），采用斷

路器2并列時(shí)，選擇同期電壓為TV3和TV4，采用斷路器3并列時(shí)，選擇同期電壓為TV3和TV3。

序號(hào)定值名稱整定值

1TV3、TV4、TV5一次電壓525

2TV1、TV2一次電壓15.75

3TV3、TV4、TV5一次值500

4TV3、TV4、TV5二次值100

5TV1、TV2一次值15.75

6TV1、TV2二次值100

圖1典型接線圖表1整定相關(guān)參數(shù)

本整定計(jì)算示例中，同期裝置共有3個(gè)同期點(diǎn)（斷路器1、斷路器2或斷路器3），每個(gè)同期點(diǎn)有

一組定值，共3組定值，本文件以斷路器1同期裝置及同期檢定閉鎖繼電器定值整定計(jì)算為例。

此情況下，發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和同期檢定閉鎖繼電器的定值整定計(jì)算如下：

1同期裝置的整定計(jì)算

1.1同期裝置導(dǎo)前時(shí)間（t）的整定：

同期裝置導(dǎo)前時(shí)間應(yīng)等于并列斷路器固有合閘時(shí)間與中間繼電器動(dòng)作時(shí)間之和，并基于假同期試驗(yàn)

錄波數(shù)據(jù)，優(yōu)化導(dǎo)前時(shí)間整定值。

本示例中，測得斷路器1固有合閘時(shí)間約為80ms，中間繼電器動(dòng)作時(shí)間約為6ms。

因此，同期裝置導(dǎo)前時(shí)間（t）整定為100ms。

1.2同期裝置合閘開出脈寬的整定：

在保證壓差、頻差、相位角度差在可靠范圍內(nèi)，準(zhǔn)同期裝置合閘開出脈寬宜為1～2個(gè)同期合閘導(dǎo)

前時(shí)間。本示例中，同期裝置合閘開出脈寬整定為200ms。

1.3同期裝置壓差△U的整定：

4

T/CECXXXX—202X

整定值不宜超過±5%額定電壓。本示例中，同期裝置壓差△U整定為-3V。

1.4同期裝置頻差△f的整定：

整定值宜為±0.05Hz～±0.2Hz。本示例中，同期裝置頻差△f整定為0.12Hz。

1.5調(diào)頻脈沖寬度的整定：

整定值不宜小于100ms，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化整定值。本示例中，調(diào)頻脈沖寬度整定為100ms。

1.6調(diào)壓脈沖寬度的整定：

整定值不宜小于100ms，并根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)優(yōu)化整定值。本示例中，調(diào)壓脈沖寬度整定為100ms。

1.7頻率變化率的整定：整定值范圍宜為0.1Hz/s-0.2Hz/s。本示例中，結(jié)合發(fā)電機(jī)調(diào)速器實(shí)際頻率調(diào)節(jié)

速率，頻率變化率整定為0.15Hz/s。

1.8相角變化率的整定：整定值范圍宜為0.2°/s2-0.5°/s2。本示例中，相角變化率整定為0.3°/s2。

1.9相角差補(bǔ)償?shù)恼ǎ?/p>

采用斷路器1并列時(shí)，選擇同期電壓為TV1和TV2，此時(shí)不存在變壓器接線組別或TV接線相別

不同，相角差補(bǔ)償為0。

若無TV2，則選擇TV1和TV3，存在因變壓器接線組別或TV接線相別不同的固有相位角度差，

應(yīng)采用二次接線調(diào)整或裝置相應(yīng)整定值補(bǔ)償。設(shè)TV1、TV3均取線電壓，變壓器為YNd11聯(lián)接，即TV1

為Δ聯(lián)接，TV3為Y聯(lián)接，TV3一次（或二次）電壓超前TV1一次（或二次）電壓角度為330°，此

角度即為相角差補(bǔ)償值。

2同期檢定閉鎖繼電器的整定計(jì)算

2.1同期檢定閉鎖繼電器最大允許相位角度差的整定計(jì)算：

應(yīng)按照下述公式（1）計(jì)算同期檢定閉鎖繼電器最大允許相位角度差δ的整定值。

(X''+X+X)2I2

δ=arccos[1?dTs]（1）

2.1

本示例中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T50062的要求，以允許值稍低的水電機(jī)組為例，沖擊電流周期分量允許

''=Δ''++

值是0.6/Xd，計(jì)算合閘電流周期分量的算式為IU（/XdXTXs）。一般地，以單元接線機(jī)組

''

為例，其升壓變電抗XT標(biāo)幺值略小于機(jī)組電抗Xd，XT加上系統(tǒng)電抗Xs可以近似認(rèn)為與發(fā)電機(jī)次暫

''=Δ''''

態(tài)電抗Xd相等，所以近似有IU（/2Xd）；對于沖擊電流允許值是0.6/Xd，則允許的合閘時(shí)刻

ΔU為1.2pu，考慮3倍的安全裕度（也可以取更大倍數(shù)的安全裕度，得到的δ更小，更適用于電子型

的同期檢定閉鎖繼電器，對于機(jī)械式的同期檢定閉鎖繼電器，取3倍更實(shí)用），則保守的合閘時(shí)刻允許

Δ''

U為0.3pu，I取GB/T50062中的合閘允許電流倍數(shù)值的1/4，即0.15/Xd。

由上式可得到δ約為16.8°，同時(shí)，為保證主設(shè)備安全，允許相位角度差δ不宜大于30°，本示

例中，δ整定值為15°。

2.2同期檢定閉鎖繼電器壓差△U’的整定計(jì)算：

△U’=K△U

U（2）

△U’

本示例中，KU取1.1，整定為-3.3V。

2.3同期檢定閉鎖繼電器頻差△f’的整定計(jì)算

△f’=K△f

f（3）