自动装置-第四章-同步发电机自动并列

第四章同步发电机自动并列装置第一节概述一、同期（并列）的概念：1、概念：同步发电机（包括同步调相机或另一系统）投入系统并列运行的操作过程称为同期（或并列）检查同期ZCH属于一种同期操作；发电机同期实质指合发电机出口DL2、意义：同期操作具有频繁性——正常运行（负荷大小→机组台数）事故情况（备用机组的投入）（1）提高供电可靠性和供电质量（2）减少备用容量（3）合理分配负荷，达到经济运行3、同期（并列）条件：系统母线电压tUumsin其中：mU、ω（f）、——状态量理想条件：Us=0fs=0δ=0（合闸瞬间）实际允许条件：Us≤5~10%Uefs≤0.2~0.5%fe=0.1~0.25HZδ≤100二、同期方式：准同期自同期1、准同期（先励磁，后并车）：概念：将待并发电机先行励磁，调节发电机电压、频率、相位，使Us、fs、δ符合并列条件，将发电机DL合上，并入系统运行优点：iCH小，对系统影响不大缺点：同期时间长；手动误操作会引起非同期并列分类：按操作自动化程度——手动自动半自动（手动调频、调压，自动合闸）应用：大容量发电机——应尽量采用自动或半自动准同期以手动准同期作为备用2、自同期（先并车，后励磁）概念：将接近同步转速（n=95%ne）而未加励磁的发电机投入系统，然后再加励磁，发电机借助电磁力矩被拉入同步（对Us、δ无要求，对fs要求亦较宽）优点：并列快；操作简单，避免误操作；事故下可迅速投入机组缺点：ich大→威胁发电机线圈绝缘；振动大→影响机组端部固定应用：事故情况下投入水轮机组三、自动并列意义P38第二节自动准同期一、自动准同期装置功能①均频②均压③合闸（保证DL在δ=0并列）半自动准同期：①、②手动，③自动二、脉动电压性质分析脉动电压：两个频率不同的电压向量差可用来检测fs、Us、δ1、脉动电压旋转向量分析NMsUUU假设：①NU不动，MU则以ωs（ωs=ωM-ωN=2πfs）相对NU转动②|MU|=|NU|=Um则Us=2Umsin2其中：tftffttsNMNMs22若：δ=0Us=0δ=πUs=2Umδ=2πUs=02、脉动电压波形分析假设：①Um。M=Um。N=Um②t=0时，Φ1=Φ2=0则：Mu=UMsinωMtNu=UNsinωNtsu=Mu-Nu=Um（sinωMt-sinωNt）=2UmsintNM2costNM2（脉动电压幅值Usm）（接近工频50HZ）=UsmcostNM2即脉动电压是一个角频率为2NM（接近工频），幅值（包络线）作正弦变化的交流电压，如图所示。幅值Usm=2Um|sintNM2|有效值Us=2U|sintNM2|（整步电压Uzb）=2U|sin2|=0δ=02Uδ=π0δ=2π脉动周期Ts=ssf21fs（ωs）↑→Ts↓fs（ωs）↓→Ts↑Ts的大小反应fs的大小，检查Ts的大小可检测fs是否满足准同期条件。Ts≥syusf12若fs≤0.2~0.5%fe=0.1~0.25HZ则Ts≥10~4sTs可以从Us（Uzb：整流滤波后的脉动电压有效值正值包络线）两次过零处测得。若发电机与系统电压不等，测定Ts时取最小值作为测定依据。由上可知：整步电压Uzb可反映fs、Us、δ的大小。三、准同期合闸脉冲时间的选择导前时间tdq取决于DL合闸时间。取得方法：恒定导前时间恒定导前相角1、恒定导前时间准同期整定tdq=tHZ（恒定）tdq不随fs变化，总能保证DL在δ=0瞬间闭合触头。2、恒定导前相角准同期整定δdq=恒定则Us=2U|sin2dq|=恒定如图所示，δdq=ωs1t1=ωs2t2=ωs3t3ωs1ωs2ωs3t1t2t3若t2=tHZ则DL在Us=0时合上（理想状况）而t1t2=tHZDL在Us过零时合上t3t2=tHZDL在Us未到零时合上有冲击适用：小型机组（结构简单，但同期时有冲击）以上分析可画图示意ZZQ-5装置简介：1、面板上各旋纽、信号灯作用2、引出端子、接线3、电路元件介绍试验：ZZQ-5自动并列一、同期屏介绍表计：电压表、频率表（各两个）、同步表、组合式同期表按钮：表计投入按钮、并列按钮二、手动准同期操作1、开机升转速（额定电压220V）加励磁（额定电流1A）2、并网调节电压、频率（使Us、fs满足同期条件）合闸操作：在δ=0之前发合闸命令3、停机减励磁降转速三、ZZQ-5自动准同期装置1、装置简介面板：各信号灯、旋钮作用装置：合闸、调频、调压、电源四部分出口继电器2、接线发电机电压系统电压（相别应与发电机电压相同）装置电源电压3、自动合闸模拟试验观察：装置调频、调压继电器的动作；信号灯与旋钮的配合情况；合闸时装置的工作情况