繼電保護安全自動裝置課件——2-第一章同步發(fā)電機的自動并列

1、第一章 同步發(fā)電機的自動并列 一、概述 二、自同期并列 三、準(zhǔn)同期并列 四、 恒定越前時間并列裝置的合閘控制 五、頻率差控制 六 、數(shù)字式并列裝置簡介一、概述 1、并列操作 2、母線電壓的狀態(tài)量 3、同步發(fā)電機并列運行的條件和方法電路示意圖GGUXUDL1、并列操作 并列操作: 一臺發(fā)電機組在未投入系統(tǒng)運行之前，它的電壓 與并列母線電壓 的狀態(tài)量往往不等，須對待并發(fā)電機組進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使之符合并列條件, 并將斷路器DL合閘作并網(wǎng)運行的一系列操作。 GUxU2 母線電壓的狀態(tài)量母線電壓瞬時值: ftUtUumm2sinsin幅值 頻率 相角3、同步發(fā)電機并列運行的條件和方法a)斷路器合閘時，沖

2、擊電流應(yīng)盡可能小、其瞬時最大值一般不超過l一2倍的額定電流。 b)發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進入同步運行狀態(tài)其暫態(tài)過程要短，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。 A、 同步發(fā)電機組并列時應(yīng)遵循的則：GGUXUDLB、 并列方法自同期準(zhǔn)同期 二、自同期并列 1、自同期并列 2、優(yōu)缺點1 自同期并列 自同期并列操作是將一臺未加勵磁電流的發(fā)電機組升速到接近于電網(wǎng)頻率，滑差角頻率不超過允許值，且機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DL，接著立刻合上勵磁開關(guān)KE，給轉(zhuǎn)子加上勵磁電流，在發(fā)電機電動勢逐漸增長的過程中，由電力系統(tǒng)將并列的發(fā)電機組拉入同步運行。 KEUEXUDLGXxGUSystem

3、引起沖擊電流； 發(fā)電機母線電壓瞬時下降對其它用電設(shè)備的正常工作將產(chǎn)生影響。 缺點：XdXhXXUIdXdXGXXXUU 控制操作非常簡單，在電力系統(tǒng)發(fā)生事故、頻率波動較大的情況下，應(yīng)用自同期并列可以迅速把備用機組投入電網(wǎng)運行。優(yōu)點：2、優(yōu)缺點三、準(zhǔn)同期并列 1、準(zhǔn)同期并列原理 2 、發(fā)電機并列的理想條件 3 、發(fā)電機并列時偏離理想條件所引起的后果 4、脈動電壓 5、自動準(zhǔn)同期裝置 6、 恒定越前時間并列裝置的整定計算1 準(zhǔn)同期并列基本原理 準(zhǔn)同期并列GUSUXUOGXe相量圖電路示意圖GGUXUDLXXGUXUDLSU等值電路圖GX2 發(fā)電機并列的理想條件0exGxGffUU并列斷路器兩側(cè)電源

4、電壓的三個狀態(tài)量全部相等。1233 發(fā)電機并列時偏離理想條件所引起的后果 A、 電壓幅值差 B、 合閘相角差 C、 頻率不相等 D、 并列的同步過程A、 電壓幅值差 0eXGXGffUUhhmXdXGhIiXXUUI28 . 1沖擊電流的有效值:沖擊電流最大瞬時值: GUxUhIB、 合閘相角差 0eXGXGffUUhhmeXqqeXqGhIiXXEXXUI28 . 12sin22sin2eGUxUSUhIC、 頻率不相等 SSSXGSseGSGXGGsXGXGGsXXGGsfTtUuUtUtUUttUutUtUu212cos2sin22sin22sin22cos2sin20sinsin212

5、1滑差角頻率滑差頻率 脈動周期 脈動電壓:假定:脈動電壓的幅值:UsusTstXUsUGU2tX1tGeXGXGffUU,D、 并列的同步過程1)ab, GX , 減速2)b點, G=X3)b a o, GX , 減速4)o c, GsY ssYusLt-Uzdt放大器輸入電壓t放大器輸出電壓tuht由于線性整步電壓中不載有并列點兩側(cè)電壓幅值的信息，所以它就無法作為電壓差的檢測。zdABzdABzdABDUUUUUUUD點電位為正, 發(fā)閉鎖信號D點電位為負, 發(fā)合閘信號電平檢測uxuGDUABUzdUxUGAB+C、 電壓差檢測非門與門雙穩(wěn)記憶與門UtYJUsLKUUUU動作合閘D、 并列裝置

6、合閘信號控制邏輯五、頻率差控制 1、概述 2、 頻率差方向測量環(huán)節(jié) 3、 頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)頻率差控制單元的任務(wù)是將待并發(fā)電機的頻率調(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，以促成并列的實現(xiàn)。如果待并發(fā)電機的頻率低于電網(wǎng)頻率，則要求發(fā)電機升速，發(fā)升速脈沖。反之，應(yīng)發(fā)減速脈沖。頻率差控制單元頻率差方向測量環(huán)節(jié)頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)v相位差鑒別法v邏輯判別法1、概述2、 頻率差方向測量環(huán)節(jié) A、 相位差鑒別法 B、 邏輯判別法fGfxuGuxuGux2ux1A、 相位差鑒別法S1S2D2D1與門A1與門A2usL1usL2降速升速SG1SG2usL2usL1tD2 and SG1能同時出現(xiàn)高電

7、平A2發(fā)出升速脈沖fG0s0eeB、 邏輯判別法UGUXttUGUGUXUXtttt倒相微分與門雙穩(wěn)倒相微分與門UXUGUGUX降速升速UGUGUXUXtttt倒相微分與門電平檢測脈沖形成與門雙穩(wěn)與門倒相微分與門UXUGUGUX降速脈沖升速脈沖脈沖展寬減速繼電器脈沖展寬升速繼電器USLUsL-0tt3、 頻率調(diào)整執(zhí)行環(huán)節(jié)六 、數(shù)字式并列裝置簡介 1、硬件部分 2、軟件部分1、硬件部分 A、硬件電路概述 B、硬件電路分述輸入輸出接口電路主機CPURAM定時/計數(shù)A/DROM接口I/O并行接口顯示鍵盤調(diào)速調(diào)壓合閘電壓變換uxuG/輸入通道輸出通道A、硬件電路概述 交流電壓幅值測量 頻率測量 相角差測量a主機b輸入輸出接口電路c輸出通道d輸入通道B、硬件電路分述A/D交流電壓變送器CPUu交流電壓幅值測量降壓濾波整型二分頻定時記數(shù)CPU頻率測量NffNfTcc1UtUt異或門電壓變換整形方波電壓變換整形方波定時/計數(shù)CPUuxuG相角差測量2、軟件部分 A、檢測項目 B、并列裝置合閘信號控制邏輯 電壓檢測 頻率檢測 越前時間檢測GxGxUGxUGxDDDDDDDDDD合閘信號 升壓信號降壓信號xixiixii2211iiiixiiisiDCsiDCsiYJtttt22112nttttxnsisisiCDLDC2A、檢測項目YJiYJiYJ