第三章電力自動(dòng)化第三章

1、第三章同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列裝置第六組、第七組概述n電力系統(tǒng)并列操作的作用電力系統(tǒng)并列操作的作用n并列操作并列操作n發(fā)電機(jī)并列：未投入系統(tǒng)的空載發(fā)電機(jī)經(jīng)調(diào)節(jié)滿足并列發(fā)電機(jī)并列：未投入系統(tǒng)的空載發(fā)電機(jī)經(jīng)調(diào)節(jié)滿足并列條件后經(jīng)斷路器操作投入系統(tǒng)參加并列運(yùn)行的操作條件后經(jīng)斷路器操作投入系統(tǒng)參加并列運(yùn)行的操作n系統(tǒng)并列：已解列為兩部分的系統(tǒng)經(jīng)調(diào)節(jié)滿足并列條件系統(tǒng)并列：已解列為兩部分的系統(tǒng)經(jīng)調(diào)節(jié)滿足并列條件后經(jīng)斷路器進(jìn)行的操作后經(jīng)斷路器進(jìn)行的操作n同步發(fā)電機(jī)并列操作的基本要求同步發(fā)電機(jī)并列操作的基本要求n并列瞬間，沖擊電流不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的允許值；并列瞬間，沖擊電流不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的允許值；n并列后，發(fā)電機(jī)應(yīng)能迅速進(jìn)

2、入同步運(yùn)行。并列后，發(fā)電機(jī)應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行。n自動(dòng)并列裝置的作用自動(dòng)并列裝置的作用n減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度減輕運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度n提高運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性提高運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性n同步發(fā)電機(jī)并列操作的方法同步發(fā)電機(jī)并列操作的方法n準(zhǔn)同步并列準(zhǔn)同步并列手動(dòng)準(zhǔn)同步并列；自動(dòng)準(zhǔn)同步并列手動(dòng)準(zhǔn)同步并列；自動(dòng)準(zhǔn)同步并列優(yōu)點(diǎn)：沖擊電流小，并網(wǎng)后拉入同步快，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓降優(yōu)點(diǎn)：沖擊電流小，并網(wǎng)后拉入同步快，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓降低低n自同步并列自同步并列優(yōu)點(diǎn)：并列速度快，但沖擊電流大，要短時(shí)從系統(tǒng)吸收無(wú)功，優(yōu)點(diǎn)：并列速度快，但沖擊電流大，要短時(shí)從系統(tǒng)吸收無(wú)功，會(huì)引起系統(tǒng)電壓短時(shí)下降。很少應(yīng)用。（用于事故

3、并列）會(huì)引起系統(tǒng)電壓短時(shí)下降。很少應(yīng)用。（用于事故并列）n準(zhǔn)同步并列條件準(zhǔn)同步并列條件n準(zhǔn)同期并列的理想條件準(zhǔn)同期并列的理想條件n待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的幅值相等待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的幅值相等;n待并發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率相等待并發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率相等;n斷路器主觸頭閉合瞬間，待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓間斷路器主觸頭閉合瞬間，待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓間的瞬時(shí)相角差為零，即的瞬時(shí)相角差為零，即0。n準(zhǔn)同期條件的實(shí)際條件為準(zhǔn)同期條件的實(shí)際條件為n待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的幅值接近相等，其電壓差待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的幅值接近相等，其電壓差值不超過(guò)（值不超過(guò)（510）額定電壓；）額定電壓；n待

4、并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓間的相角差在并列瞬間接近待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓間的相角差在并列瞬間接近于零，相角差于零，相角差不應(yīng)大于不應(yīng)大于10；n待并發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率接近相等，其頻率差不宜超待并發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率接近相等，其頻率差不宜超過(guò)（過(guò)（0.20.5）額定頻率。）額定頻率。SGUU 、SGff 、SG、SGUU 、SGff 、SG、ZZQ-5裝置整體介紹裝置組成線性整步電壓的獲得單元 導(dǎo)前時(shí)間脈沖的獲得單元 頻差檢測(cè)單元壓差檢測(cè)單元得到一個(gè)恒定的導(dǎo)前時(shí)間脈沖，用以保證并列斷路器主觸頭閉合瞬間的相角差在0附近。合閘邏輯單元得到線性整步電壓，便于檢測(cè)準(zhǔn)同期條件。檢查待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間的頻

5、率差是否在規(guī)定范圍內(nèi)，在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，允許發(fā)合閘脈沖，否則閉鎖合閘脈沖。檢查待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間的電壓差是否在規(guī)定范圍內(nèi)，在規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，允許發(fā)合閘脈沖，否則閉鎖合閘脈沖。對(duì)上面幾個(gè)單元的輸出結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷，滿足準(zhǔn)同期條件時(shí)，發(fā)出合閘脈沖。實(shí)際上，合閘脈沖是與在導(dǎo)前時(shí)間脈沖同時(shí)發(fā)出的。 線性整步電壓n 0時(shí)，時(shí)，u s y出現(xiàn)出現(xiàn)最大值；最大值； 180整步電壓出現(xiàn)最小值，整步電壓出現(xiàn)最小值， u zb的大小反映了相角的大小反映了相角差大小。差大小。nu zb的斜率與頻差絕對(duì)的斜率與頻差絕對(duì)值成正比，反映了頻值成正比，反映了頻差的大小。差的大小。n線性整步電壓的電壓線性整步電壓的電壓波形、頂

6、值電壓與波形、頂值電壓與u s 、u G幅值無(wú)關(guān)，不包含幅值無(wú)關(guān)，不包含電壓差信息。電壓差信息。導(dǎo)前時(shí)間獲得單元當(dāng)UoutUopt時(shí)，電平檢測(cè)電路動(dòng)作，輸出電壓Utdq由高電位翻轉(zhuǎn)到低電位0V；當(dāng)UoutUopt時(shí)，電平檢測(cè)電路不動(dòng)作，輸出Utdq保持高電位。導(dǎo)前時(shí)間的調(diào)整CnRtdq111hzt導(dǎo)前時(shí)間不隨頻差變化，僅與電路參數(shù)RC值和n值有關(guān)。00頻差檢測(cè)單元 方法：利用比較恒定導(dǎo)前時(shí)間脈沖和恒定導(dǎo)前相角脈沖出現(xiàn)的先后次序來(lái)實(shí)現(xiàn)頻差檢測(cè)。（180|s.set|；頻差不滿足要求； dqU.dqtU.當(dāng)當(dāng)即恒定導(dǎo)前相角 比恒定導(dǎo)前時(shí)間 先出現(xiàn)時(shí)，有|S|s.set|；頻差滿足要求； 即恒定導(dǎo)前

7、相角 比恒定導(dǎo)前時(shí)間 同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，有|S|=|s.set|；頻差剛好滿足要求 dqtt dqtt dqU.dqU.dqtU.dqtU.所以，通過(guò)比較 與 出現(xiàn)的先后次序，可以檢查頻差大小 dqU.dqtU.調(diào)頻部分調(diào)頻的作用(1)鑒別頻差方向： 當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率高于系統(tǒng)頻率時(shí)，應(yīng)發(fā)減速脈沖； 當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率低于系統(tǒng)頻率時(shí)，應(yīng)發(fā)增速脈沖。(2)頻差過(guò)小時(shí)，自動(dòng)發(fā)出合閘脈沖調(diào)頻的要求：1.正確鑒別頻差方向。2.按比例調(diào)節(jié)。3.調(diào)頻脈沖寬度可調(diào)。4.當(dāng)頻差過(guò)小（小于0.05Hz）時(shí)自動(dòng)發(fā)加速命令。調(diào)頻部分的組成n1. 頻差方向鑒別單元頻差方向鑒別單元。n2.調(diào)速脈沖形成單元調(diào)速脈沖形成單元。 0 DU時(shí)，

8、不允許合閘時(shí)，不允許合閘信號(hào)輸出；否則允許合閘信號(hào)輸出。信號(hào)輸出；否則允許合閘信號(hào)輸出。 DS DG輸出升壓信號(hào)，輸出升壓信號(hào)，DS DG輸出降壓信號(hào)。輸出降壓信號(hào)。n頻率測(cè)量頻率測(cè)量交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波，經(jīng)二分頻后進(jìn)入可交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波，經(jīng)二分頻后進(jìn)入可編程定時(shí)器計(jì)數(shù)，交流信號(hào)頻率為編程定時(shí)器計(jì)數(shù)，交流信號(hào)頻率為f=f c/ N 。把頻率差的絕對(duì)值和允許的頻差進(jìn)行。把頻率差的絕對(duì)值和允許的頻差進(jìn)行比較，作出是否允許并列的判斷。按發(fā)電比較，作出是否允許并列的判斷。按發(fā)電機(jī)頻率高于或低于系統(tǒng)頻率輸出減速或增機(jī)頻率高于或低于系統(tǒng)頻率輸出減速或增速信號(hào)（在速信號(hào)（在0180區(qū)間內(nèi)按頻差大區(qū)間內(nèi)按頻差

9、大小調(diào)節(jié)）。小調(diào)節(jié)）。n導(dǎo)前時(shí)間檢測(cè)導(dǎo)前時(shí)間檢測(cè)n相角差測(cè)量相角差測(cè)量矩形波的寬度矩形波的寬度i與相與相角差角差i對(duì)應(yīng)。（系統(tǒng)對(duì)應(yīng)。（系統(tǒng)電壓方波的寬度電壓方波的寬度s為為已知）已知）i =(i / s) （i i 1 ，0 且且2i l e ,則繼續(xù)進(jìn)行下一點(diǎn)則繼續(xù)進(jìn)行下一點(diǎn)運(yùn)算，直到滿足條件為止。運(yùn)算，直到滿足條件為止。n微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置的構(gòu)成微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置的構(gòu)成n單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)包括微處理器包括微處理器c p u、EPROM、 E2PROM、RAM、定時(shí)器及輸入輸出接口（可編程并行接、定時(shí)器及輸入輸出接口（可編程并行接口）。整定值存放在口）。整定值存放在E2PROM中。中。 C

10、 p u 執(zhí)行執(zhí)行EPROM中的程序，對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至中的程序，對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)輸入至RAM的原始數(shù)據(jù)分析處理，完成各種保護(hù)功能。的原始數(shù)據(jù)分析處理，完成各種保護(hù)功能。n頻差、相角差鑒別電路頻差、相角差鑒別電路n鑒別頻差是否符合準(zhǔn)同步并列條件，并作為發(fā)鑒別頻差是否符合準(zhǔn)同步并列條件，并作為發(fā)電機(jī)調(diào)速的依據(jù)；電機(jī)調(diào)速的依據(jù)；n計(jì)算理想導(dǎo)前合閘角，不斷搜索相角差等于合計(jì)算理想導(dǎo)前合閘角，不斷搜索相角差等于合閘角的時(shí)機(jī)，發(fā)出合閘命令，使待并發(fā)電機(jī)正閘角的時(shí)機(jī)，發(fā)出合閘命令，使待并發(fā)電機(jī)正好在好在 0時(shí)并入系統(tǒng)。時(shí)并入系統(tǒng)。n電壓差鑒別電路電壓差鑒別電路整定壓差和鑒別電壓差的大小、極性，對(duì)整定壓差和

11、鑒別電壓差的大小、極性，對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行均壓控制。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器進(jìn)行均壓控制。n輸入電路輸入電路并列點(diǎn)兩側(cè)的電壓和開關(guān)量信號(hào)（并列點(diǎn)并列點(diǎn)兩側(cè)的電壓和開關(guān)量信號(hào)（并列點(diǎn)選擇、斷路器輔助觸點(diǎn)（實(shí)測(cè)斷路器合閘選擇、斷路器輔助觸點(diǎn)（實(shí)測(cè)斷路器合閘時(shí)間）、遠(yuǎn)方復(fù)位信號(hào)、面板的按鍵和撥時(shí)間）、遠(yuǎn)方復(fù)位信號(hào)、面板的按鍵和撥輪開關(guān)）。輪開關(guān)）。n輸出電路輸出電路n控制類：均頻、均壓、合閘?？刂祁悾壕l、均壓、合閘。n信號(hào)類：指示裝置異常及電源消失報(bào)警。信號(hào)類：指示裝置異常及電源消失報(bào)警。n錄波類：對(duì)反映同步過(guò)程的電量如脈動(dòng)電壓和錄波類：對(duì)反映同步過(guò)程的電量如脈動(dòng)電壓和合閘接觸器觸點(diǎn)進(jìn)行錄波。合閘接觸器觸點(diǎn)進(jìn)行錄波。n顯示類：監(jiān)視裝置工況、實(shí)時(shí)參數(shù)、整定值及顯示類：監(jiān)視裝置工況、實(shí)時(shí)參數(shù)、整定值及異常情況等提示信息如整步表。異常情況等提示信息如整步表。n電源電源n試驗(yàn)裝置：對(duì)同步裝置進(jìn)行全面的試驗(yàn)及試驗(yàn)裝置：對(duì)同步裝置進(jìn)行全面的試驗(yàn)及檢查。檢查。特點(diǎn)：特點(diǎn)：n分析發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，測(cè)量斷路器分析發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前的運(yùn)動(dòng)規(guī)