自动装置讲稿15（学生用） - 图文(3)

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3．滑差、滑差频率、滑差周期有什么关系？ 4．在发电厂，哪些断路器可以作为同步点？ 发电机CB、母联断路器CB、三绕组变的三侧CB

5-1．电力系统中，同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？ . 6-1．同步发电机准同步并列的理想条件是什么？实际条件是什么？

7．同步发电机准同步并列时，不满足并列条件会产生什么后果？为什么？

8．说明同步发电机采用自动准同步方式并列时，产生冲击电流的原因，为什么要检查并列合闸时的

滑差？

9．为什么存在频率差影响发电机进入同步运行的过程？

第二节 准同期并列的基本原理

本节重点：脉动电压的概念；准同期并列装置的组成单元；两种提前量信号的概念。 准同期并列：系统运行中的主要并列方式。

并列断路器主触头闭合瞬间所出现的冲击电流以及进入同步运行的暂态过程，决定于合闸时的脉动电

?值和滑差角频率?。 压USs?和?进行检测和控制，? 准同期并列的任务：对U并选择一合适的时间发出合闸信号，使合闸瞬间的USss值在允许值以内。

?进行检测并提取信息，当提取信息表明并列条件满足，即检测的信息：QF两侧的电压，主要针对Us选择合适的时间合闸，完成并列。 一、脉动电压

有两种情况：

(1) 断路器两侧电压幅值相等

?与U?的幅值相等，???，令两电压相量重合瞬间为起始点，这时U的表达式由(2-7) 设UGXsGX和(2-9)得

us?Uscos(Us?2UmGsin?G??x2t) ?2Umxsin?St2＝2UmGsin?e2?e2

?St?0 US?0，?St?? US?2UmG

脉动电压波形如Fig.2-6所示，为正弦脉动波形。

(2) 断路器两侧电压幅值不相等，Us的表达式如(2-15)式所示。

?St?0 US?UmG?UmX，?St?? US?UmG?UmX脉动电压波形如Fig.2-7所示。

以上两种情况中，Fig.(2-6)和Fig.(2-7)表明，在脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息―――电压幅值差，频率差以及相角差随时间的变化规律，因而并列两侧电压为自动并列装置提供并列条件信息，供选择合适的合闸信号发出时间等。具体讨论如下： 1、 电压幅值差

由Fig.(2-7)可得脉动电压波形的最小幅值即两电压的幅值差。

USmin?UmG?Umx

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即使合闸时机掌握得好，相角差为零，并列点两侧有电压幅值差存在时仍会导致冲击电流，为限制并网合闸时的冲击电流，设定电压幅值差限制，作为并列条件之一。 2、 频率差

?与U?间的频率差即脉动电压幅值U的频率f，它与滑差角频率?的关系如式(2-10)所示。UssSGX?S?2?fS

要求?S小于某一允许值 脉动电压周期TS大于某一给定值，实际操作中，可以通过测量TS来检测待并发电机组与电网间的滑差角频率的大小，即频率差的大小。 例：.要求?S?0.2%?N，即?S?0.2? TS?2?fS?0.2?(rad/s) 1002??S?10(s)

上述分析是基于fG、fx为恒定的前提下的，但对于要求快速并网的机组，这一前提未必成立，因此自动并列装置应能实时检测?S和相角差加速度3、 合闸相角差的控制

考虑到断路器操作机构和合闸回路控制电器的固有动作时间，必须在两电压相量重合之前发出合闸信号，即取一提前量。 提前量的类型：

(1) 恒定越前相角：在两相量重合之前恒定角度?YJ发出合闸信号的。

(2) 恒定越前时间; 在两相量重合之前恒定时间tYJ发出合闸信号的。一般并列合闸回路有固定动

作时间，这一装置得以广泛采用。

二、准同期并列装置

1． 控制单元

为使待并发电机组满足并列条件，准同期并列装置主要由三个单元组成。 (1) 频率差控制单元

任务：检测两电压相量间的滑差角频率?S。

实现：调节待并发电机组的转速，使其频率接近于系统频率。 (2) 电压差控制单元

任务：检测两电压相量间的电压差。

实现：调节发电机电压，使其与电网电压间的电压差值小于规定允许值，促使并列条件的形成。 (3) 合闸信号控制单元

任务：检查并列条件中的(1)和(2)是否满足。

实现：当待并机组的频率和电压满足并列条件时，该单元就选择合适的时间发出合闸信号，使

并列断路器的主触头接通时，相角差?e接近于零或控制在允许范围以内。

2． 自动化程度分类

准同期开列装置主要组成部件如Fig.2-8表达。 按自动化程度可分为： (1) 半自动并列装置

d?S等值，以利于快速并网的实施。 dt 第 12 页

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特点：无频差和压差控制单元，只有合闸信号控制单元。

实现：并列时，待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整，当频率和电压满足条件时，

并列装置在合适的时间发出合闸信号

与手动并列的区别：合闸信号由该装置判断后自动发出，不是由运行人员手动发出。 (2) 自动并列装置

组成部分如Fig.2-8所示。 有人值斑的发电厂：

发电机的电压由运行人员直接操作控制，并列装置中不需配置压差控制单元，简化了结构。 无人值班的发电厂：

并列装置需设置压差控制单元。发电机并列时，发电机的频率和电压由并列装置自动调节，当它与电网频率、电压的差值满足并列条件时，自动选择合适时机发出合闸信号，整个过程无须运行人员参与。

三、准同期并列合闸信号的控制逻辑

并列装置的核心部件：合闸信号控制单元，其控制原则是当频率和电压都满足并列条件的情况下，在 两电压相量重合之前发出合闸信号。

如Fig.2-9所示，频率和电压条件和提前量信号是与门的三个输入端，三个条件同时满足就发出合闸信号。 (一)

恒定越前相角准同期并列

越前相角：相对于δ=0°提前(导前)的相角。

恒定越前相角：相对于δ=0°提前(导前)的相角，且这一相角不随频差(或滑差)、压差变化。 ２．原理分析

在脉动电压到达合闸相角差为零之前的?YJ相角差时发出合闸信号。 设UG?UX=额定值

由式（2-9）得：US?2Umxsin１． 定义

?e2，如图2-10，设?YJ对应的US为UA，

设断路器合闸时间为tQF，如越前相角满足?S??sy0＝

?YJtQF，即在某一恒定滑差?S下，越前

相角―――越前时间tQF，则合闸相角差为零。最佳滑差角频率，对应图2-10中?S2。 ?S=?sy0：在图2-10中，?S1??sy0，提前时间t?tQF，断路器完全合闸的时间点过了两电压相量的重合点。

?S3??sy0提前时间t?tQF，离两电压相量的重合点还差一定时间。

3．结论：tQF近乎恒定，合闸相角差?e与?S有关。只有?S在允许范围内可保证合闸冲击电流在允

许值以内，?S可由发电机参数计算得到。

(二)

恒定越前时间准同期并列

导前时间：相对于δ=0°提前(导前)的时间。

恒定导前时间：相对于δ=0°提前(导前)的时间，且这一时间不随频差(或滑差)、压差变化。 ２．原理说明

１．定义

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(1) 为什么需要恒定越前时间呢？

断路器有合闸时间，对应断路器接收合闸命令到接通一次系统的时间。因此合闸命令即合闸脉冲应有提前量，即越前时间。考虑到断路器合闸时间是确定的，所以越前时间也是恒定的，与压差和频差无关， …… 此处隐藏：3544字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……