DEP-631同期自准说明书

DEP631双微机自动准同期控制器技术及使用手册Version3.0编写：肖德锋审核：张如明批准：蒋卫庚上海申瑞电力自动化科技有限公司2007年12月前言本手册详细介绍DEP631双微机自动准同期控制器。

如果使用DEP631的串口功能或者将DEP631与DEP632智能同期切换装置配套使用，则同期对象数可以扩展至16。

关于这四种装置的详细功能配置参见第一章。

本手册第四章第4节叙述了DEP631如何与DEP632智能同期切换装置配套使用，如果没有使用DEP632智能同期切换装置，本节内容可以不必关心。

需要指出的是，对于DEP631，要求开入控制信号是保持型的（在“启动”信号有效的时刻），而如果有DEP632智能同期切换装置配套使用，这些开入控制信号就不再要求是保持型的了，关于这方面的内容在本手册中有详细介绍。

目录前言第一章概述 (4)1．控制器型谱及功能概览………………………………………………………………2．同期简述………………………………………………………………………3．装置技术特点…………………………………………………………………4．技术条件………………………………………………………………………5．结构与安装..............................................................................第二章控制器工作原理 (10)1．几个术语………………………………………………………………………2．控制器工作过程………………………………………………………………3．控制器软件设计思想..................................................................第三章接线方法 (16)1．接线方法……………………………………………………………………………2．拨动开关使用.................................................................................第四章控制器的使用 (21)1．同期定值意义及使用………………………………………………………………2．控制器的标定………………………………………………………………………3．启动同期要求………………………………………………………………………4．与DEP632智能同期切换装置配套使用...................................................第五章运行与维护 (33)1．安装与通电…………………………………………………………………………2．定值设置……………………………………………………………………………3．试验…………………………………………………………………………………4．运行…………………………………………………………………………………5．故障判断与处理……………………………………………………………………6．维护.............................................................................................附录A 双微机自动准同期控制器现场投运试验大纲 (36)附录B 双微机自动准同期控制器现场投运试验记录 (38)第一章 概述1． 同期简述1.1 同期过程两个独立的交流电源系统，欲使它们通过断路器并列运行，在电力系统中称之为同期操作。

图1.2 两电源系统同期示意图同期操作在电力系统中既非常重要又很常见，比如发电厂中发电机与电网间的同期并列操作，变电站中一个电网与另一个电网间的同期并列操作，等等这些都是同期操作过程。

在图1.2中，G 、S 为两个独立的电源系统,设它们的表达式分别为现在欲通过断路器DL 使它们并列在一起运行,则DL 的合闸时刻t 在理论上应具备下列条件才能使两电源系统受到的冲击最小：（1）ΔU ＝|U g －U S |＝0；（2）Δω＝|ωg －ωS |＝|2πf g －2πf S |＝0，亦即Δf ＝|f g －f S |＝0；（3）Δϕ＝g ϕ-S ϕ=0。

上述三个条件称为同期过程的三个要素。

捕捉满足同期三要素的时刻t 并使DL 合闸的过程即为同期过程，满足同期三要素的点也称为同期点。

在同期的三要素中，频率差和相角差这两个要素是一对矛盾体。

若两系统的原有相位差Δϕ≠0，而当满足频率相等要素，则Δϕ恒定，永远不可能Δϕ=0。

只有Δf =f g －f S ≠0, 亦即存在频率差时，Δϕ才会出现等于0的机会。

在实际应用中，电压差、频率差两个要素与相位差要素相比，对于系统和设备的影响要小得多；同时，电压、频率较容易调至满足要求。

因此，可以简单地认为，同期过程实际上是捕捉Δϕ＝0的过程，而电压差和频率差两要素仅作为同期时的限定条件，只要ΔU 和Δf 在一定范围内即可。

1.2 电压和频率调节如前所述，同期过程可以简单地认为是寻找Δϕ＝0 的过程，然而，ΔU 和Δf 也必须在规定的范围内。

为了使待并发电机与电网尽快并列，通常情况下，根据ΔU 、Δf 实际大小，需要对待并列的发电机主动地进行Ｕ、f 调节，以便尽快地使ΔU 和Δf 满足给定要求，进而实现同期并列。

因此，电压Ｕ和频率f 的调节也是同期控制器应具备的重要功能。

S G DL )sin(2)sin(2S S S s g g g g t U u t U u ϕωϕω+=+=||1||1S g f f f T -=∆=ω1.3 导前时间与同期预报对于所有的断路器（如图1.2中的DL ），从对它发出合闸脉冲起，由“分”位置运动到“合”位置均需要经过一段时间，这段时间被称为断路器的合闸时间。

因断路器的构造原理等原因的不同，合闸时间的长短存在较大的差异。

由于合闸时间的存在，因此合闸命令发出的正确时刻应该在同期点出现之前，而提前的这段时间称为导前时间。

图1.3 为 △u=u g - u S 的波形图，其包络线为它们的滑差波形。

当△U 、Δf 符合限定条件后，显然b 点为同期点，若T DL 为导前时间，则应在a 时刻发合闸命令，这样经过导前时间T DL 后，恰好在b 时刻，断路器的主触头才真正合上。

图中，T ω 称为滑差周期，其大小为Δf 尽管被控制在一定范围内，但并非常数，因此T ω也是一个变数。

在b 点，u g 、u S 的相位差为零，而a 点处的相位差相应地也是一个变数，这就为a 点的确定带来了困难，而DEP-631双微机自动准同期控制器能够正确方便地解决这个问题。

根据当前滑差和相位差情况，依据一定算法，在临近a 点时准确地预报出经过T DL 时间后，同期点能恰好出现，这个过程被称为同期预报。

同期预报的成功与否直接影响到同期合闸质量。

只要能精确预报出a 点，则最终实现无冲击同期合闸只是举手之劳了。

1.4 特殊情况下的同期除了第2.1节描述的情况需要进行常规同期过程以外，还有一些特殊情况需要由同期装置完成断路器的合闸操作。

◆合环当断路器用在线路上时，断路器两侧的电压有可能存在频差，也有可能两侧的频率相等，不存在频差。

如果两侧没有频差，说明断路器两侧的电压其实同属一个电网，只是这个电网由于此t断路器未合上而在此开环了。

这种情况下操作此断路器合闸称之为合环，也叫做环并。

合环时，同期控制器在确认两侧电压相角差小于设定值的情况下发出合闸脉冲。

不过在这种情况下不存在导前时间T DL的问题，因为此时没有图1.3中的b点。

在存在频差的情况下，其同期合闸过程与第2.1节的要求仍然是一样的。

◆无压合闸有时待并断路器的一侧或两侧没有电压，这种情况下同期控制器也能完成该断路器的合闸操作。

当然，这种“无压”情况下的合闸不再需要满足第2.1节的要求。

2．装置技术特点◆极高的可靠性与稳定性DEP-631双微机自动准同期控制器（下简称DEP-631，或简称控制器，亦或简称装置）为双微机结构，双机间互相独立，合闸结果由双机表决输出。

同时通过采用多种抗干扰措施与可靠的隔离技术，产品通过了国家标准规定的静电放电、电磁辐射和电快速脉冲群等电磁兼容性试验。

软件采用多重冗余设计，加上全面的自检措施，具有极高的可靠性和稳定性，绝对保证装置不误动。

◆同期速度快、精度高采用现代控制理论，引入人工智能思想，正确预测同期点。

快速跟踪电压和频率，调节待并发电机组，使之以最快的速度进入给定区域，确保在出现第一个同期点时精确无误地将断路器合上。

◆功能极强、适用范围广装置既可用于各种类型电厂发电机的断路器同期并网操作，又可用于各种电压等级变电站的断路器同期并网操作；既支持线电压同期，又支持相电压同期；同期对象可达8个或16个，且能根据不同对象，自动取其相应的同期定值，完成这些不同对象的同期合闸；可自动实现转角补偿功能，补偿因Y/△接线可能引起的相角差和电压差；装置能自动识别环网运行工况，实现断路器的环网并列。

◆完善的遥控功能DEP-631既可独立运行，亦可以接受来自于其它控制设备的遥控命令，非常方便地实现与其它计算机监控系统的配合使用。

◆运行维护简便以大屏幕液晶显示器（128³128）同步显示同期合闸过程的实时参数和同期信息，全汉字菜单界面，并设有薄膜按键，方便人机对话。

DEP-631同时设有电子式整步表，结合面板上直观的指示灯，使运行状态一目了然。

所有定值全部采用数字式整定，并且一经整定，定值永不丢失，不受是否掉电的影响。

自动校准零点和线性，特别便于运行与维护。

◆结构标准、安装方便装置采用标准19英寸3U机箱，可以很方便地上柜或组屏；装置正面为显示/操作面板，支持人机接口；装置背面为封闭式背板，并按功能区分设有可插拔凤凰端子，安装、调试极为方便。

3．技术条件◆最大同期对象数：DEP-631使用开入控制时：8个；使用串口控制或与DEP-632智能同期切换装置配套使用时：16个。

◆输入信号⑴断路器两侧电压互感器二次侧电压信号幅值：100VAC或57.74VAC频率：45Hz～65Hz负载功率＜0.5VA⑵开入信号①对象选择输入：空接点输入。

至少需保持到“启动”信号有效。

②无压使能/PT断线：空接点输入。

作为无压使能信号输入时，需保持到“启动”信号有效。

③启动：空接点输入，闭合时间需≥1s。

开入信号的内部信号电平为24VDC。

⑶工作电源AC85～265V、47Hz～440Hz或DC120～360V，功耗小于40W。

◆输出信号输出信号均以继电器接点输出，接点容量为AC220V/1A或DC48V/2A，阻性。

输出信号包括：²f＋加速信号；²f－减速信号²V＋升压信号；²V－降压信号；²Alm 同期告警信号²Clo 合闸输出信号²LB 拍摄波形用合闸信号◆允许频率差最大值Δf≤0.5Hz，缺省为0.25Hz，可通过面板显示菜单整定。