9.3SJ-12C自动准同期装置介绍及工程应用

业绩
• SJ-12系列同期装置诞生已有二十余 年，在国内广泛使用。并且远销到在世 界多国，如欧洲的俄罗斯，中美洲的伯 立兹，南美洲的智利，非洲的南非，亚 洲的越南、老挝、柬埔寨、叙利亚、朝 鲜、伊朗、巴基斯坦、伊拉克等国，深 受各国电力公司的好评。
SJ12C装置结构 装置结构
⑴ ⑵ ⑶ ⑷ ⑸ ⑹ ⑺ 装置电源开关 电源板，型号SYNC103 I/O 板，型号SYNC102 同期副板（简称辅板），型号SYNC101 同期主板（简称主板），型号同辅板 装置机箱 装置写保护跨接器，上方位置(E1)为写保 护态，下方位置(E2)为写使能态。出厂 位置为写保护态。 键盘/显示接口板，简称MMI 板，型号 SYNC104 LCD 液晶显示板 机箱前面板 MMI 板与LCD 液晶显示板之间的连接电缆 无压合闸方式跨接器，下方位置(E4)为开 入“选择无压”合闸方式；上方(E3)为 “自动无压”合闸方式。详见第4.3 节 说明。出厂位置为“选择无压”方式。 主板与MMI 板之间的连接电缆
同期失败（-） 启动 无压使能/PT断线 DIcom DIcom 接对象1-8的公共端 DIcom 接对象9-16的公共端 DIcom 备用
接线
SJ-12C J7-1 J7-2 J7-3 J7-4 J7-5 J7-6 J7-7 J7-8 J6-6 对象1 对象2 对象3 对象4 对象5 对象6 对象7 对象8
SJ12C的调试过程
4. 同期试验 假同期完成后如无问题可进行真同期试验。 插入同期装置背后的J3端子（同期合闸输出）。有条件 的话接入录波装置。投入系统、机组（待并侧）PT,选择相 应同期对象，由现场指挥人员发出启动同期令，观察同期装 置，其参数变化应与假同期时基本相同，在Δφ趋向于零时 发出合闸令。注意听机组并网时有无比较大的响声，如有则 合闸效果不理想，检查同期相序，导前时间或现场接线是否 有问题，查找出原因后重新做4.4~4.6各项试验。如有录波 装置，检查拍摄波形，检查实际合闸效果。
单对象（机组）同期原理图
多对象（线路）同期原理图
多对象同期原理图
20 19 FDO3-Q9 3 4XJ1 24 23 FDO3-Q11 3 XDO 10 -7 XDO 10 -9 XDO10 -1 XDO 10- 3
PLC开 出 模 件
DO:85 选对象开关1
FDO 3Q21 FDO 3Q22 FDO 3Q23 FDO 3Q24 FDO 3Q25 FDO 3Q26 FDO 3Q27 FDO 3Q28 FDO 3Q9 FDO 3Q11 FDO 3Q 13 FDO 3Q 15 FDO 3Q 17
⑻ ⑼ ⑽ ⑾
⑿
⒀
SJ12C装置结构 SJ12C装置结构
⒁ 7 个发光二极管指示灯，从左至右分别 为： L1： 同期合闸指示灯 L2： 同期失败指示灯 L3： 装置运行灯 L4： 加速指示灯 L5： 减速指示灯 L6： 升压指示灯 L7： 降压指示灯 ⒂ ⒃ LCD 液晶显示屏 9 个薄膜按键
SJ12C装置结构 SJ12C装置结构
SJ12C的调试过程
1.3 相角补偿： 需根据现场实际情况，对相角进行补偿。 需根据现场实际情况，对相角进行补偿。
1.4 电压补偿： 若使用的是相电压，则需对相应侧进行电压补偿。 若使用的是相电压，则需对相应侧进行电压补偿。
SJ12C的调试过程
2.同期相序检查 在同期对象两侧输入电压为同一电压源时，（例如对线 路侧开关系统倒送电或机组开关机组零起升压），拔出同期 背后J3端子（同期合闸输出），将两路PT电压投入，启动同 期，查看面板显示，此时应显示Ul, Ug电压相等（100V左 右），fl，,fg频率相等（50Hz左右），δφ相角差为0度。
SJ12C的调试过程
1.2 导前时间TDL： 导前时间一定要根据实测值设定，一般安装公司或业主 导前时间一定要根据实测值设定 会在现场对每个同期开关进行测量，如未测量，则以开关制 造厂商提供值为准。其值取法一般需要加上装置内部继电器 动作时间，故计算方法一般如下： 根据毫秒个位数，如小于等于5，则统一进位到10毫秒，如 大于5，则统一进位到20毫秒。如现场提供导前时间为43ms, 则导前时间设定为50ms,如现场提供导前时间为46ms,则导前 时间设定为60ms。 最终导前时间以现场合闸效果最佳为准。 对于需按相位补偿的PT接入信号，需计算出相应转角补偿 δφ。
SJ-12C的 特点 的
·双微机系统，二系统间互相独立，因而装置具有很高 的可靠性。 ·装置采用现代控制理论对合闸相角差进行预测控制。 对被同期对象的电压、频率实行变参数调节，提高 了同期精度，同时提高了并网速度。 ·支持16个同期对象。同期参数分别设定，互相之间没 有任何联系。 ·支持对开关两侧电压进行相角补偿、电压补偿。 ·所有参数全部采用数字式整定，自动校正零点和线 性，因此，特别方便装置的运行和维护，甚至可以说， 真正做到了装置免维护。 ·全汉字菜单界面，清晰直观，操作简便。
同期的常用专业名词
·捕捉同期 断路器两侧存在频率差和电压差，跟踪两侧的相角 差，在相角差过零点前发出合闸脉冲，使断路器合闸 ·导前时间 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，为实现运行系统与待并系统在零相角差合闸， 必须提前发出合闸令，此提前时间即导前时间。 ·同频调速 发电机同期时，两侧频率被调节至相同或相近，致使 两侧相角差为固定某值，无法捕捉到零相角差，因此， 调节机组频率，使两侧产生一定频差。
发电机同期与调速、 发电机同期与调速、励磁装置的关系
·同期过程中，若两侧的频率差不能满足同期的要求，同期装 置会根据PID算法发调节脉冲至调速器。调节脉冲的宽度由 PID调节参数决定，而PID调节参数可以依据调速器的调差率设 置。 ·同期过程中，若机端电压不能满足同期的要求，同期装置会 根据PID算法发调节脉冲至励磁装置。调节脉冲的宽度由PID调 节参数决定，而PID调节参数可以依据励磁调节器的电压调节 率设置。
SJ12C装置结构 装置结构
(3) 同期副板（简称辅板），型号SYNC101，主 要功能是同期时和主板同时进行同期判断提供 安全闭锁检查功能。 (4) 同期主板（简称主板），型号SYNC101,主要 功能时进行同期判断，条件满足时发出合闸脉 冲指令。
SJ12C装置参数 装置参数
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 符号 TYPE fs TDL ∆ϕ ∆Uh ∆Ul ∆fh ∆fl 意 义 开关类型 系统频率 合闸脉冲导前时间 允许环并合闸角 允许压差高限 允许压差低限 允许频差高限 允许频差低限 取值范围 Gen/Line 50.00/60.00HZ 20～990ms 0～40° ±15V ±15V ±0.5HZ ±0.5HZ
SJ12C的调试过程
3.3 线路型开关同期对象假同期 条件的情况下接入录波装置，投入系统侧和待并侧PT电 压，选择相应同期对象，启动同期装置，观察面板上参数， δφ应在0～180度间有序变化，在Δφ趋向于零时发出合闸 令。如接入录波装置，可检查所拍摄波形，观察合闸脉冲是 否在压差基本为零时发出。如误差较大可适当更改导前时间 以获得最佳合闸效果。
同期的分类
·发电机同期和线路同期 ·差频并网和同频并网 ·无压合闸 断路器的一侧或两侧无电压时，允许断路器 合闸
电网环并：两个待并的电源在电气上仍为同一系统，此并列点实为该环网的开环 点，其特点是并列点两侧电源只存在电压差和相角差（功角），而频率都是相同的。 故同频并网操作实质上是合环操作，要求并列点两侧出现的电压差和功角在允许值 内完成并网。如果电压差较大会造成环并时有较大的无功冲击，如果功角太大，可 能导致同频并网线路的继电保护误动，或因分得的有功功率份额超过线路的静态极 限失步。
SJ12C的调试过程
3. 假同期试验 3.1 假同期试验前的安全检查： 同期相序检查绝对无误后方可进行假同期试验。 由现场组织做好安全措施，如断开相应隔离刀闸等。 断开同期输出回路，如拔出同期背后J3端子（同期合闸 输出）。
SJ12C的调试过程
3.2 发电机出口开关假同期 机组进入空载后，有条件的情况下接入录波装置，投入 系统和机组PT电压，选择相应同期对象，启动同期装置，观 察面板上参数，δφ应在0～180度间有序变化，在δφ趋向 于零时发出合闸令。如接入录波装置，可检查所拍摄波形， 观察合闸脉冲是否在压差基本为零是发出。如误差较大可适 当更改导前时间以获得最佳合闸效果。有条件的情况下手动 调速器将机组频率适当降低，升高，观察增速，减速调节脉 冲是否正确发至调速器，手动励磁装置将机组电压降低，升 高，观察升压，降压调节脉冲是否正确发至励磁装置。
[产品名称]
同期的概念
1.在电力系统运行的过程中，经常需要把不同 的两个系统进行并列运行，这个并列运行的操 作称为同期操作。 2.不恰当的并列将对系统各元件可能造成冲 击，可能引起系统振荡，电流、电压和阻抗等 继电保护动作，对电网、机组的安全运行带来 威胁 。
同期的条件
理想条件 ·两侧频率相等 ·两侧电压幅值相等 ·两侧相角差为零 ·频率差 两侧进行有功功率的交换，当传递能量过大时，发 电机会经历一个暂态过程进入同步运行，严重时会导致 失步。 ·电压差 两侧进行无功功率的交换 ·相角差 使机组联轴受到冲击，严重时诱发次同步谐振，使 转子断成几段飞逸
+24VDC +24VDC
FDO3-Q21 9 10 10 FDO3-Q22 11 12 10 FDO3-Q23 13 14 10 FDO3-Q24 15 16 10 FDO3-Q25 19 20 10 FDO3-Q26 21 22 FDO3- Q27 23 24 10
1XJ1
2
6
DO:86
选对象开关2
SJ12C装置结构 装置结构
• SJ12C主要由装置机箱、键盘/显示接口板、 LCD 液晶显示板、电源板、 I/O 板、同期副板 （简称辅板）、同期主板（简称主板）等几部分 构成。 • 其中主要部分由四块模件组成 ： (1) 电源板，型号为SYNC103，主要功能是为 整个装置提供工作电源。 (2) I/O板，型号为SYNC102，主要功能是提供 提供同期装置的输入输出功能。
SJ12C装置参数 装置参数
序号 符号 意 义 取值范围
16 17 18 19
Tv Kpv Kiv Kdv
调压周期 调压比例项因子 调压积分项因子 调压微分项因子
1～15S 1～200 1～200 1～200
接线
SJ-12C J6-1 同期失败（+）
J6-2 J6-3 J6-4 J6-5 J6-6 J6-7 J6-8
1XJ2
2
DO:87
选对象开关3
1XJ3
6

4XJ2
DO:88
XDO10-13 XDO10-15
选对象开关4
1XJ4
2
28
27 FDO 3-Q 13 3
DO:89
选对象开关5
1XJ5
2
6
4XJ3
DO:90
SJ12C装置参数 装置参数
序号 9 10 11 12 13 14 15 符号 ∆ϕ KUL KUg Tf Kpf Kif Kdf 意 义 相角差补偿 系统电压补偿因子 待并电压补偿因子 调速周期 调速比例项因子 调速积分项因子 调速微分项因子 取值范围 0°/±30° 1或1.732 1或1.732 1～15S 1～200 1～200 1～200
接线
SJ-12C J8-1 J8-2 J8-3 J8-4 J8-5 J8-6 J8-7 J8-8 J6-7 对象9 对象10 对象11 对象12 对象13 对象14 对象15 对象16
SJ12C的调试过程
1. 设定同期参数： SJ12C使用前需根据设计院提供的同期参数进行设 定，其中比较重要的有允许频率差△fh,、△fl, 允许电压 差△uh,、△ul , 合闸导前时间:TDL 、相角补偿Δϕ 、系 统电压补偿KUL、待并侧电压补偿KUg等。 1.1 允许频率差△fh,、△fl, 允许电压差△uh,、△ul 若无具体要求，按默认参数即可。对于机组型断路 器，为了避免机组并网时出现进相，一般允许频差低限 △fl、允许电压差低限△ul取正值。