电力系统中断路器的控制

势相等，故冲击电流有效值：
I" ch
2Eq
X" q
Xx
sin
2
▪ Eq：发电机交轴次暂态电势
UG
0
U
UX
Ic"h
▪ 从式（5）知道 Ic"h与U间的夹角为900。并列时
一般较小，即
UX
与
UG基本重合。故
I" ch
与UG
基本
同相位。冲击电流主要为有功电流。
▪
冲击电流的最大瞬时值：Ic"hm
h ch
ch
ch
▪
h ch
为冲击系数。
2、合闸相角差对并列的影响
▪ 条件：fG fX ,G X ,UG UX
▪ ▪
冲击电流瞬时值：Ic"h 因为 UG UX ，故 U
j
UGUX
(
X
" q
Xx
2UG sin
)
2
U
j(
X
" q
X
x)
▪ 冲击电流有效值：
I" ch
2U G
X" q
X
x
sin
2
▪ 由于发电机并列前空载运行，定子电压和电
▪ （一）准同期并列的理想条件
系统
+j
UX
UG
G
U
DL
X
UX
UG
G
t
G
0G
t
X
0X
+1
uG
UG
sin(Gt
0G
)
(1)
uX U X sin(X t 0X ) (2)
fG
f
X
,
G
X ,
fs
fG
fX
0
UG U X , U UG U X 0
(3)
, 0
▪ （6）经过 t yq之后， 0 时，1J断开，合闸信号解除。
▪ （二） 整定计算 ▪ （1）时间误差
t tyq th tyq t c tDL tZD tDL
▪ tZD :自动并列装置的动作时间误差，tZD tyq tc ▪ tDL :断路器合闸动作时间误差。 ▪ （2）允许合闸相角误差
冲击电流有效值：
I
" ch
U GU X
X" q
Xx
▪
X
" q
：发电机交轴次暂态电抗；
▪ X x ：系统等值电抗。
U
0
UX
UG
Ic"h
▪ 忽略待并发电机定子电阻和系统等值电阻的 情况下，冲击电流 Ic"h滞后900 ，主要为无功电
流。
▪
冲击电流的最大瞬时值：Ic"hm
h ch
2I " 1.8 2I "
▪ 合闸控制单元：检测发电机电压与系统电压 的频率差和幅值差，在频率差和幅值差均小 于整定值时，在 0 之前，提前一个恒定的
▪ tyq 时间发出合闸命令，使得 0 时闭合断路 器主触头。
UX
DL
U Xb
2YH
U G
G
UGb
1YH
U Xa
自
动
准
同
UGa
期 装
U 置 b
均频控制单元 均压控制单元 合闸控制单元
是恒定不变的。
一、基本原理
1、自动准同期并列装置的基本构成
▪ 构成：均频控制单元、均压控制单元、合闸控制 单元
▪ 均频控制单元：检测发电机电压与系统电压频率 差的方向，发出增速或减速信号给机组调速器的 “频率给定”环节，调节发电机电压的频率，使 频差减小。
▪ 均压控制单元：检测发电机电压与系统电压幅值 差的方向，发出升压或降压信号给发电机励磁调 节器的“电压给定”环节，调节发电机电压的幅 值，使幅值差减小。
1
22
G
1 J2 2X
2 ) X
第二节 自动准同期并列的基本原理
▪ 一、恒定越前时间自动准同期并列 ▪ 在压差条件、频差条件满足要求时，
即 U U y ,s sy ；在 0 之前，提前一
个恒定的时间 tyq发出合闸命令，使得 0
时闭合断路器主触头。 ▪ 这个时间称为断路器的标称合闸时间，一般
增速 减速 升压 降压 合闸控制
2、恒定越前时间自动准同期并列时断路器的合 闸控制
▪ 发电机断路器合闸是由恒定越前时间自动准 同期装置的合闸控制单元和断路器合闸控制 单元共同完成。
▪ （1）自动准同期并列装置的输入电压及其相 位关系
Ub
UXa
s
UGa
▪ s G X ，若令系统相电压 UXa不动，则发电
2I " 1.8 ch
2I " ch
3、合闸频差对并列的影响
▪ 条件：fG fX ,G X ,UG UX
▪ 假设：待并发电机并网前机械角速度为G ,系
统等值机组的机械角速度为 X。
▪
并网前机组的动能：1
1 2
J2 G
▪ J:发电机组的转动惯量
▪ ▪
并网后机组被拉入同步运行：2
因
பைடு நூலகம்
G X
,故 1 J (2
G
X
G
X
A
～
A XG
EG
ω
A’
B
系统
B XX
B ’ EX
ω δ≠0
ω ω
Um≠0
ω1 ω2
Δω≠0
ω ω
√
▪ （二）准同期并列误差对并列的影响
▪ 准同期并列时，总存在一定的误差，（3）式 条件难以同时成立。
▪ 1、合闸电压幅值差对并列的影响
▪ 条件： fG fX ,G X ,UG UX
▪
▪ 冲击电流：并列断路器合闸时通过断路器主 触头的电流。
▪ 危害：使定子绕组损坏、或电力系统振荡。
▪ 进入同步运行：刚并入电力系统的发电机组 与系统内的发电机组以相同的电气角速度旋 转，或两个刚并列的系统内的发电机组以相 同的电气角速度旋转。
二、准同期并列
▪ 先将待并列双方的电压加到并列断路器主 触头两侧，然后调整两侧电压，使电压幅 值、频率和相角分别满足一定条件时闭合 断路器主触头，使并列双方并连在一起运 行。
第一节 电力系统并列概述
一、对并列的基本要求 ▪ 发电机并列：将发电机与系统连接的断路
器闭合使发电机投入电力系统运行的操作。 ▪ 系统并列：将连接两个系统联络线上的断
路器闭合使两个分开的系统并联运行的操 作。
▪ 对并列要求：
▪ a、冲击电流不超过允许值，且尽可能小；
▪ b、并列后应能迅速进入同步运行。
机电压相量
UGa速度s
绕Ub
转动： s
0
时逆时
针转动；s 0 时顺时针转动。
▪ （2）断路器合闸控制的时间关系
UH
发合闸
信号
0
0
t yq
t
t
t
c
DL
0
th
t
▪ t ：断路器的合闸控制电路的动作时间； c
▪ tDL:断路器的合闸动作时间；
▪ t ：断路器合闸时间； h
▪
t yq
：越前时间。
▪ 若使得 th tc tDL tyq 则可使主触头在 0时闭合。
（3）断路器合闸控制电路
220V
0
1J
HC
HC1
HQ
HC2
▪ 1J：自动准同期装置输出合闸脉冲继电器； ▪ HC：合闸接触器； ▪ HQ：断路器的合闸线圈。 ▪ （1）ZZQ发出合闸信号时，继电器节点1J闭合； ▪ （2）在合闸条件满足时合闸接触器HC的线圈励磁（得电）； ▪ （3）HC的两对动合（常开）节点HC1和HC2闭合； ▪ （4）断路器合闸线圈HQ励磁； ▪ （5）断路器主触头向闭合方向动作；