第一章 自动准同期课件

——电源的角速度
——初相角
概述 一、并列操作(Parallel Operating)

并列的原则： 冲击电流(impulse current)尽可能小 暂态过程(transient process)尽量短 并列方式： 准同期(quasi-synchronizing) 自同期(self-synchronizing)
i 2k i i i k
T (2T ) 3 i 2 i k
令 i 2k 0
得
2 i i k ( s ) 3
三、线性整步电压(Linear timing voltage)

越前时间、数值角 差、整步电压
其幅值在一个周期内与角差分段按比例变化 的电压。 （一）线性整步电压的原理
td
t
合闸时间越长，误差越大，只适合于匀速变化的
越前时间、数值角 差、整步电压
二、数值角差

(2)积分预报法（两步预报法） 步长
T ti ti k
i 2k i
st
i
i 2k
ik
i 2 k i s dt i 2 sT
i i k sT
第一章 同步发电机的自动准同期
(Automatic Quasi-Synchronism of Synchronous Generators )
制作人：雷霞
主要内容
重点：自动准同期的条件 难点：准同期条件的分析，准同期装 置的结构 概述 越前时间、数值角差与整步电压 自动准同期装置举例
g s
2
2
t ) cos(
g s
2
t)
设
U x 2U g sin(
g s
t ) 为脉动电压的幅值
u x U x cos(
g s
2
t)
概述 三、准同期条件的分析
x g s
U x 2U g sin
xt
2U g sin
xt
2

2
2U s sin

2
脉动周期
1 2 Tx fx x
x*
2f x fx x 2f e f e 2f e
概述 三、准同期条件的分析
并列的同步过程分析
概述 三、准同期条件的分析

2、角差(phase angle difference) 设并列时
U g U s fg fs 0 0
越前时间、数值角 差、整步电压
二、数值角差
(t ) s t 0
角差产生原理图
角差脉冲原理示意图
二、数值角差
越前时间、数值角 差、整步电压
二、数值角差
(1)微分预报法
的变化速度
d i 1 i dt t
误差
d i td dt
i i ( i 1 i ) 0 im
无功冲击电流最大值
I
" ch max
2.55U " xd
概述 四、自动准同期装置的功能


1、压差和滑差满足，提前（恒定越前时间） 发合闸命令 2、当滑差、压差不合格时，能自动对待并发 电机均频、均压
概述 五、自同期并列

将一台未加励磁电流的发电机升速到接近于系 统频率，在滑差角频率不超过允许值、且加速 度小于给定值的条件下，首先合上并列断路器， 接着再立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电 流，在发电机电势逐渐增大的过程中由系统将 发电机拉入同步运行。

概述
第一节 概述


一、并列操作(Parallel Operating) 并列运行：在一个电力系统中，如果各发电机 转子都以相同的电角速度运转，或各发电机转 子间的相对电角度不超过允许值的运行方式。 并列操作：发电机投入系统参加并列运行的操 作。
发电机并列示意图
概述 一、并列操作(Parallel Operating)
概述 二、准同期并列条件
U
U
发电机并列示意图 (a)一次系统图(b)矢量图
等值电路图
概述 二、准同期并列条件

并列的理想条件： (1) 滑差(slip difference)为0，即
g s或f g f s

(2)主触头闭合瞬间，角差(phase angle difference)为0，即 (3)压差(amplitude difference)为0，即

同期点(synchronizing point)：在发电厂中， 每一个有可能进行并列操作的断路器都是同期 点。
概述 一、并列操作(Parallel Operating)

同期条件的引出
u U m Sin(t )
状 (State Variables) 态 量

U m ——电压幅值


第二节 越前时间、数值角差与 整步电压

越前时间、数值角 差、整步电压
一、恒定越前时间(invariable exceeding time)
准同期并列合闸信号控制的逻辑结构图
越前时间、数值角 差、整步电压
wenku.baidu.com
一、恒定越前时间
恒定越前相角：装置中所取提前量是某一恒定 到达 0 之 相角 YJ ，即在脉动电压 U x 前的 YJ 相角发出合闸信号。 恒定越前时间：装置中所取提前量是某一恒定 到达 0 之 时间信号，即在脉动电压 U x 前的 tYJ 发出合闸信号。一般 tYJ 等于断路器 的合闸时间 tQF 。
冲击电流最大值
i
" ch max
仅有电压角差的示意图
2.55U s 2.55U s sin 2 sin " " 2 xq xq
有功冲击电流
概述 三、准同期条件的分析

3、压差(amplitude difference) 设
fg fs 0 U g U s
0

Ug Us
概述 三、准同期条件的分析

1、滑差(slip difference)
Tx
准同期频率分析波形图
概述 三、准同期条件的分析
u x U g sin( g t 1 ) U s sin( s t 2 )
设初始角 1 2 0
u x 2U g sin(