准同期并列条件分析及整定 自动准同步装置的基本构成分解

一、电力系统及其运行特点
脉振电压Ud为
U d U Gm sinG t 0G U Sm sin S t 0S
设
经过和差化积则变为
G S G S u d 2U Gm sin t cos t 2 2
定义 U dm
因此
U dm 2U Gm sin
d t
2
2U Gm sin

2
2U Sm sin

2
滑差角频率ωd与滑差频率fd的关系为
d 2πfd
所以，滑差周期
1 2 Td f d d
在准同步并网的三个条件中，电压差和频率差 不是伤害发电机的重要原因，真正伤害发电机的是 相角差。
2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运
行状态，其暂态过程要短。
1、电压幅值差的影响
UG U S 产生冲击电流的有效值为：I ip Xd
2、相角差值的影响
冲击电流的有效值为
U 2U I ip sin X q Xq 2
3、频率差值的影响
图2-5 准同步时频率条件分析 （a）待并发电机与系统的电压向量图 （b）Ud的波形
综上所述，发电机准同步并列的实际条件是： 1）待并发电机与系统电压幅值接近相等，一般情 况下压差限制在额定电压的5％-10％。 2）在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电 压的相位差应接近零，通常准同步并列操作允许的合 闸相位差不应超过5°。 3）待并发电机电压与系统电压的频率应接近相等 ，一般控制频率差在0.25Hz以内。
第三节 自动准同步装置的基本构成
一、自动准同期装置的功能
自动准同期装置的任务是实现自动并列操作，应 具有以下两种功能： 1）自动检测待并发电机与母线之间的压差及频 差是否符合并列条件，并在满足这两个条件时， 能自动地发出合闸脉冲，使并列断路器主触头在 相角差为零的瞬间闭合； 2）当压差、频差不满足并列条件时，能对待并 发电机自动地进行调压、调速，以加快进行自动 并列的过程。
四、微机型自动准同步装置的主要特点及要求
（1）高可靠性；（2）高精度；（3）高速度； （4）能融入分布式控制系统（DCS）； （5）操作简单、方便，有清晰的人机界面； （6）二次线设计简单清晰； （7）调试方便； （8）有较长时间的运行实践经验。
三、自动准同步装置的组成
自动准同步装置主要由频差控制单元，压差控制 单元，合闸信号控制单元和电源四部分组成。
图2-6 典型自动准同步装置构成原理图
按提前量的不同，可分为恒定越前相角和恒定越 前时间两种原理。 1、恒定越前相角的同步装置是采用并列点两侧 电压相量重合之前的一个角度φdq发出合闸脉冲， 只有在一特定频差时才能实现零相角差并网 2、恒定越前时间同步装置则采用在并列点两侧 电压相量重合点之前的一个时间tdq时发出合闸脉 冲，可保证在任何频率差时都可在零相角差实现 并网。
G S 2U Gm sin t 为脉振电压的幅值 2
脉振电压ud可变为
G S u d U dm cos 2 t
断路器两侧电压的频率差，称之滑差。 滑差角频率为
d G S
发电机侧和系统侧两电压相量的相角差为
d t
第二节 准同步并列 条件分析及整定
第三节 自动准同步 装置的基本构成
第二节 准同步并列条件分析及整定
一、发电机并入系统时的冲击电流和冲击功率
图2-4 冲击电流的产生
交轴方向上相应的冲击电流周期分量有效值为：
U G U S cos Xd
直轴方向上相应的冲击电流周期分量有效值为：
U S sin Xq
二Байду номын сангаас准同步装置的分类
1、手动准同步装置
手动准同步装置没有频率调节和电压调节的功 能，并列时，运行操作人员监视同步屏的电压 表、频率表及整步表，当频率和电压都满足并 列条件时，靠经验人为的判断合闸时间，操作 断路器合闸。
2、自动准同步装置（ASA）
自动准同步装置通过接入待并发电机和运行系统 的TV二次电压能自动监视待并发电机侧和系统 侧的电压、频率并且能在导前时间点发出合闸命 令，使断路器在零相角差时进行合闸。 自动准同步装置具有均压控制、均频控制和合闸 控制三种功能，通过自动调压和调频单元，在压 差和频差不满足同期条件时发出控制脉冲。
总的冲击电流周期分量有效值为：
U G U S cos U S sin I ip X X d q
2 2
二、准同步各个条件对准同步并列的影响
并列合闸时只要遵循如下的原则：
1）发电机组并列瞬间，冲击电流应尽可能小；