发电机同期系统共33页
发电机同期系统
2．准同期并列 准同期并列操作是将待并发电机转速升至接近同期转速后加励磁， 当发电机（或待并系统）频率、电压相角、电压大小分别与运行系统 （以下简称系统）频率、电压相角、电压大小接近相同时，把待并发电 机（或待并系统）投入系统，即合上相应的断路器。 准同期并列的特点是：并列时间较长，还可能由于操作人员失误， 发生误操作，造成非同期并列。 但是由于并列时冲击电流较小，不会引起系统电压降低，从而获得 了广泛的应用。准同期并列不仅适用于发电机并入系统；而且也适用于 两个系统之间的并列，所以变电站都采用准同期并列。
常用的转角变压器TR的接线，如图7－2（b）所示。 TR的变比为
100 100 3
，绕组采用D，y1接线，即星形侧线电压滞后
三角形侧线电压30°角。 在本图中，转角变压器TR接在变压器TM低压侧（d侧）接线组别为 D，y1。TR二次侧（y侧）相位滞后一次侧（D侧）30°角，这样一来就 消除了相角差。 具体接线方法是：变压器TM三角形侧电压互感器TV1的二次电压经 SS125－27、 SS121－23触点，分别引至转角小母线L1－790、L3－ 790上，即接在转角变TR的三角形绕组侧。在转角变TR星形侧，就可得 到与变压器TM星形侧相位完全相同的同期电压，再将其引至同期电压小 母线L1－610、L2－600、L3－610上。可见，L1－790、L3－790平时 没有电压，只有并列操作需投入TR时，才带有同期电压。
变压器TM星形侧经电压互感器TV2的二次侧，再经同期开关SS113 －15触点引至同期电压小母线L1’－620上。这种接线是把变压器TM的星 形侧视为系统，三角形侧视为待并系统。 由此可知，在三相接线中，除需要设置四条同期电压小母线外，还 需增设转角变压器及转角小母线。 此外，在具有35kV和110kV电压等级的发电厂和变电所中，可能会 出现35kV电压互感器TV二次侧V相接地和110kV电压互感器TV中性点接 地并存的情况。为了实现35kV系统与110kV系统间的同期并列，需在 110kV电压互感器TV二次侧增设隔离小母线及隔离变压器，以便110kV 中性点直接接地系统的同期电压经隔离小母线及隔离变压器变换为V相 接地。
微机电力自动装置原理同发机的自并列
这样来回摆动，由于阻呢因素最后进入同步状态。
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• 三、自同步 • 1、自同步操作是将 一台未加励磁电流的发电机升速到接近电网频率,滑差
角频率不超过允许值.且在发电机组的加速速度小于某一给定值的条件下,首 先合上并列断路器QF ,接着立即合上励磁开关SE,给转子加上励磁电流,在发 电机电动势逐渐增长的过程中由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行. • 2、特点：不要专门的合闸机构；但是冲击电流大，只实用于紧急情况下的 操作。 • 3、引起的冲击电流Ih=Ux/(Xd+Xx)
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整定参数举例例继续
（ 2 ）允许滑差角
ey ?
断路器合闸的误差时间
t QF 0 . 5 0 . 2 0 . 1 ( s )
自动装置的误差时间
t c 0 . 05 ( s )
所以：
sy
0 . 199 0 . 15
1 . 33 ( rad
/ s)
滑差角频率用标么值表
它是 ：断路器QF两边电压UG和UX之差，是进入同步运行的过 渡过程中，合闸时断路器QF两边电压的脉动电压US值，与UG和 UX的幅度有关，和他们的初始相位差有关。
2、脉动电压的表达式1
当UG UX而G X这时US表达式：
us
US
c osG
X
2
t
US
2UmX
s
inst
2
2US
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3、脉动电压的表达式2
I
" h
2Eq"
X
" q
Xx
sin e
2
X
" q
发电机交轴次瞬态电抗
电气接线原理之同期系统接线.课件
技术更新换代
不断更新技术和设备， 以适应不断变化的市场
需求和技术发展。
05
实践操作与实验指导
实验前的准备
实验器材
安全措施
准备所需的电气元件和工具，如开关 、导线、变压器等。
确保实验环境安全，穿戴适当的防护 装备。
理论知识
了解同期系统的基本原理和接线要求 。
实验步骤与操作要点
步骤一
根据电路图进行接线，确保连接正确、牢固 。
面影响。
解决方案与预防措施
01
02
03
04
培训操作人员
对操作人员进行电气知识培训 ，确保他们了解正确的接线方
式。
使用标识和图纸
在接线过程中使用清晰的标识 和图纸，以便快速识别和纠正
错误。
定期检查和维护
定期对电气系统进行检查和维 护，及时发现并解决潜在问题
。
遵循标准和规范
在设计和安装过程中遵循国家 和行业的电气标准和规范。
详细描述
常见的接线方式包括星形接线、三角形接线和曲折形接线等。在选择时，应充分 考虑系统的电压、电流和功率等参数，以及设备的安全性能和可靠性。
接线步骤与注意事项
总结词
遵循正确的接线步骤和注意事项是确保电气系统安全、稳定运行的关键。
详细描述
首先，要确保所有设备和材料的质量符合标准，并准备好所需的工具和材料。在接线过程中，要严格遵守安全操 作规程，确保工作人员的人身安全。同时，要定期检查接线的质量和设备的运行状态，及时发现并处理问题。此 外，还要注意保持工作环境的整洁和安全，遵循相关的环保和安全规定。
02
同期系统接线原理
同期点的选择
总结词
选择合适的同期点是同期系统接线的重要步骤，需要考虑系统运行需求和设备 性能。
电气接线原理之同期系统接线PPT课件
3.小电流接地系统的变压器高压侧断 路器作为同期点的接线
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SAS ON SA
4.三绕组变压器(或自耦变)各侧 断路器同期接线
• 一般在变压器低压侧不装设电压互感器，低压侧同期电压取自低压母线电压互感 器二次侧星形绕组，高、中压侧同期电压取自高、中压母线电压互感器二次侧开 口三角绕组，接线见图9-4。
• 但当中压侧为小电流接地系统时，须装中间转角变压器。
• 其接线图如图9-1所示，同期电压由断路器两侧的电压互感器二次侧经同期开关SAS引 至各同期小母线。
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1. 发电机作为同期点的接线
6 20KV
F 1TV
2TV
+
SAS ON SA
WST
WOS WVBb 1WSC 2WSC
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2. 大电流接地系统的变压器高压侧断 路 器作为同期点的接线
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3.小电流接地系统的变压器高压侧断 路器作为同期点的接线
• 经星形—三角形变压器后小电流接地系统的断路器作为同期 点的接线，见图9-3。
• 需要装设中间转角变压器TR。
目的：补偿角度偏差。
原因：
a.目前在我国35KV及以下的系统均为小电流接地系统。 b.小电流接地系统有可能在一相接地情况下运行，根据不同的接地情况，
同期点的接线； 3.小电流接地系统的变压器高压侧断路器作为同
第十四章 发电机的同期系统
第十四章发电机的同期系统第一节同期系统综述发电厂中，将发电机组投入运行的操作是经常进行的操作。
在系统正常运行时，随着负荷的增加，要求备用发电机迅速投入电力系统，以满足用户用电量增长的要求；在系统发生事故时，会失去部分电源，也要求将备用机组快速投入电力系统以制止系统的频率崩溃。
这些情况均要对发电机进行同步操作，将发电机组安全可靠、准确快速地投人系统参加并列运行。
同期操作可以实现单台发电机与电力系统并列运行，也可解决系统中分开运行的线路断路器正确投入的问题，实现系统并列运行，从而提高电力系统的稳定性及线路负荷的合理、经济分配。
同期（也称同步）操作是发电厂、变电所中重要的操作。
对同期操作的基本要求是：(1）合闸瞬问对发电机的冲击电流和冲击力矩不超过允许值。
(2）并列后发电机能迅速被拉入同期。
同步方法分为准同期法和自同期法。
准同期方式是将待并发电机在投入系统前通过调速器调节原动机转速，使发电机转速接近同期转速，通过励磁调整装置调节发电机励磁电流，使发电机端电压接近系统电压，在频差及压差满足给定条件时，选择在零相角差到来前的适当时刻向断路器发出合闸脉冲，在相角差为零时完成并列操作。
自同期并列的操作是将未加励磁电流的发电机的转速升到接近额定转速，首先投入断路器，然后立即合上励磁开关供给励磁电流，随即将发电机拉入同步。
准同期方式断路器合闸瞬间引起的冲击电流小于允许值，发电机能迅速被拉入同步。
自同期并列方式的主要优点是操作简单，速度快。
在系统发生故障、频率波动较大时，发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行，可避免故障扩大，有利于系统事故处理，但因合闸瞬间发电机定子吸收大量无功功率，导致合闸瞬间系统电压下降较多。
因此，规程规定：“在正常运行情况下，同期发电机的并列应采用准同期方式；在故障情况下，水轮发电机可以采用自同期方式。
”本章重点讨论自动准同期方式及其自动准同期装置。
同期操作是电力系统的一项经常性的操作，它关系到发电机和电力系统的安全，应充分认识它的重要性。
电气同期系统课件
目录
• 电气同期系统概述 • 电气同期系统的组成 • 电气同期系统的调试与维护 • 电气同期系统的优缺点 • 电气同期系统的案例分析 • 总结与展望
01
电气同期系统概述
பைடு நூலகம்
定义与特点
定义
电气同期系统是指在电力系统中 ，通过控制和调节发电机的电压 、频率和相位角，使多个发电机 能够同时并网运行的系统。
案例三：某风电场的电气同期系统调试与维护
调试与维护背景
某风电场的风电机组数量庞大， 需要定期对电气同期系统进行调
试和维护以确保正常运行。
调试与维护内容
定期检查电气同期系统的设备状态 ，对控制逻辑进行校准和优化，及 时处理故障和隐患，确保系统的稳 定性和可靠性。
调试与维护效果
通过定期的调试与维护，风电场的 电气同期系统能够保持良好的运行 状态，有效降低故障率，提高风电 场的发电效率和安全性。
实现并网操作。
手动准同期装置需要操作人员具 备一定的专业技能和经验，以确
保并网操作的安全和可靠性。
微机自动准同期装置
微机自动准同期装置是一种基 于微处理器的自动控制装置， 用于实现发电机组的自动并网 操作。
微机自动准同期装置通过微处 理器对机组的电压、频率和相 位进行实时检测和控制，实现 高精度的并网操作。
应用。
A
B
C
D
增强电源适应性
改进电气同期系统对于电源的适应性，使 其能够更好地适应各种电源品质和运行环 境，提高系统的稳定性和可靠性。
简化调试和维护
优化电气同期系统的设计和配置，简化调 试和维护流程，提高系统的可靠性和稳定 性。
05
电气同期系统的案例分析
案例一：某电厂的电气同期系统改造
同期系统讲义
同期系统讲义万建福一、什么叫同期：同步发电机投入电力系统并列运行的操作，或者，电力系统解列的两部分进行并列运行的操作称为并列或同期操作。
实践证明，在发电机并列瞬间，往往伴随有冲击电流和冲击功率。
这些冲击，将引起系统电压瞬间下降。
如果并列操作不当，冲击电流过大，还可能引起机组大轴发生机械损伤，或者引起机组绕组电气损伤。
为了避免并列操作不当而影响电力系统的安全运行，发电机的同期并列，应满足下列两个基本要求：（1）发电机投入瞬间冲击电流应尽可能小，其最大值不应超过允许值；（2）发电机组并入系统后，应尽可能快的进入同步运行状态。
同期并列的条件：相序；电压；频率；相位。
二、同期的方式：自同期手准准同期自准非同期三、自同期1、定义：自同期是待并发电机并列时，转子先不加励磁，调整待并发电机的转速，当转速接近同步转速时（正常情况下频差允许为（2～3）%，事故情况下可达10%），首先合上机端断路器，接着立刻合上励磁开关，给转子加励磁电流，在发电机电势逐渐增长的过程中由系统将发电机拉入同步运行。
2、优点：并列时间短，投入迅速，操作简单。
3、缺点：并列过程中出现较大的冲击电流，对发电机不利。
此外，自同期初期，待并发电机不加励磁，它将从系统吸收无功功率，从而导致系统电压突然降低，影响供电质量。
四、准同期1、定义：准同期是待并机组并列前，转子先加励磁电流，并调整到使发电机电压与系统电压相等；同时调整发电机转速使发电机频率与系统频率相等。
当上述两个条件满足时，在相位重合前一定时刻发出合闸脉冲，合上发电机与系统之间的并列断路器，这种并列称为准同期并列。
2、优点：在正常情况下，产生的冲击电流小，电压波动小3、缺点：因同期时需调整待并发电机的电压和频率，使之与系统电压、频率接近。
这就要花费一定时间，相对与自同期来说，并列时间长。
五、我公司Ⅰ、Ⅱ期均采用手动准同期方式，下面以#1发电机3270开关并列为例讲解。
在接到汽机发来“注意，可并列”信号后，合上励磁开关升压至额定值，1、将同期操作箱中“#1发电机”钥匙开关切至“投”位，按下选线按钮，直至选线灯亮这一步参照Ⅰ期同期图纸中“同期操作箱原理接线图”在这张图中，XK为钥匙开关，XHA为选线按钮，XHJ为选线装置，J2为遥控合闸的信号。
发电机的并列运行与同期系统图分析
发电机的并列运行与同期系统图分析第一章发电机的并列运行一、发电机并列运行的条件1.待并发电机的电压有效值U f与电网的电压有效值U相等或接近相等，允许相差±5％的额定电压值。
待并发电机的电压有效值U f，与电网的电压有效值U之间的压差ΔU，若在允许范围内，所引起的无功冲击电流是允许的。
否则ΔU越大，冲击电流越大，这个过程相当于发电机的突然短路。
因此，必须调整两者间的电压，使其接近相等后才可并列。
2.待并发电机的周波f f应与电网的周波f相等，但允许相差±0.05～0.1周/秒以内。
若两者周波不等，则会产生有功冲击电流，其结果使发电机转速增加或减小，导致发电机轴产生振动。
如果周波相差超出允许值而且较大，将导致转子磁极和定子磁极间的相对速度过大，相互之间不易拉住，容易失步。
因此，在待并发电机并列时，必须调整周波至允许范围内。
通常是将待并发电机的周波略调高于电网的周波，这样发电机容易拉入同步，并列后可立即带上部分负荷。
3.待并发电机电压的相位与电网电压的相位相同，即相角相同。
在发电机并列时，如果两个电压的相位不一致，由此而产生的冲击电流可能达到额定电流的20～30倍，所以是非常危险的。
冲击电流可分解为有功分量和无功分量，有功电流的冲击不仅要加重汽轮机的负担，还有可能使汽轮机受到很大的机械应力，这样非但不能把待并发电机拉入同步，而且可能使其它并列运行的发电机失去同步。
在采用准同期并列时，发电机的冲击电流很小。
所以，一般应将相角差控制在10º以内，此时的冲击电流约为发电机额定电流的0.5倍。
4.待并发电机电压的相序必须与电网电压的相序一致。
5.待并发电机电压的波形应与电网电压的波形一致。
以上条件中第4项关于相序的问题，要求在安装发电机的时候，根据发电机规定的转向，确定好发电机的相序而得到满足。
所以在以后的并列过程中，相序问题就不必考虑了。
第5项关于电压波形的问题，应在发电机生产制造过程中得以保证。
《发电机同期系统》课件
对同期系统的硬件进行优化设计，提高其可靠性和 稳定性，降低故障率。
智能化发展
智能监测与诊断
利用传感器和智能监测技 术，实时监测发电机和同 期系统的运行状态，实现 故障预警和诊断。
远程监控与控制
通过物联网和云计算技术 ，实现发电机同期系统的 远程监控和控制，提高管 理效率。
人工智能辅助决策
自动准同期装置
自动准同期装置是发电机同期系统中 的重要设备，用于实现发电机的自动 并列运行。
自动准同期装置应具备智能控制和快 速响应的特点，能够在短时间内完成 发电机的并列操作，提高电力系统的 稳定性和可靠性。
自动准同期装置通过采集发电机的电 压、频率、相位等参数，自动调整发 电机的运行状态，使其满足并列条件 。
应用
广泛应用于各种类型的发电机组，如 火力发电、水力发电、核能发电等， 是现代电力系统不可或缺的重要组成 部分。
02
发电机同期系统组成
同期表
同期表是发电机同期系统 的重要组成部分，用于显 示发电机的实时运行状态 和参数。
同期表通过监测发电机的 电压、频率、相位等参数 ，判断发电机是否达到并 列运行的条件。
《发电机同期系统》P概述 • 发电机同期系统组成 • 发电机同期系统操作 • 发电机同期系统维护与检修 • 发电机同期系统发展趋势与展
望
01
发电机同期系统概述
定义与功能
定义
发电机同期系统是用于将发电机并入电力系统中的一套设备与控制回路。
功能
确保发电机与电力系统电压、频率、相位角等参数相匹配，实现安全、可靠的 并网运行。
器等。
紧固与更换
对松动的部件进行紧固， 对磨损严重的部件进行更
换。
测试功能
发电机及厂用电同期系统概论
方 式和手动准 同期方式。
利用 断路器 Ｑ３ （５０４３）并网时，Ｑ３１、Ｑ３２刀闸在合入位 ，
（２） 自同期 方式 ：是在 发 电机转 速升高 到接近 系统同 当汽 轮机 冲车到 ３０００ｒ／ｍｉｎ时，发 电机励磁升 压 ，当发 电
步 转速时 ，将未 加励磁 的发 电机投人 系统 ，然后给 发电机 机定 子 电压 达到额 定 电压 时 ，此 时主变 出 口单 相 ＰＴ二次
Ｑ３１、Ｑ３２刀 闸辅助 接点 ，同期开 关接 点将 ５ｏ０ＫＶ ＩＩ母线
在 发 电厂 中，断 路器很 多，但并不是 每个断路 器都 需 二 次 电压 及主变 出 口二 次 电压 引入 １ＴＱＭ、２ＴＱＭ 同期小
要 同期 并列 ，只有 当断路器 断开时 ，其两 侧的 电压 来 自不 母 线 上 。
６ＫＶ母 线的工作 电源开关与备用电源开 关都是 同期点 。
我厂机组及厂用 电系统全部采用该类组合同期表 （图 ２）。
二．同期交流 回路
频率 差表反映 待并系统 与运行 系统的频率 差，当两者
同期 交流 回路 是把需要 进行 同期 操作的开 关两侧 的电 频 率相 等时 ，指针在 零位 ，当待并系统 的频率高 于运行系
发 电 机 及 厂 用 电 同期 系 统 概 论
转换开 关 １ＳＴＫ （手动准 同期开 关）接入 同期小母线 ，为 了 能依 次接 入 同期 表计 ，１ＳＴＫ应 有三个 位置 ：“粗调 ”、“细
调”、“断开”。不使用 同期表时 ，将此开 关放在 “断开 ”位 ， 将 表 计 退 出 。转 换 开 关 ＩＳＴＫ 旋 转 到 “粗 调 ” 位 置 时 ， 其
合闸瞬 间发 电机定子电流接近 于零 。
在相序相 同时，准 同期应满足的条件 ：
发电机同期并列装置PPT课件
二、实现发电机并列的方法
◆ 准同期并列的优缺点 优点：在正常情况下，并列时产生的冲击电流比较小，不会
使系统电压降低，并列后容易拉入同步，对系统扰动小。 缺点：因同期时需调整待并发电机的电压和频率，使之与系
统电压，频率接近，这就要花费一定时间，使并列时间加长，不 利于系统发生事故时及时投入备用容量。
图8 fF小于f
三、准同期并列的条件
（三）准同期并列的实际条件 发电机实际并列时，由于发电机和系统均有一定的抗冲击的
能力，除了相序必须一致外，其他条件允许有一定的偏差 待并发电机电压和系统电压接近相等，不超过（5-10）%额
定电压； 待并发电机电压与系统电压的相角差在并列瞬间应接近于零，
不大于10°； 待并发电机频率与系统频率接近相等，不超过（0.2-0.5）%
五、自动准同期装置
（一）同期基础知识简介 1、准同期原理述在同期的三要素中，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Δa≠0，而当满足频率相等要素，则Δa恒定， 永远不可能Δa=0。只有Δf =fg－fS≠0, 亦即存在频率差时，Δa才会 出现等于0的机会。
在实际应用中，电压差、频率差与相位差相比，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。故可以简 单地认为，同期过程实际上是捕捉Δa＝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，只要在一定范围内即可。
单击图标添加图片发电机同期并列装单击图标添加图片发电机同期并列装置一同步发电机的并列运行二实现发电机并列的方法三准同期并列的条件分析四准同期并列的方式五自动准同期装置六发电机同期系统试验同步发电机的并列运行为了提高供电的可靠性和供电质量合理地分配负荷减少系统备用容量达到经济运行的目的发电厂的同步发电机和电力系统内各发电厂应按照一定的条件并列在一起运行这种运行方式称为同步发电机并列运行
发电机同期系统检查及试验报告1
发电机同期系统检查及试验报告
1 项目名称
发电机同期系统检查及试验报告
2 项目简介
本项目对同期回路接线正确性进行检查，对同期装置动作特性进行调整试验，以保证同期系统调节快速有效，动作准确可靠。
本台机组以发变组高压侧断路器为并网时的同期并列点，同期电压分别取自线路PT三相电压和发电机机端PT三相电压，由同期装置接线方式补偿主变接线组别造成的相位差。
同期装置选用深圳市智能设备开发有限公司生产的SID-2CM型发电机微机准同期控制器。
本台机组中通过DCS系统实现对同期装置的投入、退出控制和复位操作，取消了传统的手动准同期方式，大大简化了并网操作步骤。
3 调试过程
3.1 调试过程简介
3.1.1 同期系统二次回路的调试工作
3.1.2 微机准同期控制器校验及整定
3.1.3 同期系统控制回路传动试验
3.1.4 同期电压回路检查（带线路零起升压）
3.1.5 自动准同期装置调频、调压控制系数调整
3.1.6 自动假同期试验
3.1.7 自动准同期并网
3.2 调试仪器清单
4 数据整理及结论
5 调试过程中的修改变更
5.1 为避免电磁型合闸中间继电器断电时反电势干扰，在继电器线圈两端并联（反向）一个续流二极管（二极管选400V，4A）。
附图1：同期并网录波图
附图2：假同期并网录波图。
发电机同期并网装置资料剖析
发电机同期并网装置资料（集控公用，按值移交））第一节发电机同期并网装置介绍SID-2C是深圳市智能设备开发有限公司在总结前七代产品运行经验的基础上，在硬件设计及软件设计上作了较大的改进。
除了保留原有产品的精确性及快速性的优点外，还增加了全汉字显示及与上位机进行通讯的功能。
这为电站分布式控制系统（DCS）增加了一个重要的智能终端。
不仅使运行人员在同期控制器的安装现场可以看到有关并网过程中的各种信息，还能在远方的集控站对并网过程了如指掌。
SID-2C系列微机同期控制器有两类产品:SID-2CT适用于1～12条线路并网用，SID-2CM适用于1～12台、条发电机或线路并网复用。
各类产品均备有内置试验检测单元，毋需借助其它仪器设备即可进行控制器的例行试验、故障检测及外电路正确性校核等工作。
SID-2C系列微机同期控制器的突出特点是能自动识别差频和同频同期性质，确保以最短的时间和良好的控制品质促成同期条件的实现，并不失时机的捕捉到第一次出现的并网机会。
本使用说明书可供8个同期点的SID-2CM-8和12个同期点的SID-2CM-12共用。
一、主要功能SID-2CM有8～12个通道可供1~12台、条发电机或线路并网复用，或多台同期装置互为备用，具备自动识别并网性质的功能，即自动．．识别当前是差频并网还是同频并网（合环）。
控制器以精确严密的数学模型，确保差频并网（发电机对系统或两解列系统间的线路并网）时捕捉第一次出现的零相差，进行无冲击并网。
在发电机并网过程中按模糊控制理论的算法，对机组频率及电压进行控制，确保最快最平稳地使频差及压差进入整定范围，实现更为快速的并网。
控制器具备自动识别差频或同频并网功能。
在进行线路同频并网（合环）时，如并列点两侧功角及压差小于整定值将立即实施并网操作，否则就进入等待状态，并发出遥信信号。
控制器运行过程中定时自检，如出错，将报警，并文字提示。
在并列点两侧TV信号接入后而控制器失去电源时将报警。