准同期装置
电力系统自动化：6.3 自动准同期装置
24
七、合闸逻辑控制
详见实验指导书P49
2022/10/3
25
2022/10/3
26
2022/10/3
27
6.4 微机型准同期装置
2022/10/3
28
角差脉冲形成原理示意图
2022/10/3
29
角
差
脉
冲
形
成
原
理
示
意
图 2022/10/3
30
角差产生原理示意图
2022/10/3
31
角差波形图
非门 双稳态触发器
16
越前鉴别原理
UG下降沿对 应着UX的高 电平
UX UG
2022/10/3
UG UX
17
四、均频控制单元
详见实验指导书P50-51
2022/10/3
18
发电机电压 系统电压
2022/10/3
脉冲形成 脉冲形成
三角波 方波 反相 与非 反相
19
五、电压差检测原理
将断路器两端电压整 流后反极性相连
2022/10/3
13
区间鉴别电路实现
电压比较器
延时反向器
与门
三角波
详见实验指导书P50
2022/10/3
14
区间鉴别原理
电压比较器
延时反向器
2022/10/3
与门
UΔ
ωst /
ωst / ωst /
50o
ωst / 15
越前鉴别电路实现
UG方波
下降沿检出电路
UX方波
详见实验指导书P50
2022/10/3
u uG uX UG sin(Gt 1) U X sin(X t 2 )
同期装置
32~39 与06 设置相同； 07：根据电力系统规定，如，约定电网电压误差不超过3 ％，则将07 参数设为30。原理如下：装置输入PT 标准电 压为100V，由于电压误差不超过3％，即100V×3％＝3V， 由于07参数的单位为0.1V，则3V/0.1V＝30，所以应将07 参数高为30即可。因此，只有当发电机电压与电网电压误 差在3％范围之内，才符合合闸的条件之一。 08：允许合闸频率差设置参照07 参数修正。 09，10：装置输出的调压，调频脉冲信号的宽度设置。 11：当＝3 时，可接收上位机信号；当≠3 时，本机在满 足合闸条件时，即可发出合闸信号。 12：根据从装置到断路器之间的所有继电器的动作时间和 断路器的动作时间之和而定。动作时间越短，此参数值可 相应设小一些。
六.投入步骤
1、对照接线图，各接线正确。特别注意两路PT 的同名端不能接错，否则有可能导致非同期并列。 2、假同期实验（第一次投运时必做）。假同期实 验的目的是检查接线是否正确，信号动作是否正 常。使发电机电压与电网电压为同一电压源。修 改参数，使得面板显示值Uf＝Us，Ff＝Fs，（即 两电压的幅值，频率相等）。并且重点观察两电 压的相位差Δ δ ＝0度。 3、给上信号电压。发电机PT 电压和电网PT 电 压。 4、合同期开关。 5、并列成功后，断开信号电压，关断同期装置电 源。
TDTQ准同期装置在发电厂中多同期点的接线图——切换开关部分
TDTQ准同期装置在发电厂中多同期点的接线图——二次接线部分
水轮机微机调速器
当满足无压条件时，投入无压合闸功能可实现快速无压合 闸。同时具备手动同期合闸功能。对于同期电压信号取自 主高、低压侧 TV 二次电压的情况，装置提供相位补偿功 能。 装置提供通讯接口，可以和其他保护、自动化设备一起， 通过通信接口组成自动化系统。 TDTQ 准同期控制器采用DSP 芯片为核心，与同类装置 相比较，具有硬件简单、高集成度、高可靠性、性能完善 等特点。 装置对合闸相角进行预测，对被同期对象的电压、频率进 行变参数调节，提高了同期精度及并网速度。 相角差测量由独立的硬件电路完成并提供合闸闭锁功能。 装置也可用于变电站开关合闸操作。
微机型自动准同期装置实验
第十章微机型自动装置实验第一节微机型自动准同期装置实验【实验目的】了解装置的基本结构及其功能；了解装置的接线及使用；初步掌握微机型自动准同期装置的功能实验操作的基本技能；初步掌握实验分析的方法。
【实验目标】会看懂实验设备输入及输出回路；会对实验现象进行分析；能讲述微机型自动准同期装置同期合闸特性的动作过程；能说出输电线路保护测控装置自动重合闸的启动原理；会分析实验结果。
一、实验项目1．同期动作值测试。
二、实验设备1．RCS-9000系列同期屏 1面；2. RCS-9659数字式准同期装置 1台；3．继保之星-1200继电保护测试系统 1台；三、实验的准备工作1．自动准同期柜的构成这里我们以PRCK97-G39 自动准同期柜为例，学习自动准同期柜的构成。
PRCK97-G39 自动准同期柜主要由数字电压表频率表、指针式同期表、RCS-9565同期装置、操作盘、打印机、连接压板、信号复位按钮、打印按钮、同期继电器构成。
图10-4是该柜的平面的正面照片和示意图。
（1）数字电压频率表的作用是：在手动同期方式下，现场操作员依据数字电压频率表的指示，进行升压、降压、加速和减速操作。
（2）指针式同期表的作用是：在手动同期方式下，现场操作员依据同期表的指示进行合闸。
（3）RCS-9565同期装置的作用是：实现电机并网、线路的同期检同期合闸操作。
（4）操作盘的作用是：用于对同期装置进行手动操作。
（5）打印机和打印按钮的作用是：打印操作时，按下此按钮。
打印机打印最新的动作报告。
（6）连接压板有1个投检修连接片和10个合闸出口连接片。
当装置进行检修时，为了让装置不通过通信口向远方发送信息，将装置投入检修态。
（7）信号复位按钮的作用是：用于中央信号和合闸信号灯的复归。
（8）同期继电器的作用：一是手动同期方式下，防止人为的误操作；二是自动同期和半自动同期方式下，可作为同期的判据之一。
2．RCS-9565同期装置的基本功能；RCS-9659为数字式准同期装置，可用作发电机并网、线路的同期检同期合闸操作。
同期的原理、准同期并列和自动准同期装置
同期的原理、准同期并列和自动准同期装置
电力系统运行过程中常需把系统的联络线或联络变压器与电力系统进行并列，这种将小系统通过断路器等开关设备并入大系统的和称为同期操作。
同期即开关设备两侧电压幅值大小相等、频率相等、相位相同。
通过调节幅值、频率、相位使设备并网：
1、通过调节发电机的励磁可以调节频率和相位。
2、通过调节发电机的转速可以调节电压幅值。
同期装置的作用是用来判断断路器两侧是否达到同期条件，从而决定能否执行并网的专用装置。
分为准同期装置和自动准同期装置。
准同期装置指待并发电机调整电压幅值、频率、相位与电网一致后操作断路器合闸使发电机并入电网。
自动准同期装置指将发电机升至额定转速后(即电压幅值大小相等)，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
原理如下：
准同期并列和自动准同期并列优缺点。
准同期并列优点：能使待并发电机和系统都不受或仅受微小的冲击。
准同期并列缺点：因需调整并发电机的电压和频率，使之与系统电压、频率接近，一般操作时间较自同期并列时间长（需几分钟到十几分钟），不利于系统发生事故出现频率缺额时及时投入备用容量。
自动准同期并列优点：操作简单、并列迅速、易于实现自动化。
自动准同期并列缺点：冲击电流大，对系统扰动大，不仅会引起系统频率振荡，且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。
自动准同期并列只能在电力系统事故、频率降低时使用。
适用标准和相应的设计规范有哪些？
《DL 400-91 继电保护和安全自动装置技术规程》 3.6
《电力工程电气设计手册(电气二次部分) 》第二十二章Page 419-462。
微机准同期装置的功能
微机准同期装置的功能
过去，发电厂变电所大多使用ZZQ-5、ZZQ-3A等模拟式自动准同期装置，模拟装置存在导前时间不稳定、同步操作速度慢、元件参数飘移等诸多问题。
随着计算机技术的发展，国内己研制成功各种类型的微机准同期装置，它具有原理判据精确、功能齐全完善、技术指标先进、操作简单可靠、检修调试方便等一系列优点，不但新厂可采用，也可以取代老产品。
微机自动准同期装置的基本功能是:
1.具有良好的均频与均压控制品质:
2.确保在相角差为零度时实施同期，无冲击电流:
3.捕获第一次出现同步时机实现快速同期:
4.及时消除同期过程中的同频状态:
5.自动在线测量并列点断路器的合闸时间:
6.具有与发电厂变电所计算机监控系统通信的功能:
7.适应电压互感器不同相别和电压值，具有转角功能:
8.具有低压和高压闭锁功能，防止误同期:
9.调试校验功能。
现以国内应用比较广泛的SID-2V型微机自动准同步装置为例加以
介绍。
自动准同期装置原理
自动准同期装置原理自动准同期装置（Automatic Time and Frequency System）是一种用于电子设备的时钟同步和频率校准的系统。
它在许多应用中起着至关重要的作用，包括通信、计算机网络、卫星导航等。
本文将介绍自动准同期装置的原理和工作方式。
一、引言自动准同期装置是一种采用高精度的时钟信号来确保不同设备运行的时间和频率一致的系统。
它通过精确测量和比较信号的延迟时间和频率偏差来实现。
二、原理自动准同期装置的原理基于两个关键概念：时钟同步和频率校准。
1. 时钟同步时钟同步是指不同设备的时间保持一致。
自动准同期装置通过分析各个设备发送的时间标记信号，测量不同设备之间的延迟，并进行必要的调整来实现时钟同步。
自动准同期装置通常使用GPS（全球定位系统）或其他高精度时间源作为参考。
它接收到参考时间源的信号后，通过内部时钟来产生一个准确的时钟信号，并将该信号分发到各个设备。
每个设备在接收到准确的时钟信号后，将其应用于本地时钟，使得各个设备的时间保持一致。
2. 频率校准频率校准是指不同设备的频率保持一致。
自动准同期装置利用参考信号的频率信息和接收设备的频率进行比较，测量频率的偏差，并进行必要的校准。
自动准同期装置通常使用高精度的原子钟或其他精密的频率源作为参考。
它接收到参考频率源的信号后，通过内部频率源来产生一个准确的频率信号，并将该信号分发到各个设备。
每个设备在接收到准确的频率信号后，将其应用于本地时钟，使得各个设备的频率保持一致。
三、工作方式自动准同期装置的工作方式可以简单概括为以下几个步骤：1. 接收参考信号：自动准同期装置通过接收参考时间源或参考频率源的信号来确定参考值。
2. 产生准确时钟信号：自动准同期装置使用内部的时钟和频率源来产生一个准确的时钟信号。
3. 分发信号：自动准同期装置将产生的准确时钟信号分发到各个设备。
4. 同步和校准：每个设备接收到准确时钟信号后，在自动准同期装置的控制下，进行时钟同步和频率校准。
第三章 自动准同期装置
第三章自动准同期装置3.1 概述山西鲁晋王曲发电厂同期系统采用日本日立公司配套的CSY-96-2S型同期装置，采用传统的电压选线把手和同期投入开关，使同期装置在备用状态时有明显的断点，保证同期装置不带电。
被合开关的选择和启动同期在DCS或DEH中实现。
对主变高压侧3/2接线的两个开关不仅可进行同期并网，还可进行单侧有压合闸或同频合环。
为全面检验SID-2CM 自动准同期系统的特性使之满足设计和技术规范的要求保证调试工作安全顺利的进行特制定本规程。
3.2 同期装置的技术参数同期装置型号：CSY-96-2S 同期装置出厂编号：NO.CM04102B生产厂家：日立公司提供的DAIICHI ELECTRONICS CO.,LTD工作电源：为110VDC测量电压：100VAC 50Hz输入信号：并列点选择、复位、启动同期、单侧无压确认、开关接点。
输出信号：加速、减速、升压、降压、合闸。
功角越限、报警、失电。
通讯接口：RS-232、RS-4853.3 常规检查3.3.1 回路检查经审图并实际检查；设计院合闸回路设计为：在汽轮机条件满足的情况下，保护没有动作信号，励磁开关在合的情况下，选择合闸开关，和待并回路电压，投入自动准同期装置，同期装置在调整发电机的电压满足同期条件的情况下，发出合闸信号。
根据厂家说明书的要求，在合闸信号、加速信号、减速信号、升压信号、降压信号通过硬结线直接发送到DEH或励磁系统。
3.3.2 绝缘检查直流电源、交流电压输入对地绝缘均大于 50 MΩ.(1000V摇表)合闸出口接点之间,对地绝缘均大与 50 MΩ.(1000V摇表)3.3.3 上电功能检查给上直流电源开关，在电压小母线上加上同期电压和待并电压，手动投入同期装置，同期表相应指示均正确，同期装置上电自检及显示均正确。
分别由DCS选第一路（母线侧开关）或第二路（联络开关），手动投入待并电压，此时相应指示均应正确，同期装置上电自检及显示均正确。
自动准同期装置作业指导书
目次1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 技术术语 (1)4 职责 (1)5 内容及方法 (4)6 作业后的验收和交接 (5)7 附录 (6)自动准同期装置检验作业指导书1 适用范围适用于公司实施自动准同期装置检验。
2 规范性引用文件GB/T 14285-2006 《继电保护和安全自动装置技术规程》GB/T 7261-2008 《继电保护和安全自动装置基本试验方法》JB/T 3950-1999 《自动准同期装置》DL/T 995-2006 《继电保护和电网安全自动装置检验规程》3 技术术语3.1 导前时间：装置发出合闸脉冲的瞬间至运行系统电压与待并系统电压同相位的时间间隔。
3.2 导前相角：装置发出合闸脉冲至运行系统与待并系统同相位所导前的角度称为导前角。
3.3 频差周期：对于两个频率不同的电压，其频率差的倒数称为频差周期。
3.4 合闸相位角：运行系统与待并系统并网的瞬间，二者之间的相位角。
3.5 调频脉冲：若装置设有调频功能，装置可发出调频脉冲宽度，其整定范围不低于0.1～0.4s，每一频差周期发出一个调频脉冲。
3.6 调压脉冲：若装置设有调压功能，调压脉冲的宽度的整定范围不低于0.25～2s，调压脉冲可是断续脉冲或连续脉冲。
4 职责4.1 工作负责人职责（监护人）4.1.1 编写检验方案；4.1.2 组织召开班前会，进行危险点分析及防范措施分析，明确工作班成员应执行的补充安全措施，进行安全交底；4.1.3 与客户沟通，提出必要的协作要求；4.1.4 把控检验全过程安全，确定设备布置；4.1.5 确保检验方法正确、合理、适宜；4.1.6 落实安全措施已执行到位；4.1.7 对检验结果进行分析，正确评定；4.1.8 落实工作班成员实施的安全措施已恢复到位。
4.2 工作负责人助理4.2.1 协助工作负责人组织工作班成员进行检验工作；4.2.2 协助工作负责人进行检验过程控制；4.2.3 协助工作负责人进行安全措施检查；4.2.4 进行试验操作；4.2.5 协助工作负责人进行检验结果分析；4.2.6 组织工作班成员恢复工作班成员实施的安全措施；4.2.7 协助工作负责人检查工作班成员试验的安全措施恢复情况。
自动准同期装置的工作原理
自动准同期装置的工作原理自动准同期装置是一种用于测量和校准时间精度的设备。
它能够准确地判断设备的时间延迟和频率偏移，从而确保设备的时间同步性。
本文将介绍自动准同期装置的工作原理，包括其组成部分和工作流程。
一、组成部分自动准同期装置通常由以下几个主要组成部分构成：1. 时钟源：提供高精度的时间信号，可以是原子钟、GPS卫星信号或其他高精度时钟信号。
时钟源是自动准同期装置的核心，决定了测量和校准的时间精度。
2. 测量模块：用来测量设备的时间延迟和频率偏移。
测量模块通常包含时钟测量电路、频率测量电路和延迟测量电路等。
3. 控制模块：根据测量结果进行校准控制。
控制模块可以根据测量结果自动调整设备的时钟信号，使其与参考时钟同步。
4. 显示和记录设备：展示和记录测量结果，可以以数字或图形形式显示。
二、工作原理自动准同期装置的工作原理可以分为测量和校准两个步骤。
1. 测量步骤：自动准同期装置首先利用测量模块对设备的时钟信号进行测量。
测量模块会与设备的时钟进行比较，测量出设备与参考时钟之间的时间延迟和频率偏移。
2. 校准步骤：根据测量结果，控制模块会自动调整设备的时钟信号，使其与参考时钟同步。
校准可以通过改变设备的时钟频率、调整时钟的相位来实现。
自动准同期装置通过不断地测量和校准，使设备的时钟信号保持与参考时钟的同步。
在测量和校准过程中，自动准同期装置可以自动识别和修复设备中存在的时间偏差和频率漂移，确保设备的时间同步性，提高系统的可靠性和稳定性。
三、应用领域自动准同期装置广泛应用于各个领域，特别是对时间同步性要求较高的行业，如通信、电力、航空航天等。
1. 通信领域：自动准同期装置在通信网络中起到重要作用，确保不同设备的时钟同步，提高通信质量。
2. 电力领域：电力系统中的各个设备需要高度同步的时钟信号，以确保电力系统的运行安全和稳定。
3. 航空航天领域：航空航天系统对时间同步性要求极高，自动准同期装置能够确保航空航天设备的精准同步，提高导航、通信和控制的准确性。
同期装置(原理及应用)
同期装置同期装置的说明：电力系统运行过程中常需要把系统的联络线或联络变压器与电力系统进行并列，这种将小系统通过断路器等开关设备并入大系统的操作称为同期操作。
所谓同期即开关设备两侧电压大小相等、频率相等、相位相同，同期装置的作用是用来判断断路器两侧是否达到同期条件，从而决定能否执行合闸并网的专用装置。
同期装置的分类：同期装置分为自同期装置和准同期装置。
自同期并列是指将发电机升至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
自同期并列有很多优点：（1）合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；（2）操作简便，易于实现操作自动化；（3）因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题，自同期并列因为电机不加励磁，所以电机电枢出口没有电压，（严格说来，有残磁感应的残压，但数值很小，一般低压小型电机残压在（2～4）%U N之内）这就消除在未同期情况下错误合闸而产生损坏发电机的危险性；（4）便于小水电站的自动化：随着自动化技术的推广，小型电站的自动化要求也日趋迫切。
小水电自动化的关键环节之一是并列自动化。
当前，准同期自动并车装置虽然日见完善，但经济性和技术要求仍未能适应当前农村小水电的技术水平和经济条件的要求，而自同期并列却易于满足。
这有利于小水电自动化程度的提高准同期装置：准同期并列是指待并发电机升至额定转速额定电压后并且满足：1发电机电压幅值与电网电压幅值相等，2发电机频率与电网频率相等，3断路器合闸瞬间发电机电压与电网电压相角差为0.时操作断路器合闸使发动机并入电网。
一、自动准同期装置1、组成：（1）频差控制单元，它的任务是检测发电机电压与电网电压间的滑差角频率且调节发电机转速，使发动机电压频率接近系统频率。
（2）电压控制单元，它用于检测发电机与电网之间的电压差，且调节发电机的电压，使它接近电网电压。
发电机自动准同期并列装置的功能
发电机自动准同期并列装置的功能
"轻松掌握变压器同期并列！" -自动准同期并列装置的实用概念。
发电机自动准同期并列装置是一种实现发电机自动准时并网的装置，可以有效地提高发电机的稳定性和可靠性，有助于实现系统的自动并
网及稳压。
下面为大家介绍该装置的功能特点：
1.自动准同期：该装置可实现发电机的自动准同期，可以实现近似与系统内参考单元的频率及电压（位相）保持一致。
2.自动并网：装置可实现发电机与系统内参考单元的自动并网，经设定参数调节就可以实现自动并网操作，无需运行人员操作。
3.位相比较：装置能够在准同期的基础上，精确比较发电机与系统内参考单元的位相关系，以精确的实现电网的同步隔离。
4.稳压保护：装置可以实现发电机在准同期的基础上进行精确的稳压操作，常见系统内电压超过设定容许值或落入低电压范围时，能够自动
进行发电机的同步小范围调压。
5.自动调速：装置不仅可以实现发电机的准同期和自动并网，还具有智能的自动调速功能，使发电机的负载变化时，电机仍能保持在准确的
频率范围内，提高了发电机的功率利用率和稳定性。
发电机自动准同期并列装置的优良功能，有效提高了发电机的稳定性
和可靠性，实现了发电机的自动准换频率、自动并网及稳压保护如此
方便简单可靠，因此，如果要实现自动化类发电机的稳定性和可靠性，安装一套发电机自动准同期并列装置是当务之急，必不可少！。
自动准同期装置的工作原理
自动准同期装置的工作原理自动准同期装置（Automatic Synchronization Device）是一种用于电力系统中的设备，其工作原理是通过同步机制来确保不同发电机之间的输出频率和相位足够接近，以便实现平稳、可靠的电力传输和供应。
下面将详细介绍自动准同期装置的工作原理。
一、引言在电力系统中，存在多个发电机同时运行的情况。
为了确保这些发电机间的电能能够有效地同步并传输到负载中，必须保证它们的频率和相位同步。
这就需要通过自动准同期装置来控制和调节发电机的输出。
二、频率同步频率同步是指多个发电机输出的电压频率相同。
在实际运行中，各个发电机受到负载变化的影响会导致频率的波动。
自动准同期装置通过感知差异频率之间的变化，并向对应的发电机发送调节信号，使其频率趋于一致。
具体来说，自动准同期装置通过监测发电机输出的电压频率，并将其与设定的标准频率进行比较。
如果某个发电机的频率偏离标准频率，自动准同期装置会输出调节信号，进而调节发电机的机械负荷，使其频率趋于标准频率。
这就保证了频率同步，在电力系统中实现了稳定的供电。
三、相位同步相位同步是指多个发电机输出的电压相位一致。
相位同步的实现需要考虑发电机输出的相位差异，并通过自动准同期装置进行调节。
在自动准同期装置中，通常会使用相位锁定环路（Phase Lock Loop，PLL）来实现相位同步。
首先，自动准同期装置会通过信号处理技术，提取并监测与标准相位信号之间的差异。
然后，通过对控制系统的信号加工和输出，使发电机的相位趋于与标准相位信号一致。
四、控制策略自动准同期装置的工作原理涉及到复杂的控制策略。
其中，最常用的控制策略包括频率滞后和相位查锁。
频率滞后是指通过控制发电机的机械负荷复位器来调整发电机的输出频率，使其与标准频率相匹配。
这种控制策略能够有效地减小频率的偏差，实现频率同步。
相位查锁是指通过对发电机输出信号的检测和比较，调整发电机的励磁电流或机械负荷，使其与标准相位信号保持一致。
准同期装置运行规程
WX-98E型微机准同期装置现场运行规程1 装置概述WX-98E是专用于各种类型发电厂发电机组与电网间并列的微机型自动准同期装置，具有并网安全可靠、快速、稳定、精度高、功能多的优点。
同时在并网过程中，对系统电压过高或过低、系统频率过高或过低、机组电压过高或过低、机组频率过高或过低以及电压回路断线、过励磁等，机组具有保护功能。
2 面板及信号介绍：2.1 电子式整步表状态显示信号灯，点亮时分别表示增速灯：发出增速脉冲减速灯：发出减速脉冲合闸灯：发出合闸脉冲告警灯：不允许同期或装置内部故障升压灯：发出升压脉冲降压灯：发出降压脉冲2.2 液晶显示屏：显示同期参数及实时参数RS-232C串口：修改参数时使用薄膜按键：查看或输入命令运行灯：上电后闪光点亮，闪光频率为1次/S，装置工作时闪光频率为2次/S，表示装置运行正常。
3 同期装置运行操作说明3.1装置首次投运前，应按照装置调试要求对装置进行调试，并置入相关参数。
每次投运前应对装置参数进行检查核对。
3.2运行人员可使用同期装置上薄膜按键查看同期装置定值。
3.3 同期装置的操作做在并网顺控逻辑中。
在接到汽机DEH来“同期允许”信号后，按下“第二步”及“确认”按钮后，同期装置带电（DCS1接点）,延时2秒后，同期装置投入（DCS3接点），同时辅助继电器屏上同期指示灯亮。
同期装置工作后，在合闸条件满足时，同期启唐山华润热电有限公司发电部1动灯亮（DCS2接点），同期装置发出合闸指令。
3.4 自动准同期装置工作出现异常时，告警灯将点亮，同时显示屏上指示告警原因。
此时并不表示同期装置有问题，可重新进行操作。
4 同期装置定值。
准同期微机装置基本原理
准同期微机装置基本原理与设计摘要: 微机自动准同期装置各项的技术性能指标都优于国家标准,是根据以上的基本原理开发并研制的,装置以其安全可靠、稳定、快速、精度高等诸多特点,在水电站发电机组应用中逐渐占据主导地位。
一、产品概述电力系统由发电、用电和输电等主要部分组成,其中发电机组向系统提供基本电源是发电。
需要进行一系列的操作才能把发电机投入到电力系统中并列运行,称为同期操作或并列操作,使这一操作得以实现的装置被称为同期装置。
它是一个非常重要的操作,机组没有它就不能稳妥地并入系统,同时必须满足一定的条件机组才能并网,否则就会造成很严重的后果。
随着对水电站综合自动化程度要求的提高,设计、改造更多水电站按“无人值班,少人值守”进行,这样对水电站综合自动化的要求也就更高,其中水电站中同步发电机快速并网的实现采用的主要控制手段为微机自动准同期装置,是保证系统安全稳定运行、机组故障时快速投入备用机组、节约机组并网前空载能耗的重要保障。
二、手动准同期与自动准同期装置对比同期点断路器的合闸时间能被手动准同期装置控制在一定的范围之内,但在以下三个方面还存在一定缺陷。
1、选择时机时不能自动完成,因操作人员很难把握合闸时机,所以对工作技能有较高要求,但是在操作人员在合闸时仍会有多次不成功的现象经常出现。
2、具有随意性大的合闸时机,断路器不超过同期装置的允许范围。
但由于断路器的固有合闸时间无法与电气和机械传动的延时配合,实际上断路器的合闸时间很可能已经超过了并列操作的允许范围,从而造成非同期合闸,对电系统、断路器以及发电机造成冲击。
3、自动调节不能实现。
操作人员必须手动调节各项参数,尤其是频率(转速)只有在机电人员联系协调好主控室人员的情况下才能调节。
这使得发电机往往需要较长时间才可以完成并网操作。
综上所述,为自动调节各种电参数,合闸脉冲指令在条件满足的情况下可自动发出,通常在与系统进行并网操作时采用微机自动准同期装置。
三、自动准同期装置的基本条件和设计原则在电力系统的二次回路中应用自动准同期装置,可实现待并发电机组投入到电网后成功运行。
ZZB-5准同期说明书
一、概述ZZB−5型准同期装置（以下简称装置）是ZZB−3型的改进型产品，它能可靠地将发电机并入电网，或多台发电机之间互相并列。
该装置具有如下特点：1．并列快，并列时合闸电流小。
2．全部采用开关电路，不受温度和环境的干扰。
3．操作简便，安全可靠，从根本上解除了操作人员的精神紧张，防止事故发生。
二、主要技术指标1．适用于各种容量、各种电压等级的发电机。
2．装置工作电源：230V±15%或100V±15%，40～55HZ。
3．合闸时周波差小于0.5HZ，相位差小于10°，电位差小于5%。
4．出口容量：380V/1A。
5．机箱尺寸及安装孔尺寸见图1。
6．使用环境：(1) 温度-23℃～+40℃；(2) 空气相对湿度不大于90%（25℃）；(3) 无导电及爆炸尘埃和无腐蚀性气体的场所；. 1 .. 2 .(4) 无剧烈震动和冲击的地方。
安装孔尺寸图1 外形及安装孔尺寸三、原理方框图原理方框图见图2。
电网待并发电机图2 原理方框图四、装置的检查装置在安装前，应按如下方法检查：1．按图3a接线，通上220V交流电源，接通面板上的电源开关（│为通，○为断），这时电源指示灯（绿灯）发亮，同期指示灯发暗。
2．按图3b接线，通上220V交流电源，接通面板上的电源开关，这时电源指示灯（绿灯）发亮，同期指示灯发亮。
按以上两种方法检查，证明装置工作和相位正常，可以进行安装。
本装置的安装，用户应根据机组的实际情况（图5a、b），按图4所示进行接线。
如果发电机的中性线与电网中性线公共接地，则本装置的接线端3与接线端6可连接在一起接线。
. 3 .. 4 .图3a 图3b五、安装方法低压发电机的控制屏空气开关是电磁合闸或弹簧预贮能合闸的，应将装置的合闸输出端（端子11、12）直接与控制屏上的合闸控制按钮并联；空气开关手动合闸或电动机合闸应在刀开关上并联一个交流接触器，（交流接触器只作为并网之用，不能带负载，电流等级按下述方法选择：200KW 以下发电机用40A 交流接触器，250KW 至400KW 的发电机用60A 交流接触器）。
同期装置(原理及应用)
同期装置的说明:电力系统运行过程中常需要把系统的联络线或联络变压器与电力系统 进行并列，这种将小系统通过断路器等开关设备并入大系统的操作称为同 期操作。
所谓同期即开关设备两侧电压大小相等、频率相等、相位相同，同期 装置的作用是用来判断断路器两侧是否达到同期条件，从而决定能否执行 合闸并网的专用装置。
同期装置的分类：同期装置分为自同期装置和准同期装置。
自同期并列是指将发电机升至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
自同期并列有很多优点：（1 ）合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成， 二 在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义； 操作简便，易于实现操作自动化;（ 并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题，自同期 并列因为电机不加励磁，所以电机电枢出口没有电压， （严格说来，有残磁感应 的残压，但数值很小，一般低压小型电机残压在（2〜4） %L N 之内）这就消除在 未同期情况下错误合闸而产生损坏发电机的危险性； （4）便于小水电站的自动化： 随着自动化技术的推广，小型电站的自动化要求也日趋迫切。
小水电自动化的关 键环节之一是并列自动化。
当前，准同期自动并车装置虽然日见完善， 但经济，性 和技术要求仍未能适应当前农村小水电的技术水平和经济条件的要求,而自同期 并列却易于满足。
这有利于小水电自动化程度的提高准同期装置：准同期并列是指待并发电机升至额定转速额定电压后并且满足： 1发电机 电压幅值与电网电压幅值相等，2发电机频率与电网频率相等，3断路器合闸瞬 间发电机电压与电网电压相角差为 0.时操作断路器合闸使发动机并入电网。
一、自动准同期装置 1、 组成：（1）频差控制单元，它的任务是检测发电机电压与电网电 压间的滑差角频率且调节发电机转速，使发动机电压频率接近系统频率。
（2）电压控制单元，它用于检测发电机与电网之间的电压差，且调节发电 机的电压，使它接近电网电压。
准同期装置原理
准同期装置原理准同期装置（Phase-locked Loop，简称PLL）是一种常见的电子电路，通过使用反馈机制来使输出信号与输入信号保持特定的相位关系。
准同期装置广泛应用于通信系统、时钟同步、频率合成器等领域，在改善信号质量和提高系统性能方面发挥重要作用。
一、引言准同期装置作为一种广泛应用的电子电路，其原理和工作机制备受关注。
本文将介绍准同期装置的原理，探讨其工作过程和应用领域。
二、准同期装置的基本组成准同期装置主要由相位比较器（Phase Comparator）、环路滤波器（Loop Filter）、振荡器（Oscillator）和分频器（Divider）四个基本模块组成。
1. 相位比较器相位比较器是准同期装置的核心部件，用于比较输入信号与反馈信号之间的相位差。
常见的相位比较器包括边沿比较器、乘法器和加法器等。
相位比较器输出的误差信号经过后续处理后被送到环路滤波器进行滤波。
2. 环路滤波器环路滤波器对相位比较器输出的误差信号进行滤波处理，以平稳地调节振荡器的频率和相位，以达到输入信号和输出信号之间的准同期效果。
常见的环路滤波器采用低通滤波器的形式。
3. 振荡器振荡器是准同期装置的信号源，提供基准信号以供频率合成。
振荡器的频率和相位可以通过准同期装置的反馈循环进行调节，使得输出信号与输入信号保持准同期。
4. 分频器分频器用于将振荡器输出的高频信号进行分频，以得到所需的输出信号频率。
分频器一般采用可控的除法比，通过改变除法比来改变输出信号的频率。
三、准同期装置的工作过程准同期装置的工作过程可分为两个关键步骤：锁定过程和保持过程。
1. 锁定过程在锁定过程中，准同期装置的振荡器频率和相位逐渐调整，使得输出信号的相位与输入信号的相位保持匹配。
通过相位比较器和环路滤波器的协同作用，准同期装置不断修正误差信号，直到输出信号锁定在输入信号的相位位置。
2. 保持过程在锁定过程完成后，准同期装置进入保持过程。
在保持过程中，相位比较器和环路滤波器对误差信号进行细微调整，以保持输出信号与输入信号之间的准同期关系。
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MAS-2型微机自动准同期装置在我厂的应用
作者：曾玉章上传：water 来源：网易行业 2005-11-16 00:00
1 引言
在电力系统中，有些被称为同期点的断路器在进行合闸操作时，断路器的两端都有可能因由不同的电系统供电而带电。
此时，就必进行一系列的操作，最终才能将断路器合闸。
这一系列的操作加上断路器合闸操作统称为并列操作。
同期点的并列操作时电力系统中一项主要的操作内容。
因为断路器的两端均有电源，若同期点断路器的合闸时机不适当，两端的电参数相差较大，就将会引起断路器爆炸甚至整个电力系统稳定破坏而导致崩溃，发生大面积停电的重大恶性事故。
我厂以前采用的手动准同期装置基本上也能将同期点断路器的合闸时间控制在一定的
范围之内。
但在一下方面存在一定缺陷：
a、没有自动选择时机的功能，合闸时机很难把握，所以对操作人员的要求较高，经常
出现操作人员多次合闸不成功的事件。
b、合闸时机随意性大。
只要操作人员合闸瞬间在同期装置的允许范围之内，断路器就能合闸。
但断路器由于有机械和电气传动延时和断路器的固有合闸时间，很可能断路器的合闸时实际上已经不在并列操作的允许范围之内，从而造成非同期合闸，对断路器、发电机以
及电系统造成冲击。
c、不能自动调节。
对于发电机的各项电参数，必须由操作人员进行手工调节。
特别是频率（转速），必须由主控室运行人员与汽轮机操作室相互联系协调好，才能进行调节。
这使得一个发电机的并网操作往往需要半个多小时才能成功。
d、原有的手动准同期装置至投运至今已经近30年，继电器已严重老化，可靠性已大大
降低。
基于以上的原因，我们采用一种能自动调节各种电参数，在条件满足的情况下，自动发出合闸脉冲指令的微机智能型准同期装置已势在必行。
2 自动准同期装置的原理
众所周知，电力系统中任一点的电压瞬时值可以表示为u=Umsin(t+φ)。
可以看出，同期点断路器并列的理想条件就是断路器两侧电压的三个状态量全部相等，即待并系统电压UG和大系统电压UX两个相量完全重合并且同步旋转。
用公式表示则为：
（1）ωG＝ωX或fG＝fX（即频率相等）
（2）UG＝UX（即电压幅值相等）
（3）δe＝0（即相角差为0）
此时，并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后两个系统立即进入同步运行，不会产生
任何扰动现象。
为了使并列操作满足条件，尽量使合闸时达到理想条件。
自动准同期装置必须设置三个
控制单元。
（如图1）
（1）频差控制单元。
它的任务是检测待并系统（发电机）电压UG与大系统电压UX之间的滑差角频率ωS，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近系统频率。
（2）电压差控制单元。
它的功能是检测UG和UX之间的电压差，且调节发电机电压UG，使之与UX之间的的差值小于规定允许值，促使并列条件的形成。
（3）合闸信号控制单元。
检查并列条件，当待并机组的频率、电压都满足并联条件时，合闸控制单元就选择合适的时间发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差δ接
近0或控制在允许范围之内。
3 MAS-2微机自动准同期装置的主要特点
经考察，我们最后采用了南瑞系统控制公司的MAS-2型微机自动准同期装置。
该装置以INTEL公司的80C196单片机为核心，配以高精度交流变流器，准确快速的交流采样以及严格的计算技术，准确计算开关两侧的电压、频率和相角差；输入/输出光电隔离，采用进口密封快速中间继电器作为合闸输出和电压切换，装置的抗干扰能力强，技术先进。
（1）通过控制待并系统机组调速、调压实现频率和电压的自动跟踪，使频差、压差尽快进入准同期允许的范围，平均每半个工频周期测量出相角差Δδn，在Δδn＝Δδdq＝
Δω·Tdq+Δaω·Tdq·Tdq/2时，即T＝Tdq时发出合闸脉冲，实现快速并网。
在同频不同相时，也可以发出合适的调速脉冲以缩短并列过程。
由于计及角速度（ω）和角加速度，
确保了断路器合闸时相角差Δδn接近零。
（2）该装置检同期合闸具有频差闭锁（Δf）、压差闭锁（ΔU）和加速度闭锁（dΔf/dt）
功能。
（3）除具有检同期合闸功能外，还具备无压（一侧无压或两侧均无压）、电网环并（开关
两侧为同一电源）等自动快速合闸功能。
（4）对输入的各侧电压和频差都进行双回路测量，双回路测量结果应一致，保证测量和计
算的正确性。
（5）装置具有液晶显示屏菜单显示，便于监视和参数的设定和修改。
装置掉电后，参数不
会丢失。
（6）具有自试和自检功能。
（7）装置可以单独使用，也可与监控系统配合使用，实现远方遥控同期装置。
多个同期点只需一台准同期装置。
采用各同期点输入电压、合闸出口和调节出口选点开关切换，切换选
点切换和装置上人工操作选点开关切换。
4 MAS-2微机自动准同期装置的硬件组成
MAS-2型微机自动准同期装置的硬件框图如图2，其核心是16为的单片机，装置软件存储在EPROM内，EEPROM中存放定值，RAM是数据存储器，存放运行数据、事故记录等。
现场PT送来的交流电压信号经过隔离变换后送采样保持回路，再由单片机内部的A/D变换器变
为数字信号，CPU进行采样、有效值的计算。
另外，交流信号波形变为方波后，进行频率和相位角的测量，再由单片机计算出频率的变化率。
晶振分频产生600Hz的信号，作为采样保持信号和CPU的中断源。
并行I/O扩展芯片8255的C口用于开关量输入，A口、B口经过出口逻辑电路同时控制输出信号继电器和合
闸继电器。
同期信号插件与同期切换插件控制信号输出、电压切换和合闸电流的保持。
调速调压插件在发电机并网时经自动调节发电机有功同步马达和励磁电流，缩短同期并列的过
程。
5 MAS-2微机自动准同期装置的软件结构与功能
MAS-2微机自动准同期装置的软件流程如图3所示：
该装置的软件结构分为主循环程序和中断处理程序两大部分。
定时中断由晶振电路分频产生，每隔1.666ms进入一次中断。
中断程序主要完成电压瞬时值采样；电压有效值计算、频率值计算、相位角计算与dΔf/dt的计算；启动判断、检同期判断、检无压开入判断等；合闸输出及中央信号控制等。
主循环程序主要完成面板显示、定值修改、回路自检、信号复
归以及仿真试验、打印输出等功能。
MAS-2微机自动准同期装置还具有比较独特的功能：
（1）装置的异常闭锁功能
a、装置微机能对内部存储器和一些芯片进行自检，一旦发现异常，立即闭锁同期出口，
并输出装置异常接点信号；
b、对每个电压回路都有双回路进行测量，如发现两个回路测得的同一个电压和频率相
差很大，则立即闭锁同期出口，并发出装置异常接点信号；
c、对于变电站多线路、多同期点，为了避免误合闸以及不同线路的PT二次侧短路，一次只能允许执行一个同期点的并列操作。
如果检测到选点命令（启动）多于两点时，则立即自动解除同期切换板电源，闭锁同期出口，并发出异常接点信号。
（2）装置的复归功能：
复归是指切除装置所有TQH（同期切换模件）、TQX（同期信号模件）、TJC（调速调压模件）中所有继电器的24V控制电源。
复归的方式有三种：
a、通过按同期信号模件（TQX）上的复归按钮（FA）人为复归；
b、合闸脉冲发出后延时2秒由软件控制TQX模件中的继电器复归；
c、同期点启动后，超过选点启动自复归时间定值Trs后仍未合闸，由软件控制TQX模
件中的继电器自动复归。
（3）装置与监控系统分通讯功能
MAS-2微机自动准同期装置的通讯接口为RS-232方式，能与监控系统进行通讯，后台监控机能在远方控制同期点的并列操作，并能取得准同期装置所有的定值和同期操作时的所
有实时数据。
6 应用情况及其效果
MAS-2型微机自动准同期装置在我厂投用一年多，运行情况一直良好。
由于其具有一定的智能性，能够根据采集到的电参数，通过计算，自动发出指令，对发电机的电压、频率进行调节，一旦准同期条件满足，则能自动在适当的时间发出合闸脉冲，使同期点断路器能在
最佳时机合闸。
其应用效果主要体现在以下几个方面：
（1）操作方便简单。
操作人员在选择了不检、检无压和检同期任一方式后，只需按一下同期切换插件上的按钮，便无需其它任何操作。
以后部分由微机装置自动完成采样、计算、分
析以及执行。
（2）能自动选择适当的时机发出合闸脉冲。
不象手动准同期装置那样，操作人员合操作把手的瞬间必须和同期检定继电器的角度配合得非常好才能合闸成功。
以前半个小时的并列操作现在只需1分钟不到就能更好的完成，大大降低了操作人员的技术要求和劳动强度，也大
大降低了能源的损耗和设备的损伤。
（3）能针对不同的同期点断路器而不同对待，通过整定各个同期点断路器的合闸导前时间Tdq（约等于断路器的机械和电气传动时间和断路器固有合闸时间之和），使哥哥不同的断
路器均能在最佳时机合闸成功。
（4）由于计算机的快速性和可靠性，使得断路器合闸时两侧的电参数基本接近一致，减小了因两侧电压、频率和相位存在较大差异而引起的合闸瞬间的冲击，有力的保障了电力设备特别是发电机和断路器的安全，大大加强了电力系统安全运行的可靠性。
实践证明，微机自动准同期装置在我厂的应用是成功的。