第1-3自动准同期装置举例(6、7、8、9、10)

一、微机自动准同期装臵的合闸部分原理程序框图 开机状态：
1、δi脉冲可以用程 序完成，也可由逻辑电路 完成，采样周期10ms。
2、δ≤900时起动并列程序，并列程序运行时间5ms。 3、在发电机开机过程结束后投入运行，转速在额定值的 95%以上；电压为空载额定值。
框图
1、输入δ0→计数→对 δi的存储地址加1； 2、确认新输入δ≤900， 在通过δi+1-δi≤0来确定δ 向00运动方向； 3、监测连续处于匀速 滑差状态，即：
检测滑差
②、tA先于td动作（滑差合格） V108高电平、V115翻 为低电平 → 或门1三个 输入量均为低电平 → V110截止 → V111导通、 V112截止（双稳态转换） → 因td未到 → 或门2输 入 仍为高电平 → 1K不 动作； ③、td到达 V108翻为低电平、V115 仍为低电平 → 或门1有高 电平输入 → V110导通→ V111导通、V112截止（双稳 态保持不变）→ 或门2四个 输入量均为低电平 → V118 截止、V119导通 → 合闸继 电器1K动作。
1.4。
10分钟 20分钟 复习旧课 布置作业 10分钟 10分钟 讲授新课 350分钟
组长审核签字
审核日期
第三节 自动准同期装臵举例
为完成并列操作自动化的任务，一般自动准同 期装臵均能满足如下基本技术要求：
1、在滑差及压差均合格时自动准同期应在恒定越前时间 “td”瞬间发出合闸命令，使断路器在 “δ= 0”时闭合； 2、滑差和压差任一不合格，或者均不合格时，虽然恒定 越前时间“td”到达，自动准同期不会发出合闸命令。 3、具有均频和均压功能。
《继电保护》教案
编写教师 授课日期 授课班级 课题 目的要求 重点及难点 课堂提问 及布置作业 时间分配 陈时旸 2010、8、28 发电082GJ 编写日期 2010、8、28 发电083GJ 10、7、15 授课顺序 6、7、8、9、 10
1. 同步发电机的自动准同期 1.1 概述 掌握并列的概念以及准同期的概念 熟练掌握滑差与角差的概念 滑差、角差与压差 提问： 作业：P13 组织教学 巩固新课
②、R219负跳变（低电平）→VD212导通，只有当V206、V208输出同为低电 平时，V211、V212相继导通→2K动作，同时断开3K的电源回路。
R219负跳变是因为当ωg<ωs，δ在（0～π）区间，V208导通，输出 低电平，在δ=500时，瞬间降为低电平。 V212一旦导通→C207正极接地→V211b负电平→V211、V212维持导通 →C207反充电（+12V→R239→R241）→V211b为电源电压时→V211、V212相 继截止→2K返回。 结论： 脉冲宽度→C207反充电回路的时间常数决定，可由R214调节。
合闸部分原理图
V108集电极电压（表示恒定越前时间检测器的状态）→“td”未到达时 为“高电平”
合闸部分原理图
V115集电极电压（表示恒定越前相角检测器的状态）→ 未到达时为 “高电平”
时程图
2、合闸回路的逻辑关系
1）、启动：在投入电源时，将发出一闭锁信号，使装臵闭锁1～28s（通过R159和 C109延时实现）
i4k i 2k i 2k i
4、选择预报方法。
二、模拟式自动准同期装臵ZZQ-5的合闸部分原理
根据线性整部电压（图1-13c），分析合闸部分原理图的工作原理 1、并列合闸逻辑回路
框图
合闸部分原理图
或门1：VD112（V109c）、VD 113（V115c）、VD 114（V 117或
Ug.d1→（R201、C201）→V201b←受Us.d1箝制 Us.d1→（R202、C204）→V202b←受Ug.d1箝制 无信号时，V201、V202处于导通状态。
鉴别原理（当ωg<ωs时，） 方波前沿对C201、C204充电， 但不影响V201、V202的导通状态。 由于ωg<ωs，所以Ug.d1脉 冲宽于Us.d1脉冲。 当δ=0时，Us.d1脉冲的后沿 先到→C202右端电位突然下降， 此时VD204的阴极还在Ug.d1的脉 冲电压范围内→V202截止→V208 导通。此后Ug.d1脉冲后沿也到达， 但此时，Us.d1脉冲已过， →UV202b=0→VD202将V202c箝位 →不致使双稳态改变→V208c一直 要保持到δ为π止。 结论： V208输出低电位，表示δ在 （0～π）区间，且ωg<ωs。 V207输出低电压，表示δ在 （0～π）区间，且ωg>ωs。
3）、电压差大于允许值时： V309输出高电平→V117截止→或门2输入有高电平→V118导通、V119 截止→无论V108、V115如何动作→合闸继电器1K不动作。
4）、电压差合格而滑差不合格时： ①、当td先于tA到达， V108翻为低电平、V115仍为 高电平 → 或门1有高电平输入 → V110导通 → V111截止、 V112导通（双稳态不变）→ 或 门2输入仍为高电平 → 合闸继 电器1K不动作； ②、当tA到达后， V115、V110均为低电平 → 双稳态不变 → 或门2输入仍有 高电平 → 合闸继电器1K不动作。 ③、当相角差过零值后， td返回 → V111导通、V112 截止（双稳态翻转）→ 但V108 截止 → 或门2输入高电平 → 合闸继电器1K不动作。
③、在经过励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，在进行一次均压控 制。
（二）、模拟式自动准同期的均频与均压部件
框图
1、滑差方向的检测 基本方法：在（0～π）区间，当Ug超前Us时，ωs<0或ωs>0。
1）、区间鉴别
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由V207、V208构成双稳态电路； V201c、V202c控制V207b、V208b；
④、当整步电压低于越前相 角检测器的整定值时， 检测器返回→V115转为高 电平 → V111截止、V112导通 （双稳态又随之翻转）→ 各 逻辑部件返回到初始状态 → 准备好下一次动作。
可以看出，双稳态电路（V111和V112）只有在越 前相角检测器先于越前时间检测器动作的情况下才翻 转，检测滑差小于允许值；而在越前时间检测器先于 越前相角检测器动作的情况下，不会翻转。
②、当Us.s ≥ 动作电平时：
触发器翻转→V205截止→C203（反向充电）→V206仍导通→R219为高电平输出；
③、当Us.s < 动作电平时（再次）：
触发器返回→V205重新导通→C203与R216连接端→电压“正”跳变 →VD205反臵→V206截止→R219为低电平输出→电源经V205→C203（反向充 电）→VD205导通→V206导通→R219为高电平输出。
结论： 触发器返回时刻，R219上的电平产生一个短暂的负跳 变，约500，在（0 ～π）区间，其余时间R219保持高电平 输出。
2、脉冲展宽电路
1）、增速回路（由V211、V212、2K组成） ①、R219没有负跳变（高电平）→VD212将V211的基极箝制在高电平→V211截止
→C207充电（+55v→R139→C207→VD217→+12v）； →V212截止→2K不动作；
2)、滞后鉴别
为了提高装臵的可靠性，一般采用，用越前区间（δ=0之前）进行并 列；用滞后区间（δ=0之后）进行均频。 当Us.s（Uzb）到达动作电平时，触发器翻转为高电平（即按整定相角 动作）。
①、当Us.s < 动作电平时：
V203截止，V205导通→C203（充好电）→V206导通→R219为高电平输出；
3、滑差过小自动发增速脉冲回路（V213、V214、V401）
在（0～π）区间，R219一方面输出一次均频脉冲，另一方面保持高电 平→VD221、VD22箝制V213b→V213截止→C208充电（R247、R248） 如果Ts>C208充电至单晶管峰点电压的时间→V214导通（在R219的下一 个均频脉冲到来之前）→向V212b提供正脉冲电流→增速回路动作→增速脉 冲。 调R248可改变C208的充电时间。
此时VD329导通， VD328截止→C307充电 （R333→R334→VD324） →C307电压=V402峰点 电压→V402再导通 →V310导通，V311截 止。
若Us≠Ug时，则重复上述过程； 即V402不停地产生“正”脉冲→双稳不停的翻转；V311截 止时间=均压继电器接通时间，V311导通时间=均压继电器断 开时间。 为了防止升、将压继电器同时动作，用4K、5K继电器的动 断触点互相闭锁，以增加动作的可靠性。
2）、电压差、频率差均合格时：（设δ由-π向π变化） 压差合格：V309输出低电平→V116截止→经延时V117导通，输出低电平； 或门1中VD114输入低电平；或门2中VD119、VD120输入低电平。
检测滑差
当δ在（- π、0）区间时 td — 越前时间检测器（恒 定越前时间V108）； tA — 越前相角检测器动作 时间V115。 ①、td与tA未到达时： V108、V115均为高电平 → 或门1有高电平输 → V111截止、V112导通 → 或 门2有高电平输入 → V119 止、V118导通 → 合闸继电 器1K不动作；
④、M=δi+k -δi, M=0， 表示匀速； ⑤、N=δi+2k-δi -δi+4k 发电机转速； ⑥、ΔT=k1N+k2M 均频脉 冲宽度，兼顾ωs与as后确定； K1、K2有试验确定；
⑦、δi约在300～450之 间发出，此时ωs已基本为匀 速。
2、均压
①、比较及计算Δu=us-ug；
②、δi 约在300～450之间发出；
三、自动准同期的均频与均压部件
（一）、微机自动准同期的均频与均压部件 1、均频 1）、滑差方向的判别 δ′：当 fg < fs,ωs < 0时，角差Us始终超前Ug。 δ″：当 fg > fs,ωs > 0时，角差Ug始终超前Us；
当发电机完成起动，进入并列过程后，则要对滑差ωs的方向进行判别 在角差（0～π，ωs<0） 的时段内，利用 Us 超前 Ug的 关系， us.d1（图1-8）的前沿脉冲 us.f，在δ′的时段δ内到达； 而ug.d1的前沿脉冲ug.f恰好在 δ′的后沿到达。δ″不起作 用。 同理： 在角差（-π～0，ωs>0） 的时段δ内，利用 Ug 超前 Us 的关系， ug.d1的前沿脉冲ug.f在δ″ 的时段内到达，us.d1与δ′则 不起作用。
2）、程序框图
①、判定δi是否在 （0～π，ωs<0）的时段内；
如不在，重新启动 如在，等i积累到一定值 后在进行均频（δi要有一定的 宽度；积累数据，调整均频脉 冲宽度）。
②、同时输入或分次输 入us.f和ug.f，只要在δi的时 段内出现us.f，就说明ωs<0； 微机可以判定增速；
③、根据当时机组的转速， 控制增速脉冲的宽度；
u u）
或门2：VD117（V111c）、VD 118（V 108c）、VD 119（V 117或 u u ）、VD 120 （ u u ）
合闸部分原理图
双稳态触发器（V111、V112）由三极管（V110、V115）控制： 1）、其中有一个高电平时，高电平控制的管子导通，另一个则截止； 2）、当高电平转为低电平时（同为低电平），维持原状态不变。 3）、当原来受低电平控制的管子转为高电平时，双稳态电路翻转。
4、均压部件
1）、电压测量器、电压比较器 V303低电平→Us高电平；V301低电平→Ug高电平； V301、V303的动作状态也反应了压差方向。
2）、脉冲展宽、脉冲间隔（由弛张振荡器、双稳态触发器实现）
设：
V311截止、V310 导通VD328导通、 VD329反偏→C307充电 （R335→R336→VD325） →C307电压=V402峰点 电压→V402导通→正 脉冲→“导向” 门→ 双稳截止管（V311） 基极→V311导通 →V310截止→均压继 电器返回。