自动装置原理_2(62)汇总

3)并列操作的分类
准同期并列:
发电机在合闸之前已经励磁,当发电机的频率、电压 和相位与系统接近相同时，将发电机合闸。
自同期并列：
自同期并列操作是将一台未加励磁电流的发电机组升速 至电网频率，滑差角频率Ws不超过允许值，且在机组的 加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF， 接着立刻合上励磁开关SE，给转子加上励磁电流，在发 电机电势逐渐增长的过程中，由电力系统将并列的发电 机拉入同步运行。
e （0 合闸存在相角差）
I'h'
ΔU X
2Eq''
X
'' q
Xx
sin e
2
Ih
UG
Us
UX
产生的冲击电流主要为有功电流。合闸后发电机与电网
间立刻交换有功功率，使机组联轴受到突然冲击，这对电 网和机组都是不利的。
为了保证机组安全运行，一般将有功冲击电流限制在较小数 值。
3）存在频率差—脉动电压
sin(
wG－wX 2
t )为 脉动 电压 的 幅值
us
US c os(wG
wX 2
t)
Us
2U
mG
sin(
wG－wX 2
t) 2U mG sin
ws 2
t
2U
mG
sin
e
2
脉动电压的三个重要参数： 幅值---既反映了两个电压的大小又反映了两个电压的相位； 频率---接近工频 滑差角频率（脉动周期）---反映了两个电压的频率差
其中U G
UX
X
" d
Xx
X
" d
ih''m 1.8 2ih''
第二节.准同期并列的基本原理
一、脉动电压分析 二、准同期并列装置 三、准同期并列合闸信号的控制逻辑 四、恒定越前时间并列装置的整定计算
一、脉动电压分析
脉动电压为准同期并列的三个条件提供检测信息。 电压幅值差、频率差、相角差 幅值差—脉动电压的最小值
（1）恒定越前相角准同期并列
脉脉动电压幅值是相角差的函数，一个电压值对应一个相角值。
U动 s电
W压 幅值s1
Ws2
Ws3
是
相
角 差
t
的
函
数
tQF
tQF
tQF
3、准同期并列合闸信号的控制逻辑
2）恒定越前时间准同期并列
Us
Ws1
Ws2
Ws3
t
tQJ
tQJ
tQJ
4、恒定越前时间并列装置的整定计算
整定的三个参数：
Us
UmG+Umx
UmG-Umx
Ts1
Ts2
t
频率差(脉动周期） 相角差（脉动电压的幅值）
TS
2 S
1 fS
脉动电压幅值是相角差的函数
U2 U1
1 2
二、准同期并列装置
1.控制单元的构成
1）频率差控制单元 2）电压差控制单元 3）合闸信号控制单元
2.自动化程度分类
半自动：没有频率差控制和电压差控制功能，只有合闸信号控制单元。 自动：设有频率差控制和电压差控制功能，同时也有合闸信号控制单元。
s G X
s G X
A.脉动电压波形分析
交流电压波形
脉动电压波形
B.脉动电压矢量分析
存在频率差
脉动周期Ts、滑差频率fs、滑差角频率 Ws都可以用来表示发电机频率与电网频 率之间的差值。
如果并列频率差值很大，即使合闸时相角 差很小，满足要求，但这时发电机需要很 长一段时间才能进入同步过程，严重时甚 至失步，因而也是不允许的。
UG U（x 电压幅值相等） +j UX
WG W（x 频率不相等）
WX
e （0 合闸存在相角差）
Us
WG
UG
+1
us U mG sin(wGt 1) U mX sin(wX t 2 )
假设：1＝2＝0
us
2U mG
sin(
wG－wX 2
t) cos(wG
wX 2
t)
令：U s
2U
mG
三、自同期并列
1.自同期并列的优、缺点：
1）并列过程迅速； 2）装置简单； 3）易于实现自动化； 4）事故下有可能将发电机投入； 5）不能用于两个系统间的并列。
2.自同期并列的冲击电流；
冲击电流为经发电机次暂态电抗短路，不可避免产生冲击电流。冲 击电流主要取决于系统电压。
I '' h
UX
X
" d
Xx
3.准同期并列合闸信号的控制逻辑
1）恒定越前相角准同期并列 2）恒定越前时间准同期并列
4.恒定越前时间并列装置的整定计算
1、控制单元（准同期并列装置组成部件）
UX
并列断路器
TVX
UG
G
TVG
频率差 控制单元
电压差 控制单元
增速 减速 升压 降压
合闸信号 控制单元
合闸
来自 厂用电
电源
3、准同期并列合闸信号的控制逻辑
电力系统自动装置原理
第二章 同步发电机的自动并列
第一节.概述
一.并列操作的基本问题
1)并列操作的概念
2)并列操作的原则 3)并列操作的分类
二.准同期并列
1.并列的等值电路和理想条件 2.非理想条件并列分析
三.自同期并列
1)自同期并列的优、缺点 2)自同期并列的冲击电流
1)并列操作的概念
并列运行与并列操作:
SE UE
UG QF
G
UX
XX
～
u U m sin(wt )
二、准同期并列
1.并列的理想条件
并列合闸的冲击电流等于零，并列后发电机立即进入同步运行。
二、准同期并列
2.非理想条件并列分析
1）存在电压幅值差
WG W（x 频率相等）
e＝（0 相角差等于零）
UG U（x 电压幅值不相等）
I '' U G U x
U
h
X
" d
Xx
X
ih''m 1.8 2ih''
Ih
UX
UG
产生的冲击电流主要为无功电流。冲击电流的
电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械 强度最弱，所以特别注意对它造成的影响。 冲击电流最大瞬时值限制在1－2倍额定电流以下为宜
2）存在较小的合闸相角差
UG U（x 电压幅值相等） WG W（x 频率相等）
各发电机转子角以相同的电角速度运行,相对电角度不超
过允许值,此种运行方式称为发电机的并列运行. 发电机投入系统参加并列运行的操作称为并列操作.
重要的操作：正常需要、故障需要；发电厂需要，系统也需要
2)并列操作的原则
冲击电流------小
限制在发电机端部短路电流的5%- 10%
暂态过程------短
迅速进入同步运行状态
1.越前时间
tYJ tc tQF
2.允许的电压差
分别为自动信号输出回路的动作时间和
Usmin UmG UmX
频率差—脉动电压的滑差角频率(脉动周期）
TS
2 S
1 fS
相角差—脉动电压的幅值
脉动电压幅值的大小与相角差有关，脉动电压幅值是相角差的函数。
幅值差—脉动电压的最小值
Us
U mG＝U mX
Ts1
Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
t
Us
U mx U mG
U
2 m
x
U
2 mG
2U mxU mG
c os wst