自动装置原理_2(62)汇总
自动装置原理第二章课件
电力系统暂态分析第二章 同步发电机突然三相短路分析第一节 同步发电机在空载情况下定子突然三相短路后的电流波 形及其分析 第二节 同步发电机空载下三相短路后内部物理过程以及短路电 流分析 第三节 同步发电机负载下三相短路交流电流初始值 第四节 同步发电机的基本方程 第六节 自动励磁调节装置对短路电流的影响Exit第1页电力系统暂态分析第一节 同步发电机在空载情况下定子突 然三相短路后的电流波形及其分析同步发电机突然短路暂态过程的特点•对称稳态运行时，电枢磁势的大小不随时间而变化，在空 间以同步速度旋转，与转子没有相对运动，不会在转子绕组 中感应电流。
•突然短路时，定子电流在数值上发生急剧变化，电枢反应 磁通也随着变化，并在转子绕组中感应电流，这种电流又反 过来影响定子电流的变化。
这种定子和转子绕组电流的互相 影响就是突然短路暂态过程的特点。
Exit第2页电力系统暂态分析同步发电 机空载运 行情况下 定子三相 绕组突然 三相短路三相定子 电流图励磁回路 电流图Exit第3页电力系统暂态分析• 实测短路电流波形分析▪ 短路电流包络线中心偏离时间轴，说明短路电流中 含有衰减的直流分量； ▪ 三相直流分量大小不等，按相同的指数规律衰减， 最终衰减至零，衰减时间常数Ta为零点几秒，由定 子回路的电阻和等值电感决定； ▪ 交流分量的幅值是衰减的，最终衰减至 I m∞ ，衰减 时间常数为 Td′ , Td′′。
▪ 交流分量幅值的表达式为： − t / T ′′ −t /T′ ′ ′ ′ ′ I m ( t ) = ( I m − I m )e + ( I m − I m ∞ )e + I m∞d dExit第4页电力系统暂态分析Exit第5页电力系统暂态分析Exit第6页电力系统暂态分析• 实测短路电流波形分析▪ 励磁回路电流也含有衰减的交流分量（最后衰减 至零，衰减时间常数与定子直流分量相同Ta）和 直流分量（交流分量的对称轴线，最后衰减至正 常值 i f |0| ，衰减过程与定子交流分量相同），说 明突然短路后励磁回路和定子以及转子阻尼回路 间存在磁耦合。
电力系统自动装置原理第02章同步发电机的自动并列(自动并列装置的工作原理)
第二章同步发电机的自动并列1.概述2.准同期并列的基本原理3.自动并列装置的工作原理4.频率差与电压差的调整5.数字型并列装置的组成脉动电压含有同期合闸所需要的所有信息：电压幅值差、频率差和合闸相角差。
但是，在实际装置中，却不能利用它检测并列条件。
因为它的幅值与发电机电压及系统电压有关。
这就使得利用脉动电压检测并列条件的越前时间信号和频率检测引入了受电压影响的因素，造成越前时间信号时间误差不准，从而成为引起合闸误差的原因之一。
逻辑关系满足即可以合闸。
必须在之前判定完毕。
YJt•装置的控制逻辑越前时间信号电压差不允许滑差不允许与门或非门合闸信号电压差、频率差判别区U tYJt stω正弦整步电压法采用与直接做差，得到正弦性的包络线来判别。
误差较大。
GU •并列的检测信号&两种方法应用于模拟式并列装置中，实现检测。
线性整步电压法X U &采用三角波（线性）的整步电压。
不考虑电压差，只考虑相角差。
精度较好。
整步电压自动并列装置监测并列条件的电压–正弦整步电压法–线性整步电压法X G U U =若：若X G U U ≠：K Z ——整流系数正弦整步电压法特点：正弦型整步电压不仅是相角差的函数，还与电压差有关。
此并列条件检测引入误差成为合闸误差的原因之一。
应用：早期曾采用，现已被“线性整步电压”替代。
线性整步电压法线性整步电压---指其幅值在一周期内与相角差δe分段按比例变化的电压。
注意：线性整步电压只与发电机电压和系统电压的相角差δe 有关，而与它们的幅值无关。
线性整步电压的表达式:U sl 的上升段)0,0)(()(sl≤≤≤−+=+=t t U U e s slme slmUδπωππδππ)0,0)(()(sl≥≤≤−=−=t t U U s slme slmUπδωππδππfS s T Δ=Δ==1f 222ππωπU slm ---U sl 的最大值U sl 的周期T S 表征发电机电压和系统电压频率差△f的大小：U sl 的下降段线性整步电压法2.因此：越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了并列装置的控制性能。
电力系统自动装置原理
2、现场总线系统中路由器的功能：主要起到路由、中继、数据交换等功能。
3、发电机并列的理想条件：W G=W X或f G=f x （频率相等）；U G=U X （电压幅值相等）；6 e=0 （相角差为零）4、同步发电机的并列方法：准同期并列、自同期并列。
5、脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息：电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律。
6、准同期并列装置主要组成：频率差控制单元、电压差控制单元、合闸信号控制单元。
7、同步发电机的准同期并列装置按自动化程度分为：半自动并列装置、自动并列装置。
8、同步发电机的励磁系统组成：励磁功率单元、励磁调节器。
9、直流励磁机励磁系统按励磁机励磁绕组供电方式的不同分为：自励式、他励式。
10、按照电压调节的原理来划分，电压调节可分为：反馈型、补偿型。
11、励磁控制系统动态特性指标：上升时间y、超调量。
p、调整时间ts.12、系统频率f和发电机转速n的关系：f=pn/60（p发电机极对数，n机组每分钟转数）13、负荷的频率调节效应系数：阮*=工n i=1ia i fi T* 发电机组的调差系数R=- f/A P G14、调速器分为：机械液压调速器、电气液压调速器。
（PI、PID）15、汽轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.5%,水轮发电机组调速器的不灵敏区为0.1%~0.7%16、汽轮机长期低于49~49.5Hz以下运行时，叶片容易产生裂纹。
1、量化：把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。
编码：把量化信号的数值用二进制数码表示。
2、同步发电机自动并列过程中脉动电压：方向不变，大小随时间周期性变化的电压。
3、恒定越前相角并列装置：在脉动电压U S到达6 e=0之前的某一恒定越前6 YJ相角时发出合闸信号。
恒定越前时间并列装置：在脉动电压U S到达两电压相量U G、U X重合（6 e=0）之前的某一恒定t YJ时间差时发出合闸信号。
自动装置原理复习题
11.自动装置的硬件结构的集中形式及其功能特点？答：1，微型计算机系统（控制功能单一）；工业控制计算机系统（针对控制功能要求较高，软件开发任务较翻重的的系统），集散控制系统和现场总线系统（针对分散的多对象的成套监测控制装置）。
2.概念：采样，采样周期，采样定理。
答：1.采样定义：对连续模拟信号，按照一定的时间间隔抽取相应的瞬时值，这个过程叫做采样。
2.采样周期：在周期性测量过程变量（如温度，流量…）信号的系统中，相邻两次实测之间的时间间隔。
3.采样定理：在进行模拟/数字信号的转换过程中，当采样频率大于原信号中最高频率的2倍时(fs.max>=2fmax)，采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息。
3.前置处理包含环节？答：1.标度变换2.数据的有效性检验3.线性化处理4.数字滤波。
2 1.概念：并列操作，准同期并列，自同期并列。
答：1.并列操作：一台发电机组在投入系统运行之前，他的电压Ug与并列母线电压Ux的状态量往往不等，需对待并发电机组进行适当的调整，使之符合并列条件后才允许断路器Qf合闸做并网运行，这一系列操作称为并列操作。
2.准同期并列：准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件（即电压、频率、相位相同）时，将发电机投入系统冲击电流小，并列速度慢。
3.自同期并列：自同期并列是将未加励磁而转速接近同步转速的发电机投入系统并立即（或经一定时间）加上励磁。
这样，发电机在很短时间被自动拉入同步，并列速度快，冲击电流大2.准同期并列的三个条件及意义；不满足条件时的后果。
答：满足电压，频率，相位相等。
如果不满足会造成系统冲击电流很大，可能引发电机振荡或者失步，损坏器件。
3.概念：滑差角频率，滑差频率，滑差周期。
答：1.滑差角频率：滑差（角频率）就是发电机电压和系统电压频率的差（频差）2.滑差频率：只有转子转速和旋转磁场“异步”，才能有“切割磁力线”状态存在。
电力系统自动装置原理自动装置
基本概念：1、对连续的模拟型号x（t）按一定的时间间隔Ts抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样。
2、自动并列装置检测并列条件的电压人们常称为整步电压。
3、准同周期并列的理想条件：频率相等、电压幅值相等、相角差为零。
4、脉动电压周期Ts（滑差周期）滑差频率fs和滑差角频率ω s都可用来表示待并发电机的频率与电网频率之间成两并列电网频率之间相差的程度。
（滑差频率：发电机频率与系统频率之差）5、恒定越前相角准同期并列：在Uq和Ux两个相量重合之前恒定角度发出重合闸信号的恒定越前时间准同期并列：在Uq和Ux两个向量重合之前恒定时间发出重合闸信号的6、励磁系统：同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成，励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流，既励磁电流；励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出，整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成一个反馈控制系统7、强励倍数：励磁功率单元在强行励磁时可能提供的最高输出电压值（励磁顶值电压UEFq）与额定励磁电压UEFN之比，一般取1.6~2。
8、调差系数：调差系数δ表示无功电流从零增加到额定值时发电机电压的相对变化，表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力（调差系数越小无功电流变化时发电机电压变化越小，对于按电压偏差进行比例调节的励磁控制系统，当调差单元退出工作时，其固有的无功调节特行也是下倾的，称为自然调差系数）9、励磁方式：发电机转子绕组获取励磁的方式。
一、直流励磁机励磁系统（自励、他励）；二、交流励磁机励磁系统（他励交流励磁机励磁系统：交流励磁机静止/旋转整流器励磁系统；自励交流励磁机励磁系统：自励交流励磁机静止/静止可控整流器励磁系统）；三、静止励磁系统（发电机自并励系统）10、同步发电机进相运行：步发电机欠励磁运行时，由滞后功角因素变为超前功率因数，发电机从系统吸收无功功率这种运行方式称为同步发电机进相运行。
自动装置原理
自动装置原理1．同步发电机励磁控制系统的作用是：①电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；②在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷：③提高发电机稳定极限；④加快系统电压的恢复，改善电动机的自起动条件；⑤发电机故障或发电机一变压器组单元接线的变压器故障时，对发电机实行快速灭磁，以降低故障的损坏程度。
3．对同步发电机励磁自动调节的基本要求：有足够的调整容量；有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可靠性。
4．同步发电机的励磁方式各有何特点①直流励磁机供电励磁方式的特点：系统简单；运行维护复杂、可靠性低；容量不能过大，不能应用于大型同步发电机组上。
②交流励磁机经静止二极管整流励磁方式的特点：不受电力系统的干扰、可靠性高；响应速度较慢；造价高；需要一定的维护量。
交流励磁机经静止晶闸管整流励磁方式的特点：有较快的励磁响应速度；需要较大的励磁容量；可以实现对发电机的逆变灭磁。
交流励磁机经旋转二极管整流励磁方式的特点：制造、使用和维护简单、工作较可靠：电机绝缘的寿命较长；适用于较恶劣的工作环境。
交流励磁机经旋转晶闸管整流供电励磁方式的特点：励磁响应速度快；具有无刷励磁的特点；存在励磁电流、励磁电压难以检测等问题。
③静止励磁方式的特点：接线简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；不需要同轴励磁机，节省基建投资，维护简单：有很快的励磁电压响应速度；在发电机甩负荷时，机组的过电压相对较低些。
5．何谓起励通常有哪几种起励方式答；①供给发电机初始励磁，使其逐步建立其电压，称为起励。
②起励一般有两种方式：他励起励和残压起励。
6．同步发电机有哪几种励磁调节方式有何根本区别答：①按电压偏差的比例型调节和按定子电流、功率因数的补偿型调节两种。
②两种励磁调节方式的根本区别是：按电压偏差的比例调节是一个负反馈调节，将被调量与给定值比较得到的偏差电压放大后，作用于调节对象，力求使偏差值趋于零，所以是一种“无差”调节方式。
电力系统自动装置原理【上海交大】_第二章
us
2U mG
sin
G
x
2
t
cos
G
x
2
t
脉动电压幅值 U S
us
Us
cos
G
x
2
t
滑差频率 脉动周期
S G X 2f S
TS
1 fS
2 S
*概 述
相量图
波形图
12/54
*
发电机发出功率
e 0
发电机吸收功率
e 0
North China 2El0ec2tr0ic/P8o/w3e0r University
（三）输入、输出过程通道 为了实现发电机自动并列操作，须将电网 和待并发电机的电压、频率等状态量按要求送到接口电路进入主机。
*
*
按发电机并列条件，分别从发电机和母线电压互感器二次侧交流电压信号中提取 电压幅值、频率和相角差等三种信息，作为并列操作的依据。
（1）交流电压幅值测量
A.采用变送器，把交流、电压转换成直流电压，然后由A／D接口电路接入系统。 B.对交流电压信号直接采样，通过计算求得它的有效值。
*自动并列装置的工作原理
正弦型整步电压
US
U sZ
2U X K Z
sin st
2
2U X K Z
sin e
2
正弦型整步S1电压与相角差和电S2 压差值有关
U mG U mX
线性整步电压
U mG U mX
t
TS1
U X
TS 2
TVX QF
TVG b
U G
U S
U SZ
G
*自动并列装置的工作原理
上海交通大学电气工程系
*主要内容
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理课程总结这门课程是电力系统及其自动化专业的专业课，不但是学校为培养我们的专业技能而开设的，更是为我们将来在工作岗位好好工作更好的发挥专业技能而设置的针对性的课程。
作为电力系统及其自动化专业的一员，通过学习电力系统自动装置原理这么课，了解并对一些电力系统装置的原理及实现方法有了一定的掌握，对电力系统自动装置的功能及现状有了了解。
在肖老师生动的讲解过程中，对电力系统自动化装置更加感兴趣，同时关于它的一些疑惑也随着课程的进行而逐步释疑。
在此，就该课程的收获和体会做如下一些总结。
一、电力系统自动装置的种类通过这门课程的学习及课后的拓展了解，电力系统自动装置种类很多，它是组成电力系统的一部分，为了更好的了解电力系统自动装置的种类及其功能，就必须了解电力系统设备，电力系统是由各极电压的电力线路将发电厂，变电所和电力用户联系起来形成一个发电，输电，变电，配电和用电的整体，这个整体就称为电力系统。
系统中的电网，用电设备，发电机，变压器等称为电力系统设备．系统中的一次设备是指发、输、配电的主系统上所使用的设备备.如发电机、变压器、断路器、隔离开关、母线、电力电缆和输电线路等.；系统中的二次设备是指对一次设备的工作进行控制、保护、监察和测量的设备.如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备、控制电缆以及提供这些设备能源的一些供电装置等。
这门课程的让我学习了解到不少电力系统自动装置，很多装置与人们的生活、生产密切相关，很多装置对用电安全提供了很好的保障，对保护人们的生命财产安全有极大作用。
由于篇幅所限，在此就不一一列举通过学习各种电力系统自动装置的收获。
现就将学习备用电源自动投入装置（简称备自投或ＢＺＴ装置）的收获总结如下，该装置在日常生活中应用很广泛，是消防必备装置之一。
1.备用电源自动投入装置的定义。
备用电源自动投入装置（简称BZT装置，下同）是指当工作电源因故障被断开以后，能迅速自动地将备用电源投入或将用电设备自动切换到备用电源上去，使用户不至于停电的一种自动装置。
自动装置的原理
自动装置的原理
自动装置的原理是通过使用各种传感器、控制器和执行器等设备，实现对特定物理对象或过程的自动监测、控制和操作。
它们可以根据预先设定的条件和指令，实时检测环境中的信息，并作出相应的反馈和动作。
具体来说，自动装置的原理可以分为以下几个步骤：
1. 传感器检测：传感器是自动装置的重要组成部分之一，用于监测环境中的物理量、状态或信号。
传感器可以是光学、电气、热量等各种类型，通过转换这些信息为电信号，将其发送到控制器。
2. 控制器处理：控制器是自动装置的核心部件，它接收来自传感器的信号，并进行处理和分析。
控制器内部嵌入了程序和算法，用于判断当前环境的状态，并根据预设的逻辑和指令，做出相应的决策。
3. 决策执行：一旦控制器做出了决策，它将通过输出设备（如执行器）向外界传递指令。
执行器可以是电机、阀门、液压缸等，它们负责实际的操作和动作，将控制器的指令转化为物理行为。
4. 反馈调整：自动装置通常还具备反馈功能，可以检测执行器的实际执行效果，并通过传感器将这些信息反馈给控制器。
控制器根据反馈信息进行实时调整，以确保自动装置的运行符合预期目标。
总的来说，自动装置的原理就是通过传感器检测、控制器决策和执行器执行等步骤，实现对环境的自动监测、控制和操作。
这一原理被广泛应用于工业生产、交通运输、家居智能化等方面，提高了工作效率和生活便利性。
自动装置原理终极来了!
当系统发生功率缺额、频率降低时，由于水轮发电机启动较快，所以在电力系统中把它作为紧急投入运行之用。
1.自动装置的首要任务：将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，数据采集和模拟信号的数字化。
电力系统自动装置的主要结构形式：微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统、计算机网络系统。
集散系统整个系统由若干个数据采集测控站和上位机及通信线路组成。
采样定理采样定理是采样过程中所遵循的基本定律，它指出了重新恢复连续信号所必须的最低采样频率。
香农定理：采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍。
2.同步发电机组并列时应遵循的原则：(1)并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1～2倍的额定电流。
(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，以减小对电力系统地扰动。
并列操作一台发电机组在投入系统运行之前，它的电压与并列母线电压的状态量往往不等，须对待并发电机组进行适当的调整，使之符合并列条件后才允许断路器合闸作并网运行。
这一系列操作称为并列操作。
自同期并列是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率，滑差角频率不超过允许值，且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着立刻合上励磁开关，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人同步运行。
自动并列装置中电压差调整的任务是在并列操作过程中自动调节待并发电机的电压值，使电压差条件符合并列的要求。
当电压差绝对值小于设定的允许电压差值，则不进入电压调整控制程序；如电压差绝对值大于设定的允许电压差值，就进入电压控制调整程序。
自动并列装置中频率差调整的任务：将待并发电机的频率调整到接近于电网频率时，频率差趋向并列条件允许的范围，以促成并列的实现。
如果待并发电机的频率低于电网频率，则要求发电机升速，发升速脉冲。
反之，应发减速脉冲。
自动装置原理及调试方法课件
運行中電壓互感器二次側斷線是常見的，但 此時一次側工作母線仍然正常工作，並未失去電 壓，所以此時不應使備用電源自動投入裝置動作。
採用有流 閉鎖
二、常規備自投裝置的要求
➢ 7、備用電源自動投入裝置的動作時間應儘量縮短，以 利於電動機的自起動和減少停電對生產的影響。
Ⅱ 母線 PT
目錄
一、備用電源自投裝置的概念 （掌握）
二、常規備自投裝置的要求
（掌握）
e) 1DL，2DL或3DLTWJ異常； 2CT f ) 整定控制字不允許#1
2 DL 進線開關自投。
110kV- Ⅱ段
工作母線
1
Ⅱ母線 PT
四、常見備自投方式動作邏輯
橋開關備自投（方式3/方式4）
電源1
1線路PT
ICT
1DL
110kV -Ⅰ段
3DL
動（（作方方過式式程33：//方方式式44））放充電電條條件件：：
三、常見的幾種備自投方式
三、常見的幾種備自投方式
1
三、常見的幾種備自投方式
三、常見的幾種備自投方式
1
三、常見的幾種備自投方式
1
目錄
一、備用電源自投裝置的概念 （掌握）
二、常規備自投裝置的要求
（掌握）
三、常見的幾種備自投方式
（瞭解）
四、常用備自投方式動作邏輯 （掌握）
五、微機型備自投裝置調試方法 （掌握）
工作電源
備用電源
（1）動作沒有意義。
（2備）用當母系線統無發電生壓故障造成工作母
線時與，備備用用母電線源同自時失去電壓時，
備動用投電入源裝自置動應投退入裝置也不應動
#1主變
自动装置原理
发电机组投入系统运行之前，其电压与并列母线电压的状态量往往不等，需对待并发电机进行适当调整，使之符合并列运行条件之后才允许断路器合闸作并网运行——这样的操作过程称为 发电机的并列操作。
发电机并列操作应该遵循以下原则：1. 并列瞬间，发电机的冲击电流应尽可能小，不应超过允许值（其瞬时最大值一般不超过1－2倍的额定电流）；2. 并列后，发电机应能迅速进入同步运行，暂态过程要短 ，以减小对电力系统的扰动。
准同步并列的理想条件幅值相等：UG=UX频率相等：ωG=ωX （ω=2πf ）相角相等：δe=0（δG=δX ）（相角差为零）冲击电流最大瞬时值限制在1－2倍额定电流一下为宜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。
（0.5倍额定电流以下）滑差角频率:脉动周期：准同期并列与自同期并列的区别（1）准同期并列（准同步并列）待并发电机在并列前已经励磁，当发电机的频率、电压相角、电压大小分别和并列点系统 侧的频率、电压相角、电压大小接近相同时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
优点：冲击电流小，对系统影响不大。
缺点：同期时间长；手动误操作会引起非同期并列。
（2）自同期并列（自同步并列）将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于额定转速的条件下，首先合上并列断路器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。
（将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。
）自同步并列的优点并列过程中不存在调整发电机电压、频率的问题，并列时间短且操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化；不足是并列发电机未经励磁，并列时会从系统中吸收无功而造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。
P －f 控制器汽轮机蒸汽汽阀发电机执行机构Q －U 控制器△P △f △P c △f频率检测到发电机母线测量控制可控励磁电源励磁绕组脉动电压断路器两侧间电压差 为脉动电压脉动电压在自动并列装置中的作用：Us 脉动电压波形中，载有准同期并列所需检测的信息：电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律。
自动装置第2章知识点
第二章同步发电机的自动并列第一节概述一、并列操作的意义电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为u=U m sin(ωt+φ)1、运行母线电压的状态量：母线电压的幅值、频率和相角。
2、并列操作：将一台发电机组进行适当的调整，使之符合并列条件后才允许断路器QF合闸，将发电机组并入电网运行。
同步发电机组并列时遵循如下的原则：(1)并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1～2倍的额定电流。
(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，以减小对电力系统的扰动。
4、并列方法分类（1）准同期并列待并发电机组已经加上了励磁电流，调节待并发电机组的状态参数使之符合并列条件后合上发电机出口断路器。
（2）自同期并列将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率，滑差角频率ωS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，首先合上并列断路器QF，接着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。
二、准同期并列发电机并列的理想条件：并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。
即：这时，并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机组与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。
发电机并列的实际条件：（1）电压幅值差不超过额定电压的5％～10％（2）频率差不超过额定频率的0.2％～0.5％合闸瞬间相角差不超过±5度(一)电压幅值不等设发电机并列时频率f G =f X、相角差δe等于零、电压幅值不等(U G≠U X)。
则冲击电流的有效值为:式冲击电流主要为无功电流分量。
1、U G > U X冲击电流滞后发电机电压90度，并列后发电机立即带无功负荷；2、U G < U X冲击电流超前发电机电压90度，并列后发电机从系统吸收无功负荷；(二)合闸相角差设并列合闸时电压幅值相等、频率相等，但合闸瞬间存在相角差。
这时发电机为空载情况，电动势即为端电压并与电网电压相等，冲击电流的有效值为式当相角差较小时，这种冲击电流主要为有功电流分量，说明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1、发电机电压超前，冲击电流基本与发电机电压同相，并列后发电机立即发出有功功率；2、发电机电压滞后，冲击电流基本与发电机电压反相，并列后发电机立即从系统吸收有功功率；(三)频率不相等设并列时电压幅值相等但频率不相等，这时断路器两侧间电压差us为脉动电压。
(完整版)自动控制原理知识点汇总
自动控制原理总结第一章绪论技术术语1.被控对象 :是指要务实现自动控制的机器、设施或生产过程。
2.被控量：表征被控对象工作状态的物理参量 (或状态参量 )，如转速、压力、温度、电压、位移等。
3.控制器：又称调理器、控制装置，由控制元件构成，它接受指令信号，输出控制作用信号于被控对象。
4.给定值或指令信号 r(t) ：要求控制系统按必定规律变化的信号，是系统的输入信号。
5.扰乱信号 n(t) ：又称扰动值，是一种对系统的被控量起损坏作用的信号。
6.反应信号 b(t) ：是指被控量经丈量元件检测后回馈送到系统输入端的信号。
7.偏差信号 e(t)：是指给定值与被控量的差值，或指令信号与反应信号的差值。
闭环控制的主要长处：控制精度高，抗扰乱能力强。
弊端：使用的元件多，线路复杂，系统的剖析和设计都比较麻烦。
对控制系统的性能要求:稳固性迅速性正确性稳固性和迅速性反应了系统的过渡过程的性能。
正确性是权衡系统稳态精度的指标，反应了动向过程后期的性能。
第二章控制系统的数学模型拉氏变换的定义:F ( s) f ( t )e- st d t几种典型函数的拉氏变换1.单位阶跃函数1(t)2.单位斜坡函数3.等加快函数4.指数函数e-at5.正弦函数sin ωt6.余弦函数cos ωt7.单位脉冲函数 (δ函数 )拉氏变换的基本法例1.线性法例2.微分法例3.积分法例Lf ( t )d t1F ( s )s4.终值定理e( ) lim e( t ) lim sE ( s)ts 05.位移定理L f (t)e 0 s F(s)Le atf ( t )F ( s a )传达函数： 线性定常系统在零初始条件下， 输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 称为系统 (或元零件 )的传达函数。
动向构造图及其等效变换1.串连变换法例2.并联变换法例3.反应变换法例4.比较点前移“加倒数”；比较点后移“加自己”。
5.引出点前移“加自己”；引出点后移“加倒数” 梅森（ S. J. Mason ）公式求传达函数典型环节的传达函数 1.比率 (放大 )环节 2.积分环节 3.惯性环节 4.一阶微分环节 5.振荡环节G ( s)12 s 22 Ts 1T C ( s ) ＝ 1 n6.二阶微分环节( s )P k kR ( s )k 1第三章时域剖析法二阶系统剖析2nKJF2nJ2 n(完整版)自动控制原理知识点汇总二阶系统的单位阶跃响应1.过阻尼 ξ>1 的状况 ：系统闭环特色方程有两个不相等的负实根。
自动装置期末总结
自动装置期末总结一、引言自动装置是一种重要的设备，具有提高生产效率，减少人力劳动强度，提高产品质量等诸多优点。
作为自动化技术的重要组成部分，自动装置在现代工业生产中发挥了重要的作用。
本期末总结将对自动装置的基本概念、发展历程以及在不同领域应用等方面进行总结和回顾。
二、自动装置的基本概念自动装置是指通过一系列自动化技术和设备实现对工业生产过程的控制和操作，以达到提高生产效率、降低生产成本和改善生产环境的目的。
自动装置的基本组成包括传感器、执行器、控制器和信息处理系统等。
三、自动装置的发展历程自动装置的发展历程可以追溯到18世纪工业革命以后。
当时，机械化生产已经取代了手工生产，但生产过程仍然需要人工操作。
随着工业生产的规模不断扩大，人工操作的局限性也显现出来。
因此，人们开始尝试利用机械装置实现对生产过程的自动化控制。
到了20世纪初，电气技术的发展使得自动装置得以实现电气控制，使之不再依赖于机械装置。
随着自动装置技术的不断进步，从简单的机械触发装置到基于电气控制的自动生产线，再到计算机控制的自动装置，自动化技术的应用范围和效果不断提高。
四、自动装置在不同领域的应用4.1 制造业自动装置在制造业中被广泛应用，通过机器人、传送带、自动化装配线等设备实现对生产过程的自动化控制。
这样可以大大提高生产效率，减少人力成本，提高产品质量。
4.2 医疗领域自动装置也在医疗领域得到了广泛应用。
例如，手术机器人可以实现精确的手术操作，提高手术的安全性和成功率。
另外，自动药物分发机器人可以在医院中实现药物的准确分发，提高药物管理的效率和准确性。
4.3 农业领域自动装置在农业生产中也有重要的应用。
例如，自动化的农业机械设备可以实现对农作物的种植、收获和加工等过程的自动化控制。
这样可以提高农业生产的效率和质量，减少资源的浪费。
五、自动装置的发展趋势随着科学技术的不断进步和经济的发展，自动装置将会越来越广泛地应用于各个领域。
特别是在人工智能、机器学习等领域的快速发展下，自动装置将会更加智能化、高效化和灵活化。
自动装置原理_626
?
df * dt
?
PT * ?
PL *
在事故情况下，自动低频减载装置动作时，
PGN 为基准； PL N为基准：
认为系统所有发电机组的功率已经最大值。
PL *随频率变化，计及负荷调节效应，因此
: PL ? PLN ? K L ? f ;
Tx
PGN PLN
?
df * dt
?
K L*? f*
?
Ph* , 即：
自动解列装置逻辑图
频率启动
解பைடு நூலகம்逻辑
接入功率大小和方向的信号。如 B系统故障，系统 频率下降， Pab 增加，为 A系统安全进行解列。如
A系统故障，致使 B系统频率下降，这时没有必要
进行解列。
二、水轮机低频自启动装置
? 水轮机启动特点，简单，时间短。
? 系统发生低频事故时，希望备用容量迅速 启动投入系统运行，水轮机启动较快，作 为紧急投入运行之用。
通过对负荷静态特性得分析，
可以方便地求出功率缺额与频率降低值之间的关系。
三、电力系统频率动态特性
电力系统由于有功功率平衡遭到破坏而引起系统频率发生变化，
频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经历地时间过程，
称为电力系统的动态频率特性。
以一台发电机向负荷供电为例：
J d? ? ? M； dt
当发电机组以额定转速 ? N 旋转时，转子动能为：
k?1
k ?1
功率缺额由负荷调节效应减少功率补偿
第i级切除负荷
?
PLi*后，系统频率稳定在
f
，此时系统功率缺额：
h
i
? ? Phi* ? (1? ? PLk* )K L*? fh*;所以： ? Pi?1* ? ? PLi* ? ? Phi*； k?1
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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
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
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）
sin(
wG－wX 2
t )为 脉动 电压 的 幅值
us
US c os(wG
wX 2
t)
Us
ห้องสมุดไป่ตู้
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
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。
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
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。
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
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:
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。
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
Ts2
t
Us
U mx U mG
U
2 m
x
U
2 mG
2U mxU mG
c os wst
（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：
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
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
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
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