1. 同步發電機的准同期裝置按自動化程度可以分為
A.半自動准同期並列裝置 B. 自動准同期並列裝置
2. 同步發電機准同期並列實驗中的思考題 《電力系統自動化》
單選:抄CADBD CAAAC
多選:1-10全部是ABCD
判斷:6、9選A,其餘為B
大工12春《馬克思主義基本原理》在線測試2的答案
單選:BACDBDBAAC
多選:1.3.4.5.10是全選ABCD,2 BCD,6 AD,7 AB,8 ABD ,9 ABC
判斷:3、9選A,其餘為B
大工12春《馬克思主義基本原理》在線測試3的答案
單選:DABCD AAACA
多選:除了3選ACD,其餘全部ABCD
判斷:5、6、9選A,其餘選B
3. 為什麼准同期裝置都是利用脈動電壓這一特性進行工作的
實驗 1 手動准同期並網實驗、實驗目的1.加深理解同步發電機准同期並列運行原理,掌握准同期並列條件。 2.掌握手動准同期的概念及並網操作方法,准同期並列裝置的分類和功能。 3.熟悉同步發電機手動准同期並列過程二、原理說明 在滿足並列條件的情況下, 只要控製得當, 採用准同期並列方法可使沖擊電流很小且對 電網擾動甚微, 故准同期並列方式是電力系統運行中的主要並列方式。 准同期並列要求在合 閘前通過調整待並發電機組的電壓和轉速, 當滿足電壓幅值和頻率條件後, 根據「恆定越前 時間原理」 ,由運行操作人員手動或由准同期控制器自動選擇合適時機發出合閘命令, 這種 並列操作的合閘沖擊電流一般很小,並且機組投入電力系統後能被迅速拉入同步。依並列操作的自動化程度, 又可分為手動准同期、 半自動准同期和全自動准同期三種方 式。正弦整步電壓是不同頻率的兩正弦電壓之差, 其幅值作周期性的正弦規律變化。 它能反 映發電機組與系統間的同步情況, 如頻率差、 相角差以及電壓幅值差。 線性整步電壓反映的 是不同頻率的兩方波電壓間相角差的變化規律, 其波形為三角波。 它能反映電機組與系統間 的頻率差和相角差,並且不受電壓幅值差的影響,因此得到廣泛應用。手動准同期並列,應在正弦整步電壓的最低點 (相同點) 時合閘, 考慮到斷路器的固有 合閘時間,實際發出合閘命令的時刻應提前一個相應的時間或角度。自動准同期並列, 通常採用恆定越前時間原理工作, 這個越前時間可按斷路器的合閘時 間整定。准同期控制裝置根據給定的允許壓差和允許頻差, 不斷地檢測准同期條件是否滿足, 在不滿足要求時,閉鎖合閘並且發出均壓、均頻控制脈沖。當所有條件均滿足時, 在整定的 越前時間送出合閘脈沖。三、實驗內容與步驟選定實驗檯面板上的旋鈕開關的位置: 將「勵磁方式」 旋鈕開關打到 「微機勵磁」 位置; 將「勵磁電源」旋鈕開關打到「他勵」位置;將「同期方式」旋鈕開關打到「手動」位置。
微機勵磁裝置設置為「恆 Ug 」控制方式。1.發電機組起勵建壓,使 n=1485 rpm ; Ug= 390V。 將自耦調壓器的旋鈕逆時針旋至最小。 按下 QF7 合閘按鈕, 觀察實驗台上系統電壓表,順時針旋轉旋鈕至顯示線電壓 400V,然後按下 QF1和QF3合閘按鈕。2.在手動准同期方式下,發電機組的並列運行操作 在這種情況下,要滿足並列條件,需要手動調節發電機電壓、頻率,直至電壓差、頻差在允許范圍內 ,相角差在零度前某一合適位置時,手動操作合閘按鈕進行合閘。⑴將實驗台上的「同期表控制」旋鈕打到「投入」狀態。投入模擬同期表。觀察模擬式同期表中,頻差和壓差指針的偏轉方向和偏轉角度,以及和相角差指針的旋轉方向。 ⑵按下微機調速裝置上的 「+」 鍵進行增頻,同期表的頻差指針接近於零;此時同期表 的壓差指針也應接近於零,否則,調節微機勵磁裝置。⑶觀察整步表上指針位置, 當相角差指針旋轉至接近 0 度位置時(此時相差也滿足條件)手動按下 QF0 合閘,合閘成功後,並網指示燈閃爍蜂鳴。觀察並記錄合閘時的沖擊電流將並網前的初始條件調整為:發電機端電壓為 410V, n=1515 rpm,重復以上實驗,注意觀察各種實驗現象。3•在手動准同期方式下,偏離准同期並列條件,發電機組的並列運行操作 本實驗分別在單獨一種並列條件不滿足的情況下合閘,記錄功率表沖擊情況;⑴電壓差、相角差條件滿足,頻率差不滿足,在 fg> fs和fgV fs時手動合閘,觀察並記錄實驗台上有功功率表 P和無功功率表Q指針偏轉方向及偏轉角度大小, 分別填入表3-3-5-1 ;注意:頻率差不要大於 0.5Hz。⑵頻率差、相角差條件滿足,電壓差不滿足, Vg> Vs和VgV Vs時手動合閘,觀察並記錄實驗台上有功功率表 P和無功功率表Q指針偏轉方向及偏轉角度大小, 分別填入表3-3-5-1;注意:電壓差不要大於額定電壓的 10%。⑶頻率差、電壓差條件滿足,相角差不滿足, 順時針旋轉和逆時針旋轉時手動合閘,觀 察並記錄實驗台上有功功率表 P和無功功率表Q指針偏轉方向及偏轉角度大小,分別填入 表3-3-5-1。注意:相角差不要大於 30。
表3-1偏離准同期並列條件並網操作時,發電機組的功率方向變化表
、、狀態參數 fg > fs fg V fs Vg> Vs VgV Vs 順時針 逆時針
P (kW)
Q (kVar)
⑷發電機組的解列和停機。 (見第一章)四、實驗報告1 •根據實驗步驟,詳細分析手動准同期並列過程。2•根據實驗數據,比較滿足同期並列條件與偏離准同期並列條件合閘時,對發電機組 和系統並列時的影響。
實驗 2 半自動准同期並網實驗一、實驗目的1.加深理解同步發電機准同期並列原理,掌握准同期並列條件。2.掌握半自動准同期裝置的工作原理及使用方法。 3.熟悉同步發電機半自動准同期並列過程。二、原理說明為了使待並發電機組滿足並列條件, 完成並列自動化的任務, 自動准同期裝置需要滿足 以下基本技術要求:1.在頻差及電壓差均滿足要求時,自動准同期裝置應在恆定越前時間瞬間發出合閘信號,使斷路器在 筆=0時閉合。2.在頻差或電壓差有任一滿足要求時,或都不滿足要求時,雖然恆定越前時間到達, 自動准同期裝置不發出合閘信號。3.在完成上述兩項基本技術要求後,自動准同期裝置要具有均壓和均頻的功能。如果 頻差滿足要求, 是發電機的轉速引起的, 此時自動准同期裝置要發出均頻脈沖, 改變發電機 組的轉速。 如果電壓差不滿足要求, 是發電機的勵磁電流引起的, 此時自動准同期裝置要發 出均壓脈沖,改變發電機的勵磁電流的大小。同步發電機的自動准同期裝置按自動化程度可分為: 半自動准同期並列裝置和自動准同 期並列裝置。半自動准同期並列裝置沒有頻差調節和壓差調節功能。 並列時, 待並發電機的頻率和電 壓由運行人員監視和調整, 當頻率和電壓都滿足並列條件時, 並列裝置就在合適的時間發出 合閘信號。 它與手動並列的區別僅僅是合閘信號由該裝置經判斷後自動發出, 而不是由運行人員手動發出。三、實驗內容與步驟選定實驗檯面板上的旋鈕開關的位置: 將「勵磁方式」 旋鈕開關打到 「微機勵磁」 位置; 將「勵磁電源」 旋鈕開關打到 「他勵」位置;將「同期方式」 旋鈕開關打到 「半自動」 位置。 微機勵磁裝置設置為「恆 Ug」控制方式;「手動」方式。1.發電機組起勵建壓,使 n=1480rpm ; Ug=400V。(操作步驟見第一章)2.查看微機准同期的各整定項是否為附錄八中表 4-8-2 的設置(出廠設置) 。如果不符,則進行相關修改。然後,修改准同期裝置中的整定項:
「自動調頻」 :退出。「自動調壓」 :退出。「自動合閘」 :投入。註:QF0合閘時間整定繼電器設置為 td- (40〜60ms)。td為微機准同期裝置的導前時間 設置,出廠設置為 100ms,所以時間繼電器設置為 40〜60ms3.在半自動准同期方式下,發電機組的並列運行操作在這種情況下,要滿足並列條件,需要手動調節發電機電壓、頻率,直至電壓差、頻差 在允許范圍內 ,相角差在零度前某一合適位置時,微機准同期裝置控制合閘按鈕進行合閘。⑴觀察微機准同期裝置壓差閉鎖和升壓和降壓指示燈的變化情況。 升壓指示燈亮, 相應操作微機勵磁裝置上的「+」鍵進行升壓,直至「壓差閉鎖」燈熄滅;降壓指示燈亮,相應 操作微機勵磁裝置上的「-」鍵進行降壓,直至「壓差閉鎖」燈熄滅。此調節過程中,觀察 並記錄觀察並記錄壓差減小過程中, 模擬式同期表中, 電壓平衡表指針的偏轉方向和偏轉角 度的大小的變化情況。⑵觀察微機准同期裝置頻差閉鎖和加速和減速指示燈的變化情況。 加速指示燈亮, 相應 操作微機調速裝置上的「+」鍵進行增頻,直至「頻差閉鎖」燈熄滅;減速指示燈亮,相應 操作微機勵磁裝置的「-」鍵進行減頻,直至「頻差閉鎖」燈熄滅。此調節過程中,觀察並 記錄觀察並記錄頻差減小過程中, 模擬式同期表中, 頻差平衡表指針的偏轉方向和偏轉角度 的大小的變化,以及相位差指針旋轉方向及旋轉速度情況。⑶「壓差閉鎖」和「頻差閉鎖」燈熄滅,表示壓差、頻差均滿足條件,微機裝置自動判斷相差也滿足條件時,發出 QF0 合閘命令, QF0 合閘成功後,並網指示燈閃爍蜂鳴。觀察 並記錄合閘時的沖擊電流。將並網前的初始條件調整為:發電機端電壓為 410V, n=1515 rpm ,重復以上實驗,注意觀察各種實驗現象。⑷發電機組的解列和停機。 (見第一章)四、實驗報告1.根據實驗步驟,詳細分析半自動准同期並列過程。2.通過實驗過程,分析半自動准同期與手動准同期的異同點
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電力系統自動化實驗2018
實驗 1 手動准同期並網實驗
、實驗目的
1.加深理解同步發電機准同期並列運行原理,掌握准同期並列條件。 2.掌握手動准同期的概念及並網操作方法,准同期並列裝置的分類和功能。 3.熟悉同步發電機手動准同期並列過程
二、原理說明 在滿足並列條件的情況下, 只要控製得當, 採用准同期並列方法可使沖擊電流很小且對 電網擾動甚微, 故准同期並列方式是電力系統運行中的主要並列方式。 准同期並列要求在合 閘前通過調整待並發電機組的電壓和轉速, 當滿足電壓幅值和頻率條件後, 根據「恆定越前 時間原理」 ,由運行操作人員手動或由准同期控制器自動選擇合適時機發出合閘命令, 這種 並列操作的合閘沖擊電流一般很小,並且機組投入電力系統後能被迅速拉入同步。
4. 四,zzq-5型自動准同期裝置,具有哪些功能
適用於各種型式和各種功率的同步發電
機按自動准同期方式並入系統。還可以用作兩個獨立的電力系統按准同期方式並列。
5. 微機自動准同期裝置的一般具有哪些功能
微機自動准同期裝置用於發電機的並網。
當使用自動准同期時,准同期裝置會自動調節待並網發電機的電壓、頻率和相位與電網相同,當調整到具備並網條件時,自動合上發電機的同期合閘開關,完成發電機的自動並網。
6. 自動准同期裝置的控制單元有哪些
頻差控制單元,壓差控制單元,合閘信號控制單元。
自動准同期是利用頻差檢查、內壓差檢查及恆定導前時容間的原理,通過時間程序與邏輯電路 ,按照一定的控制策略進行綜合而成的,它能圓滿地完成准同期並列的基本要求。簡稱ASS。
自動准同期裝置是專用的自動裝置。自動監視電壓差、頻率差,分析計算出合適的同期時刻並提前一個導前時間發出合閘命令確保在理想的角度完成同期並網,使斷路器在相角差為0°的合閘,現在的微機自動准同期裝置已經能做到在啟動同期後首次同相點完成並網。
裝置設有自動調節壓和調頻率單元,在電壓差和頻率差不滿足條件時發出控制脈沖。若頻率差不滿足要求,自動調節原動力的轉速,增加或減小頻率,促成同期來臨;若電壓差不滿足要求時,自動調節發電機的電壓使電壓接近系統的電壓。
7. 烏鴉問大家:電氣上的是自動同期裝置是什麼
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烏鴉問大家:電氣上的是自動同期裝置是什麼?喜鵲回答:同期裝置廣泛用於線路供電線路合閘前的檢測等等。
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在電力系統中,有些被稱為同期點的斷路器在進行合閘操作時,斷路器的兩端都有可能因由不同的電系統供電而帶電。此時,就必進行一系列的操作,最終才能將斷路器合閘。這一系列的操作加上斷路器合閘操作統稱為並列操作。
同期點的並列操作時電力系統中一項主要的操作內容。因為斷路器的兩端均有電源,若同期點斷路器的合閘時機不適當,兩端的電參數相差較大,就將會引起斷路器爆炸甚至整個電力系統穩定破壞而導致崩潰,發生大面積停電的重大惡性事故。
我廠以前採用的手動准同期裝置基本上也能將同期點斷路器的合閘時間控制在一定的范圍之內。但在一下方面存在一定缺陷:
a、沒有自動選擇時機的功能,合閘時機很難把握,所以對操作人員的要求較高,經常出現操作人員多次合閘不成功的事件。 b、合閘時機隨意性大。只要操作人員合閘瞬間在同期裝置的允許范圍之內,斷路器就能合閘。但斷路器由於有機械和電氣傳動延時和斷路器的固有合閘時間,很可能斷路器的合閘時實際上已經不在並列操作的允許范圍之內,從而造成非同期合閘,對斷路器、發電機以及電系統造成沖擊。 c、不能自動調節。對於發電機的各項電參數,必須由操作人員進行手工調節。特別是頻率(轉速),必須由主控室運行人員與汽輪機操作室相互聯系協調好,才能進行調節。這使得一個發電機的並網操作往往需要半個多小時才能成功。 d、原有的手動准同期裝置至投運至今已經近30年,繼電器已嚴重老化,可靠性已大大降低。 基於以上的原因,我們採用一種能自動調節各種電參數,在條件滿足的情況下,自動發出合閘脈沖指令的微機智能型准同期裝置已勢在必行。
2 自動准同期裝置的原理 眾所周知,電力系統中任一點的電壓瞬時值可以表示為u=Umsin(t+φ)。可以看出,同期點斷路器並列的理想條件就是斷路器兩側電壓的三個狀態量全部相等,即待並系統電壓UG和大系統電壓UX兩個相量完全重合並且同步旋轉。用公式表示則為:(1)ωG=ωX或fG=fX(即頻率相等)(2)UG=UX(即電壓幅值相等)(3)δe=0(即相角差為0) 此時,並列合閘的沖擊電流等於零,並且並列後兩個系統立即進入同步運行,不會產生任何擾動現象。
為了使並列操作滿足條件,盡量使合閘時達到理想條件。自動准同期裝置必須設置三個控制單元。(如圖1)(1)頻差控制單元。它的任務是檢測待並系統(發電機)電壓UG與大系統電壓UX之間的滑差角頻率ωS,且調節發電機轉速,使發電機電壓的頻率接近系統頻率。(2)電壓差控制單元。它的功能是檢測UG和UX之間的電壓差,且調節發電機電壓UG,使之與UX之間的的差值小於規定允許值,促使並列條件的形成。(3)合閘信號控制單元。檢查並列條件,當待並機組的頻率、電壓都滿足並聯條件時,合閘控制單元就選擇合適的時間發出合閘信號,使並列斷路器的主觸頭接通時,相角差δ接近0或控制在允許范圍之內。
3 MAS-2微機自動准同期裝置的主要特點 經考察,我們最後採用了南瑞系統控制公司的MAS-2型微機自動准同期裝置。該裝置以INTEL公司的80C196單片機為核心,配以高精度交流變流器,准確快速的交流采樣以及嚴格的計算技術,准確計算開關兩側的電壓、頻率和相角差;輸入/輸出光電隔離,採用進口密封快速中間繼電器作為合閘輸出和電壓切換,裝置的抗干擾能力強,技術先進。(1)通過控制待並系統機組調速、調壓實現頻率和電壓的自動跟蹤,使頻差、壓差盡快進入准同期允許的范圍,平均每半個工頻周期測量出相角差Δδn,在Δδn=Δδdq=Δω·Tdq+Δaω·Tdq·Tdq/2時,即T=Tdq時發出合閘脈沖,實現快速並網。在同頻不同相時,也可以發出合適的調速脈沖以縮短並列過程。由於計及角速度(ω)和角加速度,確保了斷路器合閘時相角差Δδn接近零。(2)該裝置檢同期合閘具有頻差閉鎖(Δf)、壓差閉鎖(ΔU)和加速度閉鎖(dΔf/dt)功能。(3)除具有檢同期合閘功能外,還具備無壓(一側無壓或兩側均無壓)、電網環並(開關兩側為同一電源)等自動快速合閘功能。(4)對輸入的各側電壓和頻差都進行雙迴路測量,雙迴路測量結果應一致,保證測量和計算的正確性。(5)裝置具有液晶顯示屏菜單顯示,便於監視和參數的設定和修改。裝置掉電後,參數不會丟失。(6)具有自試和自檢功能。(7)裝置可以單獨使用,也可與監控系統配合使用,實現遠方遙控同期裝置。多個同期點只需一台准同期裝置。採用各同期點輸入電壓、合閘出口和調節出口選點開關切換,切換選點切換和裝置上人工操作選點開關切換。4 MAS-2微機自動准同期裝置的硬體組成 MAS-2型微機自動准同期裝置的硬體框圖如圖2,其核心是16為的單片機,裝置軟體存儲在EPROM內,EEPROM中存放定值,RAM是數據存儲器,存放運行數據、事故記錄等。現場PT送來的交流電壓信號經過隔離變換後送采樣保持迴路,再由單片機內部的A/D變換器變為數字信號,CPU進行采樣、有效值的計算。
另外,交流信號波形變為方波後,進行頻率和相位角的測量,再由單片機計算出頻率的變化率。晶振分頻產生600Hz的信號,作為采樣保持信號和CPU的中斷源。並行I/O擴展晶元8255的C口用於開關量輸入,A口、B口經過出口邏輯電路同時控制輸出信號繼電器和合閘繼電器。同期信號插件與同期切換插件控制信號輸出、電壓切換和合閘電流的保持。調速調壓插件在發電機並網時經自動調節發電機有功同步馬達和勵磁電流,縮短同期並列的過程。5 MAS-2微機自動准同期裝置的軟體結構與功能 MAS-2微機自動准同期裝置的軟體流程如圖3所示: 該裝置的軟體結構分為主循環程序和中斷處理程序兩大部分。定時中斷由晶振電路分頻產生,每隔1.666ms進入一次中斷。中斷程序主要完成電壓瞬時值采樣;電壓有效值計算、頻率值計算、相位角計算與dΔf/dt的計算;啟動判斷、檢同期判斷、檢無壓開入判斷等;合閘輸出及中央信號控制等。主循環程序主要完成面板顯示、定值修改、迴路自檢、信號復歸以及模擬試驗、列印輸出等功能。 MAS-2微機自動准同期裝置還具有比較獨特的功能:(1)裝置的異常閉鎖功能 a、裝置微機能對內部存儲器和一些晶元進行自檢,一旦發現異常,立即閉鎖同期出口,並輸出裝置異常接點信號; b、對每個電壓迴路都有雙迴路進行測量,如發現兩個迴路測得的同一個電壓和頻率相差很大,則立即閉鎖同期出口,並發出裝置異常接點信號; c、對於變電站多線路、多同期點,為了避免誤合閘以及不同線路的PT二次側短路,一次只能允許執行一個同期點的並列操作。如果檢測到選點命令(啟動)多於兩點時,則立即自動解除同期切換板電源,閉鎖同期出口,並發出異常接點信號。(2)裝置的復歸功能: 復歸是指切除裝置所有TQH(同期切換模件)、TQX(同期信號模件)、TJC(調速調壓模件)中所有繼電器的24V控制電源。復歸的方式有三種: a、通過按同期信號模件(TQX)上的復歸按鈕(FA)人為復歸; b、合閘脈沖發出後延時2秒由軟體控制TQX模件中的繼電器復歸; c、同期點啟動後,超過選點啟動自復歸時間定值Trs後仍未合閘,由軟體控制TQX模件中的繼電器自動復歸。(3)裝置與監控系統分通訊功能 MAS-2微機自動准同期裝置的通訊介面為RS-232方式,能與監控系統進行通訊,後台監控機能在遠方控制同期點的並列操作,並能取得准同期裝置所有的定值和同期操作時的所有實時數據。
6 應用情況及其效果 MAS-2型微機自動准同期裝置在我廠投用一年多,運行情況一直良好。由於其具有一定的智能性,能夠根據採集到的電參數,通過計算,自動發出指令,對發電機的電壓、頻率進行調節,一旦准同期條件滿足,則能自動在適當的時間發出合閘脈沖,使同期點斷路器能在最佳時機合閘。 其應用效果主要體現在以下幾個方面:
(1)操作方便簡單。操作人員在選擇了不檢、檢無壓和檢同期任一方式後,只需按一下同期切換插件上的按鈕,便無需其它任何操作。以後部分由微機裝置自動完成采樣、計算、分析以及執行。(2)能自動選擇適當的時機發出合閘脈沖。不象手動准同期裝置那樣,操作人員合操作把手的瞬間必須和同期檢定繼電器的角度配合得非常好才能合閘成功。以前半個小時的並列操作現在只需1分鍾不到就能更好的完成,大大降低了操作人員的技術要求和勞動強度,也大大降低了能源的損耗和設備的損傷。(3)能針對不同的同期點斷路器而不同對待,通過整定各個同期點斷路器的合閘導前時間Tdq(約等於斷路器的機械和電氣傳動時間和斷路器固有合閘時間之和),使哥哥不同的斷路器均能在最佳時機合閘成功。(4)由於計算機的快速性和可靠性,使得斷路器合閘時兩側的電參數基本接近一致,減小了因兩側電壓、頻率和相位存在較大差異而引起的合閘瞬間的沖擊,有力的保障了電力設備特別是發電機和斷路器的安全,大大加強了電力系統安全運行的可靠性。 實踐證明,微機自動准同期裝置在我廠的應用是成功的。
8. 什麼是同步發電機自動准同期並列有什麼特點適用什麼場合
轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速相同的交流發電機,自同期法並列是將未勵磁而轉速接近同步轉速的發電機投入系統並立即(或經一定時間)加上勵磁。這樣,發電機在很短時間被自動拉入和電網同步。自同期並列的優點:
(1) 操作方法比較簡單,合閘過程的自動化也簡單。
(2) 在事故狀況下,合閘迅速。
自同期並列的缺點:
(1) 有沖擊電流,而且,對系統有影響;
(2) 在合閘的瞬間系統的電壓降低。