1. 哪種准手動准同期和自動准同期方式是最快的
一、同期的概念:
發電機投入電力系統運行時,必須完成一定的操作,這種操作稱為並列操作或者同期並列。
二、同期方式:
1、准同期方式:將待並發電機轉速升至接近同步轉速後加勵磁,然後對發電機進行電壓、頻率的調節。
(1)准同期並列的三圓敗個條件:
①待並發電機電壓與系統電壓大小相等;
②待並發電機的頻率與系統頻率相等;
③待並發電機電壓的相角與系統電壓的相角相等。
(2)准同期並列的優點:HLP沖擊電流較小,發電機能較快的被拉入同步,對系統擾動小。
(3)准同期並列的缺點:HLP如果並列操作不準確(誤操作)或者同期裝置不可靠時,可能引起非同期並列事故。目前發電廠和變電站廣泛採用准同期並列方式。
2、自同期並列方式:對未經勵磁的發電機的轉速升至接近同步轉速,在不超過允許轉差率的情況下,先把發電機投入系統,然後給發電機加勵磁,使發電機自行投入同步。
(1)自同期並列的優點:並列過程快;操作簡單,避免了誤操作的可能性;易於實現操作過程自動化。特別是在系統事故時能使發電機迅速並入系統。
(2)自同期並列的缺點:未加勵磁的發電機投入系統,將產生較大的沖擊電流和電磁力矩,並使系統電壓、頻率短時下降。
三、同期點的設置和同期方式的設置
1、同期點:擔任同期並列任務的斷路器
2、同期點和同期方式設置原則:
(1)直接與母線連接的發電機出口斷路器、發電機-雙繞組變壓器單元接線的高壓側斷路器以及發電機-三繞組變壓器單元接線的各側斷路器應設為同期點。水電廠同時設有手動准同期、自動准同期和自動自同期;火電廠同時設有手動准同期和自動准同期。
(2)兩側有電源的雙繞組變壓器低壓側斷路器、三繞組和自耦變壓器有電源的各側斷路器應設為同期點。其同期方式一般採用手動歷乎准同期。
(3)母線聯絡斷路器、母線橘爛顫分段斷路器、旁路母線斷路器應設為同期點,其同期方式一般採用手動准同期。
(4)接在母線上且對側有電源的線路斷路器,應設為同期點,一般採用手動准同期方式,有些線路則採用半自動准同期方式。
(5)對於110KV及以上線路,當設有旁路母線時,也可用旁路母線上的電壓互感器進行同期並列。
(6)多角形和外橋接線中,與線路相關的兩個斷路器,均設為同期點;一個半斷路器接線的運行方式變化較多,一般所有斷路器均設為同期點,且採用手動准同期方式。
2. 半自動准同期並列過程是怎樣的
用准同期法進行並列發電機時,要先將發電機的轉速升至額定轉速,再加勵磁升到額定電壓。然後比較待並發電機和電網的電壓和頻率,在符合條件的情況下,即當同步器指向「同期點」時(說明兩側電壓接近一致),合上該發電機與電網接通的斷路器。
准同期法又分為自動准同期、半自動准同期與手動准同期三種:
調整頻率、電壓及合開關全部有運行人員操作的,成為手動准同期;而由自動裝置來完成時,便稱其為自動准同期;當上述三項中任一項由自動裝置來完成,其餘仍舊由手動完成時,成為半自動准同期。
3. 發電機組的准同期並列有哪些操縱步驟
用准同期法進行並列操作,發電機組電壓必須相同、頻率相同以及相位一版致,這可通過權裝在同期盤上的2塊電壓表、2塊頻率表以及同期表和非同期指示燈來監視,並列操作步驟可以總結為如下四個步驟:
(1)將其中一台發電機組的負荷開關合上,將電壓送至母線上,而另一台機組處在待並狀態。
(2)合上同期開頭,調節待並發電機組的轉速,使它等於或接近同步轉速(與另一台機組的頻率相差在半個周波以內),調節待並發電機組的電壓,使其與另一台發電機組電壓接近,在頻率與電壓均相近時,同期表的旋轉速度是越來越慢的,同期指示燈也時亮時暗;
(3)當待並機組與另一台機組相位相同時,同期表指針指示向上方正中間位置,同期燈最暗,當待並機組與另一台機組相位差最大時,同期表指向下方正中位置,此時同期燈最亮,當同期表指針按順時針方向旋轉時,這說明待並發電機的頻率比另一台機組的頻率高,應降低待並發電機組的轉速,反之當同期表指針按逆時針方向旋轉時,應增加待並發電機組的轉速;
(4)當同期表指針順時針方向緩慢旋轉,指針接近同期點時,立即將待並機組的斷路器合閘,使兩台發電機組並列。並列後切除同期表開關和相關的同期開關。
4. 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。
5. 自動准同步裝置的工作原理,及作用,適用場合,優缺點。
1、全同步式變速器上採用的是慣性同步器,它主要由接合套、同步鎖環等組成,它的特點是依靠摩擦作用實現同步。接合套、同步鎖環和待接合齒輪的齒圈上均有倒角(鎖止角),同步鎖環的內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸產生摩擦。鎖止角與錐面在設計時已作了適當選擇,錐面摩擦使得待嚙合的齒套與齒圈迅速同步,同時又會產生一種鎖止作用,防止齒輪在同步前進行嚙合。當同步鎖環內錐面與待接合齒輪齒圈外錐面接觸後,在摩擦力矩的作用下齒輪轉速迅速降低(或升高)到與同步鎖環轉速相等,兩者同步旋轉,齒輪相對於同步鎖環的轉速為零,因而慣性力矩也同時消失,這時在作用力的推動下,接合套不受阻礙地與同步鎖環齒圈接合,並進一步與待接合齒輪的齒圈接合而完成換檔過程。
2、同步器,是使在換擋中相互接合的齒輪實現同步的裝置。 在換擋過程中,應當使准備嚙合的那一對齒輪的接合齒圈的圓周速度達到相等 (即同步),才能平順地掛上擋。否則,兩齒輪齒圈間會發出沖擊和噪音,影響齒輪的壽命。為了便於換擋,汽車變速器在常用的各擋間都裝有同步器,使相嚙合的一對齒輪先同步,而後嚙合。汽車同步器齒環採用特種金屬材料,特種鑄造方法,特種精鍛工藝加工而成,並對關鍵工序及特殊工序進行監控,使產品具有高強度(HRB85-100),高耐磨(台架試驗22萬次不失效),高韌性(搞拉強度600MPa,屈服強度210MPa)等特點。
6. 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。
7. 微機自動准同期裝置還需要外部同期閉鎖繼電器嗎
微機自動准抄同期裝置的就是同期合閘,非同期閉鎖合閘的功能。他自己本身就可以完成所有功能。不需要外部同期閉鎖繼電器。如再加一個簡單的外部同期閉鎖,其動作肯定無法與自動准同期裝置一致,可能會影響到合閘命令執行。
一般來說,自動准同期裝置會配套一個手動同步表,但是並不對自動同期起閉鎖作用。
如果還有問題,請繼續交流。
8. 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。
9. 允許頻差對自動准同期的影響
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)熟悉同步發電機准同期並列過程。 2.實踐內容或原理
自動准同期並列裝置設置與半自動准同期並列裝置相比,增加了頻差調節和壓差調節功能,自動化程度大大提高。
微機准同期裝置的均頻調節功能,主要實現滑差方向的檢測以及調整脈沖展寬,向發電機組的調速機構發出准確的調速信號,使發電機組與系統間盡快滿足允許並列的要求。
微機准同期裝置的均壓調節功能,主要實現壓差方向的檢測以及調整脈沖展寬,向發電機的勵磁系統發出准確的調壓信號,使發電機組與系統間盡快滿足允許並列的要求。此過程中要考慮勵磁系統的時間常數,電壓升降平穩後,再進行一次均壓控制,以使壓差達到較小的數值,更有利於平穩地進行並列。
圖1 自動准同期並列裝置的原理框圖
3.需用的儀器、試劑或材料等
THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平台 4.實踐步驟或環節
選定實驗台上面板的旋鈕開關的位置: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「自動」位置。微機勵磁裝置設置為「恆Ug」控制方式;「自動」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)查看微機准同期各整定項是否為附錄八中表1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」:投入; 「自動調壓」:投入。
「自動合閘」:投入。
3)在自動准同期方式下,發電機組的並列運行操作
在這種情況下,要滿足並列條件,需要微機准同期裝置自動控制微機調速裝置和微機勵磁裝置,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 微機准同期裝置的其他整定項(導前時間整定、允許頻差、允許壓差)分別按表1,2,3修改。
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。微機准同期裝置各整定項的設置方法可參考附錄四(微機准同期裝置使用說明)、實驗三(壓差、頻差和相差閉鎖與整定)等實驗內容。
⑵ 操作微機勵磁裝置上的增、減速鍵和微機勵磁裝置升、降壓鍵,Ug=410V,n=1515 rpm,待電機穩定後,按下微機准同期裝置投入鍵。
觀察微機准同期裝置當「升速」或「降速」命令指示燈亮時,微機調速裝置上有什麼反應;當「升壓」或「降壓」命令指示燈亮時,微機勵磁調節裝置上有什麼反應。
微機准同期裝置「升壓」、「降壓」、「增速」、「減速」命令指示燈亮時,觀察本記錄旋轉燈光整步表燈光的旋轉方向、旋轉速度,以及發出命令時對應的燈光的位置。
微機准同期裝置壓差、頻差、相差閉鎖與「升壓」、「降壓」、「增速」、「減速」燈的對應點亮關系,以及與旋轉燈光整步表燈光的位置。
註:當一次合閘過程完畢,微機准同期裝置會自動解除合閘命令,避免二次合閘 。此時若要再進行微機准同期並網,須按下「復位」按鈕。
表1 微機准同期裝置導前時間整定值與並網沖擊電流的關系 導前時間設置td(s) 沖擊電流Im(A) 0.1 0.3 0.5 表2 微機准同期裝置允許頻差與並網沖擊電流的關系 允許頻差fd(Hz) 沖擊電流Im(A) 0.3 0.2 0.1 表3 微機准同期裝置允許壓差與並網沖擊電流的關系 允許壓差Ud(V) 沖擊電流Im(A) 4)發電機組的解列和停機。 5.教學方式
10. 自動准同期裝置的介紹
自動准同期是利用頻差檢查、壓差檢查及恆定導前時間的原理,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。