⑴ 誰的手最賤
1利用線性整步電壓如何檢測發電機是否滿足准同期並列條件?
答:線性整步電壓含有頻率差、相位差的信息,但不還有電壓差的信息。線性整步電壓的周期是滑差周期,能夠反映頻率的大小,線性整步電壓隨時間變化過程對應相位差的變化過程,所以利用其周期可以檢測是否滿足頻率差的調節,利用電壓隨時間變化過程確定合閘時刻使相位差滿足條件,但需利用其他方法檢測電壓差是否滿足。
2發電機無功調節特性曲線如何上下平移?如何使發電機推出運行的時刻避免無功電流的沖擊?
答:由勵磁調節器靜態特性可知,當整定值Uref增加時調節器的測量特性將右移,隨對應的調節器的工作特性也右移,於此對應得勵磁調節器輸出特性Ief=f(Ug)曲線平行上移,反之,整定值小於發電機武功調節特性平行下移
推出運行:調節發電機無功調節曲線平行下移,如圖,則在位置三時,無功電流減小到0,這樣機組就能夠平穩推出運行,而不會發生無功電流沖擊
3什麼是電力系統的一次調頻和二次調頻?有什麼區別?
答:電力系統穩態運行時頻率調整可以通過頻率的一次調頻和二次調頻實現,當系統負荷發生變化時,系統中各發電機組均按照自身的靜態調節特性,同時通過各自的調速系統實時調整,此為一次調頻,一次調頻為有差調頻,所以當負荷變動較大時,一次調頻結束時,穩態頻率偏離額定值較大,這時要想使頻率回到額定值附近,必須移動靜態調節特性,即改變調速系統的給定值,這既是二次調頻。
區別:無論是一次調頻還是二次調頻,最終都是作用於發電機機組,原動力閥門的開度,即通過發電機調速系統實現。但一次調頻根據機組的轉速變化而動作,結果表現為在某一靜態特性上運行點的移動,調整結束時,頻率偏離額定值;二次調頻根據系統頻率變化而動作,結果表現為一條靜態特性的平移,調整結束時,頻率偏離很小或趨於零。
4電力系統為什麼裝設AFL?
答:當電力系統因事故而出現嚴重的有功功率缺額時,即頻率隨之急劇下降,頻率降低較大時,對系統運行極為不利,甚至造成系統崩潰的嚴重後果,一但發生這種事故將會引起大面積的停電,而且需要很長的時間恢復系統正常供電,所以裝設AFL可以防止以上事故發生保證電力系統安全,防止事故擴大
第一章
1采樣保持器一般由模擬開關、保持電容和緩沖放大器組成。
2影響數據采樣速率和精度的最主要部件是A/D轉化器。
3現場匯流排系統主要由主節點、從節點、路由器三部分構成。
4選擇采樣周期Ts的依據是采樣定理,它指出采樣頻率必須大於原模擬信號頻率的兩倍。
5如果量化器滿量電壓為20V,量化有級數字量為12位,則量化單位為(),絕對誤差(),相對誤差()。
6利用博氏采樣演算法對交流信號進行分析得到基頻信號的幅值和相位角,進一步可以得到有功功率和無功功率。
7有的變送器的輸入信號與被測信號之間的能量顯非線性關系,為了提高測量精度可以取線性擬合措施。
第二章
1准同期並列的方法是, 發電機並列合閘前已加勵磁,當發電機電壓與並列點系列側電壓的幅值,頻率,相位接近相等時,將發電機斷路器合閘,完成並列操作。
3 滑差是發電機電壓角頻率與系統電壓角頻率之差
4發電機並列合閘時,如果測得滑差周期是10S,說明此時發電機系統之間的頻率差事0.1Hz.
5發電機准同期並列後立即帶上了無功負荷,說明合閘瞬間發電機與系統之間存在電壓幅值差,且發電機電壓高於系統電壓。
6發電機並列後立即從系統吸收有功功率,說明合閘瞬間發電機與系統之間存在電位相位差,且發電機電壓滯後系統電壓。
7發電機並列後經一定時間的震盪後才進入同步狀態進行,這是由於合閘瞬間發電機與系統之間存在頻率差。
8正弦整步電壓含有電壓差,頻率差,線性整步電壓含有相位差,頻率差不含有電壓差信息。
10線性整步電壓的斜率和發電機系統之間的頻率成正比關系。
12線性整步電壓的δe=0°點稍滯後與真正的δe=0°點,因為濾波引起了相位滯後
13線性整步電壓的最大值對應發電機電壓與系統電壓的相位差是由接入的發電機電壓和系統電壓極性決定的。
15將發電機並入電力系統參加並列運行的操作成為並列操作
16實現發電機並列操作的方法通常有準同期並列和自同期並列
17自同期並列方法是未加勵磁,接近同期轉速的發電機投入系統,隨後給發電機加上勵磁在原動機轉矩同步轉矩的作用下將發電機拉入同步完成並列操作
18滑差周期的大小反映發電機與系統之間頻率差的大小,滑差周期大表示頻率小,滑差周期小表示頻率大
19發電機並列操作應遵循的原則:並列瞬間發電機沖擊電流盡可能小過允許值,並列後發電機應能迅速進入同步運行,暫態過程要短
20自動准同期並列裝置由頻率差控制單元、電壓差控制單元、合閘信號控制單元、電源
21線性整部電壓與實踐具有線性關系,自動准同期裝置中採用的線性整步電壓通常為三角波整步電壓,含有相差和頻率差信息
22線性整步電壓有全波線性和半波線性兩種
23線性整步電壓的周期為滑差周期,線性整步電壓的斜率與頻率差成正比
第三章
1對於系統並列的同步發電機勵磁調節作用是調節發電機端電壓和發電機發出的無功功率
2並聯運行的發電機裝上自動勵磁調節器能穩定發配機組間的無功負荷
3電力系統發生短路故障時,強行勵磁裝置能提高繼電保護的靈敏度
4電力系統發生短路故障時,自動勵磁調節器能使短路電流(增大)
5三相全控橋式要整流電路在90°<α<180°是工作在(逆變),在 0°<α<90°是工作在(整流)
8勵磁調節器接入正調差單元,發電機的外特性是(下傾特性 )
10 在勵磁系統中,勵磁電壓相應比反映了(勵磁相應速度的大小)
11 電力系統發生事故,導致電壓降低時,勵磁系統應有很快的(響應速度)和足夠大的(強勵頂值電壓)以實現強行勵磁的作用。
13半導體勵磁調節器的基本控制部分主要包括(調差單元,測量比較,綜合放大,移相觸發,可控整流)五個單元。
14勵磁調節器的輔助控制功能是為了滿足發電機的不同運行工況和改善電力系統穩定性而設置的,主要有(勵磁系統穩定器,電力系統穩定器,勵磁限制器)等。
15同步發電機的外特性是指(發電機端電壓與無功電流之間的關系特性)
16同步發電機的特性是發電機的端電壓與無功電流之間的關系特性
第五章
1電力系統頻率和有功功率自動調節的目的是在系統正常運行狀態時維持頻率在額定水平
2由於測量元件的不靈敏性實際的調速器具有一定的靈敏曲,調節特性具有一定寬度的帶子
3調頻器改變發電機組調速系統的給定值,即改變機組的空載運行頻率使靜態特性上下平移
4電力系統正常運行狀態下,負荷變化將引起有功功率不平衡,導致頻率偏離額定值,因此需要電力系統頻率及有功功率進行調節。
5反映機組轉速變化相應調整原動力閥門開度的調節是通過調速系統實現的稱為一次調頻
6反映系統頻率變化而相應調整原動力閥門開度的調節是通過調節器實現的稱為二次調頻
8不同性質的負荷吸收的有功功率與頻率的關系有以下三類:負荷吸收的有功功率與頻率無關、負荷吸收的有功功率與頻率的二次方或更高次方成正比
第六章
1自動調頻解決正常情況下負荷變化引起的系統頻率波動,自動低頻減載裝置用於阻止事故性狂下的系統頻率異常下降
2AFL是按照頻率下降的不同程度自動斷開相應的次要負荷,阻止頻率下降,以便使頻率迅速恢復的一種安全自動裝置
3負荷吸收的有功功率隨頻率變化的現象稱為(負荷調節效應),一般可用(負荷調節效應系數)來描述。
4由於負荷的調節效應,當系統頻率下降時,總負荷吸收的總有功功率隨之下降當系統頻率上升時,總負荷吸收的總有功功率隨之上升 理解負荷調節器與頻率之間有什麼關系。
5當電力系統出現功率短缺造成系統頻率下降時,系統頻率隨時間由額定值變化到穩定頻率過程,稱電力系統動態頻率特性,這一過程是按照指數頻率變化的
6AFL應分級動作,即當系統頻率下降到一定數值,ALE相應級動後如果仍然不能阻止頻率下降,則下一級再動作
7AFL的末級動作頻率應由系統所允許的最低頻率下線確定
8AFL動作頻率級差的確定有兩種原則,即極差強調選擇性和極差強不調選擇性
9AFL動作,如果切除負荷過少,則不能有效阻止頻率下降,如果切除負荷過少,則恢復頻率高於期望值
⑵ 同期迴路中STK,1STK,TK,DTK,TJJ,HJ的作用
序號元件名稱 新符號 舊符號1 繼電器 K J2 電流繼電器 KA LJ3 負序電流繼電器 KAN FLJ4 零序電流繼電器 KAZ LLJ5 電壓繼電器 KV YJ6 正序電壓繼電器 KVP ZYJ7 負序電壓繼電器 KVN FYJ8 零序電壓繼電器 KVZ LYJ9 時間繼電器 KT SJ10 功率繼電器 KP GJ11 差動繼電器 KD CJ12 信號繼電器 KS XJ13 信號沖擊繼電器 KAI XMJ14 繼電器 KC ZJ15 熱繼電器 KR RJ16 阻抗繼電器 KI ZKJ17 溫度繼電器 KTP WJ18 瓦斯繼電器 KG WSJ19 合閘繼電器 KCR或KON HJ20 跳閘繼電器 KTR TJ21 合閘 繼電器 KCP HWJ22 跳閘 繼電器 KTP TWJ23 電源監視繼電器 KVS JJ24 壓力監視繼電器 KVP YJJ25 電壓 繼電器 KVM YZJ26 事故信號 繼電器 KCA SXJ27 繼電保護跳閘出口繼電器 KOU BCJ28 手動合閘繼電器 KCRM SHJ29 手動跳閘繼電器 KTPM STJ30 加速繼電器 KAC或KCL JSJ31 復歸繼電器 KPE FJ32 閉鎖繼電器 KLA或KCB BSJ33 同期檢查繼電器 KSY TJJ34 自動准同期裝置 ASA ZZQ35 自動重合閘裝置 ARE ZCJ36 自動勵磁調節裝置 AVR或AAVR ZTL37 備用電源自動投入裝置 AATS或RSAD BZT38 按扭 SB AN39 合閘按扭 SBC HA40 跳閘按扭 SBT TA41 復歸按扭 SBre或SBR FA42 試驗按扭 SBte YA43 緊急停機按扭 SBes JTA44 起動按扭 SBst QA45 自保持按扭 SBhs BA46 停止按扭 SBss47 控制開關 SAC KK48 轉換開關 SAH或SA ZK49 測量轉換開關 SAM CK50 同期轉換開關 SAS TK51 自動同期轉換開關 2SASC DTK52 手動同期轉換開關 1SASC STK53 自同期轉換開關 SSA2 ZTK控制開關選擇開關 SA按鈕開關 SB液體標高感測器 SL壓力感測器 SP位置感測器(包括接近感測器)SQ轉速感測器 SR溫度感測器 ST54 自動開關 QA55 刀開關 QK或SN DK56 熔斷器 FU RD57 快速熔斷器 FUhs RDS58 閉鎖開關 SAL BK59 信號燈 HL XD60 光字牌 HL或HP GP61 警鈴 HAB或HA JL62 合閘接觸器 KMC HC63 接觸器 KM C64 合閘線圈 Yon或LC HQ65 跳閘線圈 Yoff或LT TQ66 插座 XS67 插頭 XP68 端子排 XT69 測試端子 XE70 連接片 XB LP71 蓄電池 GB XDC72 壓力變送器 BP YB73 溫度變送器 BT WDB74 電鍾 PT75 電流表 PA76 電壓表 PV77 電度表 PJ78 有功功率表 PPA79 無功功率表 PPR80 同期表 S81 頻率表 PF82 電容器 C83 滅磁電阻 RFS或Rfd Rmc84 分流器 RW85 熱電阻 RT86 電位器 RP87 電感(電抗)線圈 L88 電流互感器 TA CT或LH89 電壓互感器 TV PT或YH10KV電壓互感器 TV SYH35KV電壓互感器 TV UYH110KV電壓互感器 TV YYH90 斷路器 QF DL91 隔離開關 QS G92 電力變壓器 TM B93 同步發電機 GS TF94 交流電動機 MA JD95 直流電動機 MD
⑶ 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。
⑷ 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。
⑸ 模擬式同期裝置存在的主要問題是什麼
摘要:針對當前國內大中型發電廠自動准同期裝置的運行情況及存在的問題進行了分析,介紹了SID-2X型自動選線器和SID-2CM微機型自動准同期裝置工作原理,並對如何應用新技術、新設備的方法進行了探討。
關鍵詞:自動准同期裝置 發電機 系統 斷路器 並網 DCS 應用
1 概述
從國內目前電力系統來看,不同大小容量、不同類型的發電機組要並網發電,一般主要通過以下兩種方式:自同步方式和准同步方式。
1.1、採用自同步方式的發電機組,應符合定子繞組的絕緣及端部固定情況良好、端部接頭無不良現象,自同步並列時,定子超瞬變電流的周期分量不超過允許值的要求。在系統故障情況下,水輪發電機組可採用自同步方式,100MW以下的汽輪發電機組也可採用自同步方式。
1.2、在正常情況下,同步發電機組的並列應採用准同步方式。
為此,電力系統明文規定,在發電廠中,對單機容量在6 MW以上的發電廠,應裝設自動准同步裝置和帶相位閉鎖的手動准同步裝置。
在九十年代及以前,除了當時全套引進國外設備的發電機組外,國內各發電廠基本上都是使用電磁型繼電器、晶體管元器件或小規模集成電路構成的ZZQ系列自動准同步裝置。
但隨著全世界范圍內計算機技術的飛速發展,作為技術、經濟高度密集型的發電廠,其自動控制技術及其產品開發已是日新月異、層出不窮,尤其是自動准同期裝置,微機化、智能化產品也是型式多樣。
2 舊同期設備存在的主要問題
由於投產比較早的國產發電機組,絕大多數都是採用國產的自動准同期裝置,它們都普遍存在以下不足之處:
2.1、如果過大的相角差並網,使發電機組的定子轉子繞組、軸瓦、聯軸器等過大的振動而受到嚴重的累積機械損傷,或誘發發電機組轉子大軸系統扭振,使發電機組正常的運行壽命大大縮短是有可能的。
2.2、為追求理想的同期合閘點,對電壓差、頻率差過分精細的調節,不但會消耗大量的時間,而且會帶來較大的因維持發電機組空轉而造成的能耗浪費。
2.3、在同頻合環操作過程中,如發電機倒廠用電等操作,如果不考慮功角、壓差的因數,有可能造成系統繼電保護誤動作,甚至造成系統振盪。
2.4、更為嚴重的是,由於集中控制的需要和節省投資,過去往往設計成多台不同類型的斷路器、幾台發電機組共用一組同期小母線和一套准同期裝置,不可避免地共用了一套准同期並網定值。由於不同類型的斷路器合閘性能差異性很大,如合閘速度的不同,不同電壓等級的電壓互感器二次同期比較的幅值和相位也有所不同,直接導致合閘導前時間的不同,在唯一的導前時間定值下,從而不可避免地會出現合閘脈沖的不準確性。
2.5、服役時間長,元器件老化嚴重,用戶維護調試困難,產品質量難以保持。
2.6、電力系統自動控制系統發展迅速,非智能型的自動准同期裝置無法滿足現代化電力工業發展的要求。
3 微機型自動准同期裝置的應用
綜觀大江南北,無論是單機容量30萬KW、60萬KW及以上的大型發電廠,還是單機容量幾萬KW、幾千KW的小型電廠,無論是水電廠還是火電廠,不管是新機投產還是舊機改造,都不遺餘力地選用微機型自動准同期裝置,由於它們的先進性、高可靠性、高精度且高速度、智能化且維護使用方便,得到發電行業的廣泛應用。下面僅以在發電廠使用最為廣泛的SID-2CM型自動准同期裝置和SID-2X型自動選線器為例,重點介紹在發電廠DCS系統普遍採用的今天,如何設計、運用微機型自動准同期裝置,以達到提高整套機組自動化運行水平的目的。
3.1 SID-2CM裝置主要功能:
3.1.1、SID-2CM有8個通道可供1~8台、條發電機或線路並網復用,可適應不同類型的斷路器進行並列操作,並具備自動識別並網對象類別及並網性質的功能。
3.1.2 、設置參數有:斷路器合閘時間、允許壓差、過電壓保護值、允許頻差、均頻控制系數、均壓控制系數、允許功角、並列點兩側PT二次電壓實際額定值、系統側PT轉角、同頻調速脈寬、並列點兩側低壓閉鎖值、單側無壓合閘、同步表、開入確認單側無壓操作等。
3.1.3、控制器在發電機並網過程中按模糊控制理論的演算法,根據實測DEH和AVR控制特性所確定的均頻及均壓控制系數,對機組頻率及電壓進行控制,確保最快最平穩地使頻差及壓差進入整定范圍,實現更為快速的並網。
3.1.4、控制器在進行線路同頻並網(合環)時,如並列點兩側功角及壓差小於整定值將立即實施並網操作,否則就進入等待狀態,並發出信號。控制器具備自動識別差頻或同頻並網功能。
3.1.5、發電機並網過程中出現同頻時,控制器將自動給出加速控制命令,與DEH共同作用,消除同頻狀態。控制器與DEH共同作用,可確保不出現逆功率並網,亦可實施並列點單側無壓合閘、雙側無壓合閘等功能。
3.1.6、控制器完成並網操作後將自動顯示斷路器合閘迴路實測時間,及每個通道保留最近的8次實側值,以供校核斷路器合閘時間整定值的精確性。同頻並網因不需要合閘時間參數,故同頻並網時控制器不測量斷路器合閘時間。
3.1.7、控制器提供與上位機的通訊介面(RS-232、RS-485),也可以通過硬接線的方式與DCS系統介面,以完全滿足將自動准同期裝置納入DCS系統的需要。
3.1.8、控制器輸出的調速及調壓繼電器為小型電磁繼電器,可直接驅動DEH和AVR系統進行自動調頻和調壓,省去外加中間繼電器。
3.2 SID-2X裝置主要功能:
3.2.1、SID-2X最多具有8(或12)個多路開關模塊通道對8(或12)個並列點的同期信號進行切換。
3.2.2、接受由DCS或經RS-485匯流排發來的選線指令,控制指定的某路開關進行選線操作,且有RS-485介面。
3.2.3、接受由DCS發來的點動開關信號控制指定的某路開關進行選線操作。
3.2.4、在並網過程中,如遇到緊急事件,選線器可接受由DCS發來的緊急中止同期命令執行緊急中止同期操作。
3.2.5、在選線器上有8(或12)個指示燈指示被選中的多路開關通道號,選線器具有閉鎖重選功能,確保每次只選通一路多路開關。選線器可提供切換後的同期電壓作為手動同步的同期表使用,並有介面與手動的調壓、調速和合閘按鈕相連。
3.2.6、選線器的CPU模塊故障時,可在選線器面板上手動操作8(或12)個帶"唯一性"閉鎖鑰匙的開關進行人工選線操作。