自動准同步裝置分為哪兩種

① 自動准同期裝置有幾部分組成

自動准同期裝置一般由電源部分，合閘部分，均頻部分和均壓部分組成,。

② 同期裝置的同期裝置的分類

准同期並列操作就是將待並發電機升至額定轉速和額定電壓後，滿足以下四項准同期條件時，操作同期點斷路器合閘，使發電機並網。
a.發電機電壓相序與系統電壓相序相同；
b.發電機電壓與並列點系統電壓相等；
c.發電機的頻率與系統的頻率基本相等；
d.合閘瞬間發電機電壓相位與系統電壓相位相同。 從實現方式上，准同期並列操作分為手動准同期和自動准同期：
a.操作人員觀察同期表，根據經驗發合閘命令。一般手動准同期作為自動准同期的備用方式。
b.自動准同期：當現地控制單元發出合閘命令時，自動准同期裝置自動尋找最佳合閘時間，發出合閘令；同時，在不滿足同期合閘時，給勵磁、調速器發出調整命令，加快合閘時間。 自同期並列操作，就是將發電機升速至額定轉速後，在未加勵磁的情況下合閘，將發電機並入系統，隨即供給勵磁電流，由系統將發電機拉入同步。
自同期法的優點：合閘迅速，自同期一般只需要幾分鍾就能完成，在系統急需增加功率的事故情況下，對系統穩定具有特別重要的意義；操作簡便，易於實現操作自動化。因為在發電機未加勵磁電流時合閘並網，不存在准同期條件的限制，不存在准同期法可能出現的問題；在系統電壓和頻率因故降低至不能使用准同期法並列操作時，自同期方法將發電機投入系統提供了可能性。
自同期法的缺點：未加勵磁的發電機合閘並入系統瞬間，相當一個大容量的電感線圈接入系統，必然會產生沖擊電流，導致局部系統電壓瞬間下降。一般自同期法使用於水輪發電機及發電機—變壓器組接線方式的汽輪發電機。在採用自同期法實施並列前，應經計算核對。

③ 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

④ 簡述感應同步器的工作原理.感應同步器有哪兩種工作方式

感應同步器是利用電磁原理將線位移和角位移轉換成電信號的一種裝置。根據用途，可將感應同步器分為直線式和旋轉式兩種，分別用於測量線位移和角位移。工作原理 ：感應同步器在工作時，如果在其中一種繞組上通以交流激勵電壓，由於電磁耦合，在另一種繞組上就產生感應電動勢。該電動勢隨定尺和滑尺（對長感應同步器而言）的相對位置不同呈正弦、餘弦函數變化。通過對正弦、餘弦函數變化的感應電動勢信號的檢測處理，便可測量出直線位移量（對長感應同步器而言）。

⑤ 並網同期裝置發出的指令一般是多長

准同期並網

准同期並網，是在同步發電機已投入調速器和勵磁裝置，當待並發電機版電壓的幅值、頻率權和相位與同期點系統側電壓的幅值、頻率和相位接近相等時，通過同期點斷路器合閘將發電機並入系統。

發電機的准同期並網分為手動准同期和自動准同期兩種。發電機正常並列採用自動准同期並網，手動准同期一般作為自動准同期裝置失靈時的備用並網手段。進行手動准同期並網須經有關領導批准後方可執行，且應由值長監護有經驗的操作人員操作。

採用自動准同期方式時，將要並網的發電機拖動到接近同步轉速，投入發電機勵磁，檢查發電機升壓至額定電壓，檢查自動准同期裝置完好，投入同期裝置，由裝置自動微調轉速和電壓。在滿足同期並列條件後，由同期裝置發出合閘命令，同期點斷路器合閘，檢查並確認同期裝置自動退出。
DEH 是數字電液調節系統，負責控制汽輪機的轉速、負荷。機組同期時，同期裝置發生轉速增、減脈沖信號到DEH系統，DEH系統根據信號調節汽輪機的轉速，使發電機與電網達到同期時合上發電機出口開關，則發電機實現並網。

AVR是負責調節發電機勵磁裝置，改變發電機無功的，一般AVR裝置投入自動方式，根據電網下發的無功指令自動增減發電機的無功。

⑥ 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。

⑦ 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。

⑧ 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。