自动准同步装置分为哪两种

① 自动准同期装置有几部分组成

自动准同期装置一般由电源部分，合闸部分，均频部分和均压部分组成,。

② 同期装置的同期装置的分类

准同期并列操作就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。
a.发电机电压相序与系统电压相序相同；
b.发电机电压与并列点系统电压相等；
c.发电机的频率与系统的频率基本相等；
d.合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 从实现方式上，准同期并列操作分为手动准同期和自动准同期：
a.操作人员观察同期表，根据经验发合闸命令。一般手动准同期作为自动准同期的备用方式。
b.自动准同期：当现地控制单元发出合闸命令时，自动准同期装置自动寻找最佳合闸时间，发出合闸令；同时，在不满足同期合闸时，给励磁、调速器发出调整命令，加快合闸时间。 自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。
自同期法的优点：合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；操作简便，易于实现操作自动化。因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；在系统电压和频率因故降低至不能使用准同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。
自同期法的缺点：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。

③ 同步发电机的准同期装置按自动化程度可以分为

A.半自动准同期并列装置 B. 自动准同期并列装置

④ 简述感应同步器的工作原理.感应同步器有哪两种工作方式

感应同步器是利用电磁原理将线位移和角位移转换成电信号的一种装置。根据用途，可将感应同步器分为直线式和旋转式两种，分别用于测量线位移和角位移。工作原理 ：感应同步器在工作时，如果在其中一种绕组上通以交流激励电压，由于电磁耦合，在另一种绕组上就产生感应电动势。该电动势随定尺和滑尺（对长感应同步器而言）的相对位置不同呈正弦、余弦函数变化。通过对正弦、余弦函数变化的感应电动势信号的检测处理，便可测量出直线位移量（对长感应同步器而言）。

⑤ 并网同期装置发出的指令一般是多长

准同期并网

准同期并网，是在同步发电机已投入调速器和励磁装置，当待并发电机版电压的幅值、频率权和相位与同期点系统侧电压的幅值、频率和相位接近相等时，通过同期点断路器合闸将发电机并入系统。

发电机的准同期并网分为手动准同期和自动准同期两种。发电机正常并列采用自动准同期并网，手动准同期一般作为自动准同期装置失灵时的备用并网手段。进行手动准同期并网须经有关领导批准后方可执行，且应由值长监护有经验的操作人员操作。

采用自动准同期方式时，将要并网的发电机拖动到接近同步转速，投入发电机励磁，检查发电机升压至额定电压，检查自动准同期装置完好，投入同期装置，由装置自动微调转速和电压。在满足同期并列条件后，由同期装置发出合闸命令，同期点断路器合闸，检查并确认同期装置自动退出。
DEH 是数字电液调节系统，负责控制汽轮机的转速、负荷。机组同期时，同期装置发生转速增、减脉冲信号到DEH系统，DEH系统根据信号调节汽轮机的转速，使发电机与电网达到同期时合上发电机出口开关，则发电机实现并网。

AVR是负责调节发电机励磁装置，改变发电机无功的，一般AVR装置投入自动方式，根据电网下发的无功指令自动增减发电机的无功。

⑥ 模拟式同期装置存在的主要问题是什么

摘要：针对当前国内大中型发电厂自动准同期装置的运行情况及存在的问题进行了分析，介绍了SID-2X型自动选线器和SID-2CM微机型自动准同期装置工作原理，并对如何应用新技术、新设备的方法进行了探讨。
关键词：自动准同期装置 发电机 系统 断路器 并网 DCS 应用
1 概述
从国内目前电力系统来看，不同大小容量、不同类型的发电机组要并网发电，一般主要通过以下两种方式：自同步方式和准同步方式。
1.1、采用自同步方式的发电机组，应符合定子绕组的绝缘及端部固定情况良好、端部接头无不良现象，自同步并列时，定子超瞬变电流的周期分量不超过允许值的要求。在系统故障情况下，水轮发电机组可采用自同步方式，100MW以下的汽轮发电机组也可采用自同步方式。
1.2、在正常情况下，同步发电机组的并列应采用准同步方式。
为此，电力系统明文规定，在发电厂中，对单机容量在6 MW以上的发电厂，应装设自动准同步装置和带相位闭锁的手动准同步装置。
在九十年代及以前，除了当时全套引进国外设备的发电机组外，国内各发电厂基本上都是使用电磁型继电器、晶体管元器件或小规模集成电路构成的ZZQ系列自动准同步装置。
但随着全世界范围内计算机技术的飞速发展，作为技术、经济高度密集型的发电厂，其自动控制技术及其产品开发已是日新月异、层出不穷，尤其是自动准同期装置，微机化、智能化产品也是型式多样。
2 旧同期设备存在的主要问题
由于投产比较早的国产发电机组，绝大多数都是采用国产的自动准同期装置，它们都普遍存在以下不足之处：
2.1、如果过大的相角差并网，使发电机组的定子转子绕组、轴瓦、联轴器等过大的振动而受到严重的累积机械损伤，或诱发发电机组转子大轴系统扭振，使发电机组正常的运行寿命大大缩短是有可能的。
2.2、为追求理想的同期合闸点，对电压差、频率差过分精细的调节，不但会消耗大量的时间，而且会带来较大的因维持发电机组空转而造成的能耗浪费。
2.3、在同频合环操作过程中，如发电机倒厂用电等操作，如果不考虑功角、压差的因数，有可能造成系统继电保护误动作，甚至造成系统振荡。
2.4、更为严重的是，由于集中控制的需要和节省投资，过去往往设计成多台不同类型的断路器、几台发电机组共用一组同期小母线和一套准同期装置，不可避免地共用了一套准同期并网定值。由于不同类型的断路器合闸性能差异性很大，如合闸速度的不同，不同电压等级的电压互感器二次同期比较的幅值和相位也有所不同，直接导致合闸导前时间的不同，在唯一的导前时间定值下，从而不可避免地会出现合闸脉冲的不准确性。
2.5、服役时间长，元器件老化严重，用户维护调试困难，产品质量难以保持。
2.6、电力系统自动控制系统发展迅速，非智能型的自动准同期装置无法满足现代化电力工业发展的要求。
3 微机型自动准同期装置的应用
综观大江南北，无论是单机容量30万KW、60万KW及以上的大型发电厂，还是单机容量几万KW、几千KW的小型电厂，无论是水电厂还是火电厂，不管是新机投产还是旧机改造，都不遗余力地选用微机型自动准同期装置，由于它们的先进性、高可靠性、高精度且高速度、智能化且维护使用方便，得到发电行业的广泛应用。下面仅以在发电厂使用最为广泛的SID-2CM型自动准同期装置和SID-2X型自动选线器为例，重点介绍在发电厂DCS系统普遍采用的今天，如何设计、运用微机型自动准同期装置，以达到提高整套机组自动化运行水平的目的。
3.1 SID-2CM装置主要功能：
3.1.1、SID-2CM有8个通道可供1~8台、条发电机或线路并网复用，可适应不同类型的断路器进行并列操作，并具备自动识别并网对象类别及并网性质的功能。
3.1.2 、设置参数有：断路器合闸时间、允许压差、过电压保护值、允许频差、均频控制系数、均压控制系数、允许功角、并列点两侧PT二次电压实际额定值、系统侧PT转角、同频调速脉宽、并列点两侧低压闭锁值、单侧无压合闸、同步表、开入确认单侧无压操作等。
3.1.3、控制器在发电机并网过程中按模糊控制理论的算法，根据实测DEH和AVR控制特性所确定的均频及均压控制系数，对机组频率及电压进行控制，确保最快最平稳地使频差及压差进入整定范围，实现更为快速的并网。
3.1.4、控制器在进行线路同频并网（合环）时，如并列点两侧功角及压差小于整定值将立即实施并网操作，否则就进入等待状态，并发出信号。控制器具备自动识别差频或同频并网功能。
3.1.5、发电机并网过程中出现同频时，控制器将自动给出加速控制命令，与DEH共同作用，消除同频状态。控制器与DEH共同作用，可确保不出现逆功率并网，亦可实施并列点单侧无压合闸、双侧无压合闸等功能。
3.1.6、控制器完成并网操作后将自动显示断路器合闸回路实测时间，及每个通道保留最近的8次实侧值，以供校核断路器合闸时间整定值的精确性。同频并网因不需要合闸时间参数，故同频并网时控制器不测量断路器合闸时间。
3.1.7、控制器提供与上位机的通讯接口（RS-232、RS-485），也可以通过硬接线的方式与DCS系统接口，以完全满足将自动准同期装置纳入DCS系统的需要。
3.1.8、控制器输出的调速及调压继电器为小型电磁继电器，可直接驱动DEH和AVR系统进行自动调频和调压，省去外加中间继电器。
3.2 SID-2X装置主要功能：
3.2.1、SID-2X最多具有8（或12）个多路开关模块通道对8（或12）个并列点的同期信号进行切换。
3.2.2、接受由DCS或经RS-485总线发来的选线指令，控制指定的某路开关进行选线操作，且有RS-485接口。
3.2.3、接受由DCS发来的点动开关信号控制指定的某路开关进行选线操作。
3.2.4、在并网过程中，如遇到紧急事件，选线器可接受由DCS发来的紧急中止同期命令执行紧急中止同期操作。
3.2.5、在选线器上有8（或12）个指示灯指示被选中的多路开关通道号，选线器具有闭锁重选功能，确保每次只选通一路多路开关。选线器可提供切换后的同期电压作为手动同步的同期表使用，并有接口与手动的调压、调速和合闸按钮相连。
3.2.6、选线器的CPU模块故障时，可在选线器面板上手动操作8（或12）个带"唯一性"闭锁钥匙的开关进行人工选线操作。

⑦ 自动准同步装置的工作原理，及作用，适用场合，优缺点。

1、全同步式变速器上采用的是惯性同步器，它主要由接合套、同步锁环等组成，它的特点是依靠摩擦作用实现同步。接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角（锁止角），同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。锁止角与锥面在设计时已作了适当选择，锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步，同时又会产生一种锁止作用，防止齿轮在同步前进行啮合。当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后，在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低（或升高）到与同步锁环转速相等，两者同步旋转，齿轮相对于同步锁环的转速为零，因而惯性力矩也同时消失，这时在作用力的推动下，接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合，并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程。

2、同步器，是使在换挡中相互接合的齿轮实现同步的装置。 在换挡过程中，应当使准备啮合的那一对齿轮的接合齿圈的圆周速度达到相等 （即同步），才能平顺地挂上挡。否则，两齿轮齿圈间会发出冲击和噪音，影响齿轮的寿命。为了便于换挡，汽车变速器在常用的各挡间都装有同步器，使相啮合的一对齿轮先同步，而后啮合。汽车同步器齿环采用特种金属材料，特种铸造方法，特种精锻工艺加工而成，并对关键工序及特殊工序进行监控，使产品具有高强度（HRB85-100），高耐磨（台架试验22万次不失效），高韧性（搞拉强度600MPa，屈服强度210MPa）等特点。

⑧ 为什么准同期装置都是利用脉动电压这一特性进行工作的

实验 1 手动准同期并网实验、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列运行原理，掌握准同期并列条件。 2．掌握手动准同期的概念及并网操作方法，准同期并列装置的分类和功能。 3．熟悉同步发电机手动准同期并列过程二、原理说明 在满足并列条件的情况下， 只要控制得当， 采用准同期并列方法可使冲击电流很小且对 电网扰动甚微， 故准同期并列方式是电力系统运行中的主要并列方式。 准同期并列要求在合 闸前通过调整待并发电机组的电压和转速， 当满足电压幅值和频率条件后， 根据“恒定越前 时间原理” ，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令， 这种 并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。依并列操作的自动化程度， 又可分为手动准同期、 半自动准同期和全自动准同期三种方 式。正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差， 其幅值作周期性的正弦规律变化。 它能反 映发电机组与系统间的同步情况， 如频率差、 相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的 是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律， 其波形为三角波。 它能反映电机组与系统间 的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点 （相同点） 时合闸， 考虑到断路器的固有 合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。自动准同期并列， 通常采用恒定越前时间原理工作， 这个越前时间可按断路器的合闸时 间整定。准同期控制装置根据给定的允许压差和允许频差， 不断地检测准同期条件是否满足， 在不满足要求时，闭锁合闸并且发出均压、均频控制脉冲。当所有条件均满足时， 在整定的 越前时间送出合闸脉冲。三、实验内容与步骤选定实验台面板上的旋钮开关的位置： 将“励磁方式” 旋钮开关打到 “微机励磁” 位置； 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“手动”位置。
微机励磁装置设置为“恒 Ug ”控制方式。1.发电机组起励建压，使 n=1485 rpm ; Ug= 390V。 将自耦调压器的旋钮逆时针旋至最小。 按下 QF7 合闸按钮， 观察实验台上系统电压表，顺时针旋转旋钮至显示线电压 400V，然后按下 QF1和QF3合闸按钮。2.在手动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内 ,相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。⑴将实验台上的“同期表控制”旋钮打到“投入”状态。投入模拟同期表。观察模拟式同期表中，频差和压差指针的偏转方向和偏转角度，以及和相角差指针的旋转方向。 ⑵按下微机调速装置上的 “＋” 键进行增频，同期表的频差指针接近于零；此时同期表 的压差指针也应接近于零，否则，调节微机励磁装置。⑶观察整步表上指针位置， 当相角差指针旋转至接近 0 度位置时（此时相差也满足条件）手动按下 QF0 合闸，合闸成功后，并网指示灯闪烁蜂鸣。观察并记录合闸时的冲击电流将并网前的初始条件调整为：发电机端电压为 410V， n=1515 rpm，重复以上实验，注意观察各种实验现象。3•在手动准同期方式下，偏离准同期并列条件，发电机组的并列运行操作 本实验分别在单独一种并列条件不满足的情况下合闸，记录功率表冲击情况；⑴电压差、相角差条件满足，频率差不满足，在 fg> fs和fgV fs时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表 P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小， 分别填入表3-3-5-1 ;注意：频率差不要大于 0.5Hz。⑵频率差、相角差条件满足，电压差不满足， Vg> Vs和VgV Vs时手动合闸，观察并记录实验台上有功功率表 P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小， 分别填入表3-3-5-1;注意：电压差不要大于额定电压的 10%。⑶频率差、电压差条件满足，相角差不满足， 顺时针旋转和逆时针旋转时手动合闸，观 察并记录实验台上有功功率表 P和无功功率表Q指针偏转方向及偏转角度大小，分别填入 表3-3-5-1。注意：相角差不要大于 30。
表3-1偏离准同期并列条件并网操作时，发电机组的功率方向变化表
、、状态参数 fg > fs fg V fs Vg> Vs VgV Vs 顺时针 逆时针
P (kW)
Q (kVar)
⑷发电机组的解列和停机。 （见第一章）四、实验报告1 •根据实验步骤，详细分析手动准同期并列过程。2•根据实验数据，比较满足同期并列条件与偏离准同期并列条件合闸时，对发电机组 和系统并列时的影响。
实验 2 半自动准同期并网实验一、实验目的1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。2．掌握半自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3．熟悉同步发电机半自动准同期并列过程。二、原理说明为了使待并发电机组满足并列条件， 完成并列自动化的任务， 自动准同期装置需要满足 以下基本技术要求：1．在频差及电压差均满足要求时，自动准同期装置应在恒定越前时间瞬间发出合闸信号，使断路器在 笔=0时闭合。2．在频差或电压差有任一满足要求时，或都不满足要求时，虽然恒定越前时间到达， 自动准同期装置不发出合闸信号。3．在完成上述两项基本技术要求后，自动准同期装置要具有均压和均频的功能。如果 频差满足要求， 是发电机的转速引起的， 此时自动准同期装置要发出均频脉冲， 改变发电机 组的转速。 如果电压差不满足要求， 是发电机的励磁电流引起的， 此时自动准同期装置要发 出均压脉冲，改变发电机的励磁电流的大小。同步发电机的自动准同期装置按自动化程度可分为： 半自动准同期并列装置和自动准同 期并列装置。半自动准同期并列装置没有频差调节和压差调节功能。 并列时， 待并发电机的频率和电 压由运行人员监视和调整， 当频率和电压都满足并列条件时， 并列装置就在合适的时间发出 合闸信号。 它与手动并列的区别仅仅是合闸信号由该装置经判断后自动发出， 而不是由运行人员手动发出。三、实验内容与步骤选定实验台面板上的旋钮开关的位置： 将“励磁方式” 旋钮开关打到 “微机励磁” 位置； 将“励磁电源” 旋钮开关打到 “他励”位置；将“同期方式” 旋钮开关打到 “半自动” 位置。 微机励磁装置设置为“恒 Ug”控制方式；“手动”方式。1.发电机组起励建压，使 n=1480rpm ； Ug=400V。（操作步骤见第一章）2．查看微机准同期的各整定项是否为附录八中表 4-8-2 的设置（出厂设置） 。如果不符，则进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项：
“自动调频” ：退出。“自动调压” ：退出。“自动合闸” ：投入。注：QF0合闸时间整定继电器设置为 td- （40〜60ms）。td为微机准同期装置的导前时间 设置，出厂设置为 100ms,所以时间继电器设置为 40〜60ms3.在半自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差 在允许范围内 ,相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。⑴观察微机准同期装置压差闭锁和升压和降压指示灯的变化情况。 升压指示灯亮， 相应操作微机励磁装置上的“＋”键进行升压，直至“压差闭锁”灯熄灭；降压指示灯亮，相应 操作微机励磁装置上的“－”键进行降压，直至“压差闭锁”灯熄灭。此调节过程中，观察 并记录观察并记录压差减小过程中， 模拟式同期表中， 电压平衡表指针的偏转方向和偏转角 度的大小的变化情况。⑵观察微机准同期装置频差闭锁和加速和减速指示灯的变化情况。 加速指示灯亮， 相应 操作微机调速装置上的“＋”键进行增频，直至“频差闭锁”灯熄灭；减速指示灯亮，相应 操作微机励磁装置的“－”键进行减频，直至“频差闭锁”灯熄灭。此调节过程中，观察并 记录观察并记录频差减小过程中， 模拟式同期表中， 频差平衡表指针的偏转方向和偏转角度 的大小的变化，以及相位差指针旋转方向及旋转速度情况。⑶“压差闭锁”和“频差闭锁”灯熄灭，表示压差、频差均满足条件，微机装置自动判断相差也满足条件时，发出 QF0 合闸命令， QF0 合闸成功后，并网指示灯闪烁蜂鸣。观察 并记录合闸时的冲击电流。将并网前的初始条件调整为：发电机端电压为 410V， n=1515 rpm ，重复以上实验，注意观察各种实验现象。⑷发电机组的解列和停机。 （见第一章）四、实验报告1．根据实验步骤，详细分析半自动准同期并列过程。2．通过实验过程，分析半自动准同期与手动准同期的异同点
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电力系统自动化实验2018
实验 1 手动准同期并网实验
、实验目的
1．加深理解同步发电机准同期并列运行原理，掌握准同期并列条件。 2．掌握手动准同期的概念及并网操作方法，准同期并列装置的分类和功能。 3．熟悉同步发电机手动准同期并列过程
二、原理说明 在满足并列条件的情况下， 只要控制得当， 采用准同期并列方法可使冲击电流很小且对 电网扰动甚微， 故准同期并列方式是电力系统运行中的主要并列方式。 准同期并列要求在合 闸前通过调整待并发电机组的电压和转速， 当满足电压幅值和频率条件后， 根据“恒定越前 时间原理” ，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令， 这种 并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。