04 第4章 同步发电机自动并列原理.pptx

第1页：第4章同步发电机自动并列原理

第4章同步发电机自动并列原理

4.1概述4.2自动准同期装置的组成4.3 ZZQ-5模拟式自动准同期装置4.4微机自动准同期装置

第2页：4.1概述

4.1概述

.1概述4.1.1并列操作的意义4.1.2对并列操作的基本要求4.1.3并列操作方式

第3页：并列操作的意义

并列操作的意义

在电力系统运行中，任一母线电压均可表示为其中的三个重要参数称为运行母线的状态量。

一台发电机组在未投入系统运行之前，它的电压与系统电压二者的状态量往往不相等，必须对发电机进行适当的操作，使它们的状态量相等，才能将发电机投入系统。

将发电机投入系统参加并列运行的操作称为并列操作。

同步发电机的并列操作称为同期。

第4页：对并列操作的基本要求

对并列操作的基本要求

并列瞬间，发电机的冲击电流不应超过规定的允许值。

并列后，发电机应能迅速进入同步运行状态。

第5页：并列操作方式

并列操作方式

发电机的并列操作方式通常分为准同期和自同期两种。

准同期:发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

自同期：将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统，并同时给发电机加上励磁，在原动机力矩、同步力矩等作用下把发电机拖入同步，完成并列操作。

这两种并列可以通过手动操作，也可以通过自动操作。

本章主要介绍自动准同期并列方法

第6页：4.2自动准同期装置的组成

4.2自动准同期装置的组成

4.2.1准同期并列的理想条件4.2.2并列误差对并列的影响4.2.3典型自动准同期装置的组成及并列原理

第7页：准同期并列的理想条件

准同期并列的理想条件

准同步并列的理想条件为两侧电源电压的三个状态量全部相等，即：

• (1)待并发电机频率与系统频率相等，即滑差(频差)为零；
• (2)待并发电机电压与系统电压的幅值相等，即压差为零；
• (3)断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与系统电压间的瞬时相角差为零。这时，断路器QF主触头间的值等于零，不但冲击电流等于零，而且并列后发电机与系统立即进入同步运行，不会发生任何扰动现象。

第8页：并列误差对并列的影响

并列误差对并列的影响

电压幅值差：同步并列时，只有发电机电压幅值与系统电压幅值不相等时的电压差产生的是无功冲击电流。

此时产生的冲击电流最大值为合闸相角差：在并列断路器闭合前的一瞬间，发电机电压与系统电压间存在相角差时产生有功冲击电流，冲击电流的最大值为滑差：两电压矢量间的相对电角速度简称滑差，滑差用来表示待并发电机与系统之间频率差的大小。

滑差越大，并列时的冲击就越大。

第9页：自动准同期装置的组成

自动准同期装置的组成

及并列原理1.自动准同期装置的组成频差控制单元电压差控制单元合闸信号控制单元

第10页：自动准同期装置组成框图

自动准同期装置组成框图

图4.7自动准同期装置组成

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第11页：准同期并列装置原理

准同期并列装置原理

线性整步电压的产生主要介绍利用线性整步电压获取恒定越前时间的准同期并列

第12页：整步电压工作原理电路图

整步电压工作原理电路图

图4.8整步电压工作原理电路图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第13页：线性整步电压图

线性整步电压图

图4.9线性整步电压图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第14页：越前时间比例微分原理电路图

越前时间比例微分原理电路图

图4.10越前时间的比例微分原理电路图

第15页：恒定越前时间的形成

恒定越前时间的形成

当线性整步电压加至比例微分电路的输入端后，经计算电平检测器翻转时间翻转时间值是仅与及的数值有关的常量，右端的负号与所取的时间标尺相反，即为“越前时间”，故为恒定越前时间。

第16页：滑差检测

滑差检测

滑差检测当时，是临界状态的滑差，即图中的情况；当时，，相应于图中的情况，表示滑差过大；当时，，相应于图中的情况，表示滑差合格。

第17页：滑差检测原理示意图

滑差检测原理示意图

图4.13滑差检测原理示意图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第18页：压差检测

压差检测

压差检测电压差检查由电压差测量回路和电压比较器组成。

根据比较器的翻转电平可以对电压差的大小进行检测。

电压差测量回路和电压比较回路，除用于检查电压差大小外，还可以用于电压差方向的检查。

第19页：4.3 ZZQ-5自动准同期装置

4.3 ZZQ-5自动准同期装置

.3 ZZQ-5模拟式自动准同期装置4.3.1 ZZQ-5的合闸部分原理4.3.2 ZZQ-5的均频均差部件4.3.3 ZZQ-5的均压部件

第20页：ZZQ-5并列合闸逻辑回路

ZZQ-5并列合闸逻辑回路

.3.1 ZZQ-5的合闸部分原理1.并列合闸逻辑回路ZZQ-5并列合闸逻辑回路的框图见图4.14所示。

第21页：ZZQ-5合闸逻辑回路框图

ZZQ-5合闸逻辑回路框图

图4.14 ZZQ-5合闸逻辑回路框图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第22页：合闸回路的逻辑关系

合闸回路的逻辑关系

合闸回路的逻辑关系对照其原理图(见图4.16)、逻辑回路框图(见图4.14)和波形图(见图4.15)说明。

第23页：ZZQ-5合闸部件波形图

ZZQ-5合闸部件波形图

图4.15 ZZQ-5合闸部件波形图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第24页：ZZQ-5合闸部件原理图

ZZQ-5合闸部件原理图

图4.16 ZZQ－5合闸部件原理图

第25页：ZZQ-5均频均差部件

ZZQ-5均频均差部件

.3.2 ZZQ-5的均频均差部件ZZQ-5的均频部分主要由滑差方向检测、脉冲展宽等部分构成，根据待并发电机频率的方向，来决定对发电机是发出减速脉冲还是增速脉冲，以使发电机频率尽快接近母线频率，加速自动并列的过程。

考虑到滑差为零而相角差不为零时，将无法并列，当滑差很小时，并列时间将拖得很长。

因此，在上述情况发生时，ZZQ-5的均频部分可自动发出一个调节脉冲，以加速并列过程。

均频部件的逻辑原理框图见图4.17。

第26页：均频部件原理框图

均频部件原理框图

图4.17均频部件原理框图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第27页：ZZQ-5均压部件

ZZQ-5均压部件

.3.3 ZZQ-5的均压部件ZZQ-5的均压部分(见图4.21)由电压差测量、电压比较器及脉冲展宽和脉冲间隔调节等电路构成。

第28页：ZZQ-5均压原理图

ZZQ-5均压原理图

图4.21 ZZQ-5均压原理图

本页以图示或公式为主，源文件提取到的文字较少，建议对照原课件图片补充本页要点。

第29页：微机自动准同期装置

微机自动准同期装置

在有滑差的情况下，母线电压与发电机电压之间的相角差不为常数，而是时间的函数，当发电机与系统不同步时，就在0与2π之间变化。

恒定越前时间要求在某个值时发出并列合闸命令，使断路器触头闭合瞬间的恰好为零。

滑差大，即大，则大；小，则小。

预报值的方法有微分预报法和积分预报法。

微机自动准同期装置合闸程序中，脉冲可以用程序完成。

自动准同期装置启动后先进行初始化，随即输入，进行计数，运行越前时间算法程序后，在越前时间到达瞬间，发出并列命令。

再经过脉冲扩展，以保证断路器所需的合闸时间。

微机同期利用滑差方向判定原理进行均频控制。

微机同期装置进行均压控制时，将与分别进行整流滤波后，输入微机进行比较及计算，其结果不但能得出压差值的大小，且能知道其方向。

第30页：本章小结

本章小结

本章小结本章主要介绍了发电机自动并列的概念、意义及并列操作方式，并列误差对并列的影响，典型自动准同期装置的组成及准同期并列装置的原理，微机自动准同期装置的原理等。

由于ZZQ-5在实际中获得了广泛的应用，本章以模拟式自动准同期装置ZZQ-5为例，详细介绍了ZZQ-5各部分的组成及工作原理。

微机自动准同期装置是现代电力系统自动化装置的发展趋势，它采用微分或积分预报法对角差进行预报，本章对其组成及工作原理也做了简单介绍，以便读者对同类产品有一个基本了解。