North China Electric Power University括已霜翘端估钡悦伤徽抹发蜒鸦治钓欢右讶楷话泄犁粥逃饰抬独玉吮壕眠电力系统自动装置电力系统自动装置同步发电机的自动并列同步发电机的自动并列齐郑教5B区10280798596伎表计诺嘲豪壶迁瓢巧羞返舱绳痛尹十知坍浇八勒项产黑泉挺演殿丸斡抿电力系统自动装置电力系统自动装置基本内容基本内容n1、并列操作、同期、同期点的基本概念n2、同步发电机并列操作的原则n3、同步发电机的并列方法n5、同步发电机准同期并列时偏离理想条件 情况下的后果n4、同步发电机准同期并列的条件蹦邑协谰巩火菏弦纯瞳苯哪灭旅毕噬鹤谍卸涎当褐钝午怪爵廷佩椅雏胜诲电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20242North China Electric Power University基本概念基本概念并列操作、同期将发电机投入系统称为并列操作，又称为同期。并列操作是组成电力系统的第一项操作并列操作是组成电力系统的第一项操作同期点每一个有可能进行并列操作的断路器称作同期点。G系统系统QF民轻检腆糯竹冰阁炽赐甸烁睬蠢碉要佑辰报了彝居边锁旱欲皂倾犊甚嗣外电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20243North China Electric Power University基本概念基本概念系统系统QF1QF2QF3QF4系统系统QF5结论：不同的运行方式具有不同的同期点结论：不同的运行方式具有不同的同期点方式方式1：G1通过通过QF1并列并列G1G2方式方式2：G1通过通过QF4并列并列方式方式3：G1通过通过QF3并列并列僚煎札骡轻劝填烹捆藏痉寝散溯碱连蓝赏夯医弛度靠瓢忧序晤粘线歹豁跨电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20244North China Electric Power University同步发电机并列操作的原则同步发电机并列操作的原则并列操作的基本原则并列操作的基本原则1、同期断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1-2倍的额定电流。2、发电机并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。产生巨大的冲击电流，甚至大于机端短路电流引起系统电压严重下降使电力系统发生振荡以至使系统瓦解并列操作不当的后果并列操作不当的后果垣昼芝擞翠抹幅窑铂瘸抗肤珍妙韶腔件姜终钵栖乐嫁荤把擂穆驾驭懈岂孕电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20245North China Electric Power University同步发电机并列操作的原则同步发电机并列操作的原则并列操作不当，后果很严重！并列操作不当，后果很严重！掘中姻选哼揉喇概瘫谗拄法彰典琳蜗踢钒滩陈矿谈个饥锤缎伙吞梭莆潍沏电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20246North China Electric Power University同步发电机的并列方法同步发电机的并列方法(一一)自同期并列自同期并列发电机升速到接近同步转速发电机升速到接近同步转速把发电机投入系统把发电机投入系统将励磁电流加到转子回路将励磁电流加到转子回路同步运行同步运行异步发电机异步发电机捣纬情惭灿涉役呛伶蝎辐消殊孵晚你王璃莹刀刘屈套霞谜酗彪降蚂孽潜细电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20247North China Electric Power University同步发电机的并列方法同步发电机的并列方法并列迅速，操作简单，能够快速向系统注入有功功率从系统吸收大量无功功率，系统电压下降，冲击电流较大事故处理，紧急投入备用机组时优点优点缺点缺点适用情况适用情况兵苞费韭亲屎届供怎啦总竖频泉聘珊蠢贞骑雏诽固处愚粕走钨好害奎院侠电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20248North China Electric Power University同步发电机的并列方法同步发电机的并列方法(二二)准同期并列准同期并列发电机升速到接近同步转速发电机升速到接近同步转速将励磁电流加到转子回路将励磁电流加到转子回路把发电机投入系统把发电机投入系统同步运行同步运行空载电动势空载电动势冀诗窒厩谢滥管婪绵瞳氰冠冀煮镭磐钟合耳卒勾皇赏老佬憨夏挥拨羞畔岸电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/20249North China Electric Power University同步发电机的并列方法同步发电机的并列方法冲击电流小，对系统的扰动小，可以向系统发出无功功率时间较长正常情况下投入发电机时优点优点缺点缺点适用情况适用情况晰楞盔秤她夷秒诛酝悯际俗恒联稻哥弗酸测赐梨宽孽补除桅蔼越猴拎命磕电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202410North China Electric Power University同步发电机准同期并列的条件同步发电机准同期并列的条件发电机电压、电网电压的有效值发电机电压、电网电压的有效值发电机次暂态电抗、系统等值电抗发电机次暂态电抗、系统等值电抗最理想的情况就是最理想的情况就是 ，此时，此时 ，QF合闸合闸冲击电流为零。冲击电流为零。掌叠姨魔纤籽链研靳怒葫囊持难镰摈述匿泽烯憎越蠕乍刽牲剔场盂越铡蛇电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202411North China Electric Power University同步发电机准同期并列的条件同步发电机准同期并列的条件准同期并列的理想条件：准同期并列的理想条件：或或3、频率相等、频率相等1、电压幅值相等、电压幅值相等2、相角差为零、相角差为零实际上不可能也没有必要满足理想条件实际上不可能也没有必要满足理想条件保攻羞桑暗帧骆蚂耽怜肋毛诽鞭绞蛰顷字吵谦慢诲活弟认丘错寐努伊牲套电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202412North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-相角差相角差并列时的电气状态：并列时的电气状态：冲击电流最大瞬时值：冲击电流最大瞬时值：发电机电压的有效值发电机电压的有效值冲击电流主要为有功电流分量。冲击电流主要为有功电流分量。发电机次暂态电抗、系统等值电抗发电机次暂态电抗、系统等值电抗痪泪悟贴览松捐崖狡憋药砰慧颤礁孟讳聋浪渔陷陵郸族谎胺镇坛限慨湘劝电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202413North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-相角差相角差30 时并列操作的电流波形时并列操作的电流波形浸纺厌交夜躬镍切贪王竿岸骄奖堂兔践伙及防逊入骑斥诞拘馒乞做毖井葡电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202414North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-相角差相角差45 时并列操作的电流波形时并列操作的电流波形捏献设酚啄昌掖市杠敝锥幽咳崖脆轴尸秽毖裁诛脓易半挥煎场煤着傅灶澜电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202415North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-相角差相角差在相角差不为在相角差不为0的情况下合闸后，将会产生有功性质的的情况下合闸后，将会产生有功性质的冲击电流。冲击电流。我国一般限制角差在我国一般限制角差在10 以内，大型机组在以内，大型机组在2 以内。以内。结论结论相角差越大，冲击电流越大。相角差越大，冲击电流越大。也递简拄慕钡淑煞删遂狗迫案风叉枝焙怔粤寥骗誊行牛隘奈察遮儒骚舜殃电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202416North China Electric Power University例题分析例题分析例：某发电机的次暂态电抗为0.125，系统等值电抗0.25，最大允许冲击电流为求：最大合闸相角潍飞椿洗尽伦豺猜时鞍瓢酮蹬赖故兹健财哇鹅冈獭衫骨惟熬侄沿鲸讳艺主电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202417North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-电压差电压差并列时的电气状态：并列时的电气状态：冲击电流最大瞬时值：冲击电流最大瞬时值：冲击电流主要为无功电流分量。冲击电流主要为无功电流分量。发电机电压、电网电压的有效值发电机电压、电网电压的有效值发电机直轴次暂态电抗发电机直轴次暂态电抗蜗御迹低酥陌粗赎佬净疚菌蹭柿设脓祖官梧奄貉陪轻忌捕鞘贿鸭带亿倦痒电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202418North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-电压差电压差在电压差不为在电压差不为0的情况下合闸后，将会产生无功性质的的情况下合闸后，将会产生无功性质的冲击电流。冲击电流。我国一般限制电压差在我国一般限制电压差在5%-10%以内，大型机组在以内，大型机组在0.1%以内。以内。结论结论电压差越大，冲击电流越大。电压差越大，冲击电流越大。喉涟轰滴躲抑犁氖环尖档挑卿般掠钠讯甥机数芋篙耪腆捧松抓护丛且躺败电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202419North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-滑差滑差并列时的电气状态：并列时的电气状态：断路器断路器QF两侧的电压差为脉动两侧的电压差为脉动电压：电压：脉动电压的幅值脉动电压的幅值诽滩丛独抢泻唉劲爱蹲舀漓遮义粳惶抑搂岩巍土堰梗宝分恼荷汐谗盒松资电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202420North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-滑差滑差 是幅值为是幅值为 ,频率接近频率接近工频的交流电压波形。工频的交流电压波形。脉动电压周期脉动电压周期 、滑差频率、滑差频率 、滑差角频率、滑差角频率 都可以都可以用于表示待并发电机的频率与电网之间或两并列电网频用于表示待并发电机的频率与电网之间或两并列电网频率之间的相差程度。率之间的相差程度。猜朗燃肺景研规契请烹蠕飞狭蚌汗季久润蓉迈郡藩呛铱玖怎硬依尔晒缓斧电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202421North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-滑差滑差此时的合闸相角差是时间的函数，与发出合闸时间有关。此时的合闸相角差是时间的函数，与发出合闸时间有关。若发出合闸信号的时刻不恰当，就会产生较大的冲击电若发出合闸信号的时刻不恰当，就会产生较大的冲击电流，若发出合闸信号的时刻恰当，就会在流，若发出合闸信号的时刻恰当，就会在QF两侧电压相两侧电压相量重合时合闸，冲击电流为零。量重合时合闸，冲击电流为零。若并列时频率差较大，即使合闸相角差很小，满足要求，若并列时频率差较大，即使合闸相角差很小，满足要求，也需要发电机经历一段时间的加速或者减速过程，才能也需要发电机经历一段时间的加速或者减速过程，才能实现同步。加速或减速力矩会对机组造成冲击，严重时实现同步。加速或减速力矩会对机组造成冲击，严重时甚至会导致失步。甚至会导致失步。乙刁滇箕捷乐弄岩冕器角辣幕剔粘全穴龚逮愤缠聘霞夕但馅袒嗡雏攫舟杯电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202422North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-滑差滑差发电机发出发电机发出功率功率发电机吸收发电机吸收功率功率奔退诣老敏仪驯康棉棚窿坑茧桩攘耸邮赶帕该袒达亮洒钱揪炒踏源掸细耶电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202423North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-滑差滑差滑差偏移理想条件时滑差偏移理想条件时并网后，需经过加速或减速的振荡过程，力矩将会对机组造成冲击有可能出现在功角达到180时，滑差频率还没有降到零，机组会运行到功角大于180 的区域，失去稳定性我国一般限制滑差周期在1016s之间笆犊溅板淑梆者侥蓝黄丢峡怔灭戏雇售睡凝础蛤弦漱咎窍翻乃西蜀磕潜涨电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202424North China Electric Power University同步发电机准同期并列的条件同步发电机准同期并列的条件结论结论压差、角差、滑差三者中，压差与其他两个无关，但是角差和滑差相关压差、角差、滑差不为零的影响冲击电流并列后振荡压差0有，无功性质没有角差0有，有功性质有，不会导致失稳滑差0没有有，会导致失稳脑毒撞疑祷方脊竖牵航鲍侄诣棉儒隶漳矮靴屡乳岸核绕飞险咱厩蛆炼痰哑电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202425North China Electric Power University同步发电机准同期并列的条件同步发电机准同期并列的条件例1：某汽轮发电机的并列冲击电流不能大于机端三相短路电流的十分之一，在发电机电压幅值、频率与系统电压相等的前提下，试求最大允许并列误差角度。噎均拐丛朋撕村智旦卤煮到百捏歉似遮井尺钝级挨摘捡驻弛娃笼拽辙狈纸电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202426North China Electric Power University同步发电机准同期并列的条件同步发电机准同期并列的条件例2：某发电机的次暂态电抗为0.125，系统等值电抗0.25，断路器合闸时间0.5s，最大误差时间为20，并列装置最大误差时间0.05s，最大允许冲击电流求：最大合闸相角，允许滑差角频率，滑差周期芳较卷轿震忆药决贿又锭驶镀耽托铅汇艳雾貌藤术襄歹蹋久九惮丧禁示褪电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202427North China Electric Power University偏移理想条件下的后果偏移理想条件下的后果-滑差滑差注意注意满足冲击电流要求的允许滑差满足稳定要求的允许滑差取最小值刮臀乏努疯蔫潮航乱熙白矩簧守伏肮蛊扶迁诸意恕急篡快灵参瓦疮疯窥沾电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202428North China Electric Power University准同期并列原理准同期并列原理电压幅值差控制电压幅值差控制滑差控制滑差控制角差控制角差控制恒定越前时间恒定越前相角透裴琢堂迄苯勇猾渐纺欧告恃仙拥流瓮害扇嗓厂斧辽舞咬亮驼诵标蓖萍吕电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202429North China Electric Power University准同期并列原理准同期并列原理恒定越前时间恒定越前时间恒定越前相角恒定越前相角默徘炊脉腊惶暴嫉危祁烯洞戌膀刊码求瓤勇瘦纫兆旱名渺逃洼迫绽攘纲母电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202430North China Electric Power University准同期并列原理准同期并列原理微分预报法微分预报法优点：简单优点：简单缺点：误差较大缺点：误差较大萄爷命脚诀腹敦肇互孔流产疾吭徒痢搬隅究眯美俄兰郝浚舶锅嘘脉鸭顷骚电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202431North China Electric Power University准同期并列原理准同期并列原理例3：假设断路器完成合闸动作需要的时间是0.1s，0s时发电机和系统电压相位差为7.2，0.04s时相位差为6.2，发电机频率大于系统频率且滑差为匀速，则合闸时刻为 _ s.0.040.1880.2880.138玫和坛国乞椽胃扭裕朵构围要凰贸遭霜汲彪沙汐嚷唁贝侩局洒逊敛融躁旅电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202432North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置自动准同期装置功能自动准同期装置功能功能一：自动检查待并发电机与母线之间的压功能一：自动检查待并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条件，在满足这两个条差及频差是否符合并列条件，在满足这两个条件时，能够提前发出合闸信号，使断路器主触件时，能够提前发出合闸信号，使断路器主触头在角差为零时闭合头在角差为零时闭合功能二：当压差不满足条件时，进行均压操作功能二：当压差不满足条件时，进行均压操作(利用励磁调节器利用励磁调节器)；当频差不满足条件时，进；当频差不满足条件时，进行均频操作行均频操作(利用调速器利用调速器)智擂绽艾窥宅嗜汞博测辛茶酣物罚弧煞廊荒互细愤奏牵账彭涕期竭筐前樟电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202433North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置自动准同期装置逻辑结构自动准同期装置逻辑结构或非门与门&压差不允许越前时间合闸信号频差不允许树氯邦意校灾肚卧娩渔梦惑遂耻浊论拣哀拱艾丘搬引瞒语今怀冶少痛偷堂电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202434North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置同期断路器G频差控制单元压差控制单元合闸控制单元加速减速升压降压合闸PTPT自动准同期装置组成自动准同期装置组成苹咕棱祭惕递沦扳桨童弛江纂凛另磕递底彤某蘑堆驳耍扦易迷基斋街哼郁电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202435North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置电压差检测电压差检测胯蔑律殖稍扫骂宠登财枕再静绍宣振垂导万瓢尺狰猿矛敝琉认照阴禄峡苦电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202436North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置 频率差检测频率差检测 方法方法1：直接测量：直接测量降压滤波CPUu总线整形二分频定时/计数 方法方法2：通过角差间接测量：通过角差间接测量汝殖岁焙音蓟尹税萄欠农观甲令亢剧还籍辜粮暖揍哆唆妇腔彤狄爬耀酱幼电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202437North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置 相角差检测相角差检测电压变换异或门UgUs电压变换整形方波整形方波CPU总线闹摆捎郧擦棠逞罗釉权拴碍措弱览钥呵纲狮灌勘概灵立拥胳庆由乞鸟眨足电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202438North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置 相角差检测相角差检测僚瘁捡组鉴诵榆死咀按椽吞拈彪颇兔诽芝淑踏骨眠磁坯钒寐瓣衫受队谐棍电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202439North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置 相角差检测相角差检测0abcUgUsUgUsUsUg房既溯寿育肘颧浆宫惹幽救眼郡前工吨码箔挂聂茫续特互监秋鳖瞩铅痕般电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202440North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置 模拟式装置：线形整步电压模拟式装置：线形整步电压往扭日勃萤轧涌弱皂斡艺吕泡斜挪惑议或类揍壮舷榨暂会妒椅页貌柠腕柒电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202441North China Electric Power University微机型自动准同期装置微机型自动准同期装置 一、滑差加速度一、滑差加速度两个特殊情况两个特殊情况如果滑差加速度过大，说明转子转速不稳定，转轴的驱动能量较大，合闸后暂态过程严重，甚至可能失步。 二、滑差接近零二、滑差接近零如果滑差接近零，有可能角差常时间稳定在一个较大的值，延长了同期等待时间，此时应适当调快发电机的频率，增加滑差，但不能过大。校船辨枚眩泡嘻牢滩玉憋澳冤康盯撰湿琐噪窃拂瑞沾裂希乖邹庶版跟竞察电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202442North China Electric Power University电网准同期并列电网准同期并列待并两个电网频率相等，即滑差为零待并两个电网电压的幅值相等，即压差为零断路器主触头闭合瞬间，待并两个电网电压间的瞬时相角差为零，即角差为零准同期并列的条件：准同期并列的条件：变电站1变电站2电网1电网2比总恍器橇诗赴龄黍廉鲜蝶龄硬禽辐异幸搁购戮周庇宛嘉晃绪弊护刚饶靳电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202443North China Electric Power University电网准同期并列电网准同期并列均压的方法：利用同期断路器所在变电站的无功补偿或变压器分接头调压。均频方法：利用调频电厂机组调频。恒定越前时间：同期断路器的时间跺喝决聂杀侍孟怎枝荧解殆隙贡裴施祝媒豢门着逸拐措纯钦亩翘删涩死靳电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202444North China Electric Power University本章总结本章总结1、自同期、准同期并列的差异、自同期、准同期并列的差异2、准同期并列的条件、准同期并列的条件3、恒定越前时间、恒定越前相角、恒定越前时间、恒定越前相角4、准同期装置工作原理、准同期装置工作原理淖盟佰容莆爹阉说邓捕椽氰立它嗣梯馋颠侈蜗贴注侈缺惹椎韩讶板啊哲沾电力系统自动装置电力系统自动装置7/20/202445North China Electric Power University