發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列

1、發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列第1頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第1章 同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列第2頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第一節(jié) 概述=基本知識(shí)點(diǎn)=發(fā)電機(jī)模型 并列的基本概念 準(zhǔn)同期并列 第3頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二一、發(fā)電機(jī)模型 IGUGEqXd等效電路向量圖第4頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第5頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二二、并列的基本概念 1 概念 使uG與ux滿足一定條件后合斷路器，并聯(lián)運(yùn)行2 目的：負(fù)荷波動(dòng)；系統(tǒng)事故3 原則：沖擊電流小；暫態(tài)過程短4 方法：準(zhǔn)

2、同期并列：If合閘暫態(tài)同步自同期并列：無IfUN合閘加If暫態(tài)同步 第6頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二準(zhǔn)同期并列：過程： 發(fā)電機(jī)在并列合閘前已加勵(lì)磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓的幅值、頻率、相位分別與并列點(diǎn)系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率、相位接近相等時(shí)，將發(fā)電機(jī)斷路器合閘，完成并列操作。優(yōu)點(diǎn)：是沖擊電流小；不足：并列時(shí)間較長(zhǎng)且操作復(fù)雜。第7頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二自同期并列：過程： 將未加勵(lì)磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，隨后給發(fā)電機(jī)加上勵(lì)磁，在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、同步力矩的作用下將發(fā)電機(jī)拉入同步，完成并列操作。優(yōu)點(diǎn)：并列時(shí)間短且操作簡(jiǎn)單不足：從系統(tǒng)中吸收無功而造

3、成系統(tǒng)電壓下降，產(chǎn)生沖擊電流。第8頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二三、準(zhǔn)同期并列 1 并列條件推導(dǎo)（1） 基本條件第9頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二（2）一般向量推廣 0120Um0第10頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二（3）理想并列條件，幅值相等：UG=UX頻率相等：G=X（=2f）相角相等：e=0（G=X）第11頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二2 并列條件分析（1）UGUX，fG=fX，e=0（2）UG=UX，fGfX，e=0（3）UG=UX，fG=fX，e0第12頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5

4、月20日，4點(diǎn)46分，星期二（1）UGUX，fG=fX，e=0 當(dāng)UGUsys去磁，并列后立即帶無功負(fù)荷；當(dāng)UGUsys助磁，并列后立即從系統(tǒng)吸收無功功率。如果U很大，則Iim過大時(shí)，將會(huì)引起發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)熱，或定子繞組端部在電動(dòng)力的作用下受損。第13頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二（2）UG=UX，fGfX，e=0 發(fā)電機(jī)在頻差較大的情況下并入系統(tǒng)，立即帶上較多正的（或負(fù)的）有功功率，對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動(dòng)（或加速）的力矩，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。允許頻率差范圍為額定頻率的0.2%0.5%,0.10.25Hz第14頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5

5、月20日，4點(diǎn)46分，星期二（3）UG=UX，fG=fX，e0 如果很大，Iim很大，其有功分量電流在發(fā)電機(jī)軸上產(chǎn)生沖擊力矩，嚴(yán)重時(shí)損壞發(fā)電機(jī)。同步并列操作允許的合閘相位差不應(yīng)超過去5。第15頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并列的實(shí)際條件：(1)待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)電壓幅值接近相等，電壓差不應(yīng)超過額定電壓的5%10%。(2)在斷路器合閘瞬間，待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的相位差應(yīng)接近零，誤差不應(yīng)大于5。(3)待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓的頻率應(yīng)接近相等，頻率差不應(yīng)超過額定頻率的0.2%0.5%。第16頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二復(fù)習(xí)與思考1.

6、 并列的方法有哪兩種？如何定義？各有何特點(diǎn)？ 2. 準(zhǔn)同步并列的條件有哪些？如果不滿足這些條件，會(huì)有什么后果？3. 為什么要在=0之前提前發(fā)合閘脈沖？4. 自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置的任務(wù)是什么？第17頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第二節(jié) 準(zhǔn)同期并列的基本原理 =基本知識(shí)點(diǎn)=脈動(dòng)電壓 準(zhǔn)同期并列條件 合閘條件的計(jì)算 準(zhǔn)同期并列裝置 第18頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二一、脈動(dòng)電壓1 電網(wǎng)電壓與發(fā)電機(jī)電壓幅值相等的情形 第19頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二其中，uS的周期Tu2/G，US的周期TS2/S 。第20頁(yè)，共54頁(yè)，20

7、22年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第21頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二2 電網(wǎng)電壓與發(fā)電機(jī)電壓幅值不等 第22頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二3 對(duì)比分析 USTSUG=UXUSTSUGUXUG+UX|UG+UX|第23頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二二、利用壓差檢測(cè)準(zhǔn)同期并列條件 從理論上講，按上述條件可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)同期并列，考慮到工程實(shí)際，具體問題需要處理（tC，tQF），并且S與e的計(jì)算不是獨(dú)立的。 計(jì)算值判斷條件理想條件Usmin=|UG-UX|UsminUSyUS=0s=2fsssyS=0t=tYJe=tYJs

8、e=0第24頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二三、合閘條件的計(jì)算 1 越前時(shí)間tYJ tYJ =tC+ tQF自動(dòng)裝置斷路器第25頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二2 允許滑差sy 第26頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二3 合閘條件計(jì)算過程Step 1：計(jì)算Usmin，如果UsminUSy轉(zhuǎn)Step 2；否則調(diào)整G來改變UGStep 2：sy的計(jì)算Step 3：如果ssy繼續(xù)Step 4；否則調(diào)整G來改變G，s=G-XStep 4：e的計(jì)算： e=tYJsStep5：eey合閘；否則調(diào)整G來改變G，從而e 第27頁(yè)，共54頁(yè)，

9、2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二四、準(zhǔn)同期并列裝置 1全自動(dòng)準(zhǔn)同期并列（1）頻差控制單元：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變頻差；（2）壓差控制單元：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁，從而改變壓差；（3）合閘信號(hào)控制單元：選擇合適合閘時(shí)間第28頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二2 半自動(dòng)準(zhǔn)同期并列（1）調(diào)壓：手動(dòng)（2）調(diào)頻：手動(dòng)（3）合閘：自動(dòng)第29頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二3 手動(dòng)準(zhǔn)同期并列（1）調(diào)壓：手動(dòng)（2）調(diào)頻：手動(dòng)（3）合閘：手動(dòng)第30頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第三節(jié) 自動(dòng)準(zhǔn)同期并列控制 =基本知識(shí)點(diǎn)=線性整步電壓 檢測(cè)

10、原理及裝置第31頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二一、線性整步電壓1 形成電路（1）整形電路：將正弦波轉(zhuǎn)化為方波；（2）相敏電路：相等于與門，UG與UX同相時(shí)輸出1，不同時(shí)輸出0；（3）濾波電路：平滑Uy的波形； 第32頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二UG與UX的對(duì)比分析UGUXe =0e =90e =180e =270第33頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二UGUX第34頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二2 特點(diǎn)（1）分段線性：0,與-,0；（2）與發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓的幅值無關(guān)； 第35頁(yè)，共54頁(yè)，

11、2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二3 解析式第36頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二UGUX4波形第37頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二（1）uzb最大值E對(duì)應(yīng)=0或360，最小值對(duì)應(yīng)=180。所以線性整步電壓包含了相角差信息量。（2）uzb波形和頂值電壓與uG、usys 的幅值無關(guān)，不包含壓差信息量。（3）uzb的斜率與fs成正比，包含了頻差信息量。 第38頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二二、檢測(cè) 1 恒定越前時(shí)間（1）檢測(cè)電路（2）動(dòng)作原理輸入U(xiǎn)sl中間輸出UR2輸出tYJ，動(dòng)作第39頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5

12、月20日，4點(diǎn)46分，星期二（3）相關(guān)計(jì)算 UR2的計(jì)算（疊加原理） 第40頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二tYJ的計(jì)算第41頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二2 恒定越前相角（滑差s）（1）檢測(cè)裝置（類似時(shí)間裝置）（2）檢測(cè)原理 （3）tA的計(jì)算 第42頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二3 壓差檢測(cè) 對(duì)UG與UX進(jìn)行比較當(dāng)|UG-UX|UsY發(fā)運(yùn)行信號(hào)；否則調(diào)節(jié)勵(lì)磁第43頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二復(fù)習(xí)與思考1.何謂整步電壓？2.說明全波線性整步電壓的特點(diǎn)3.說明頻差大小檢查的方法及原理。第44頁(yè)

13、，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二第四節(jié) 數(shù)字式并列裝置=基本知識(shí)點(diǎn)=數(shù)字式并列裝置主要特點(diǎn)數(shù)字式并列裝置的硬件電路數(shù)字式并列裝置的軟件電路第45頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二一、模擬式并列裝置的不足第46頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二二、數(shù)字式并列裝置定義及主要特點(diǎn)定義：借助于微處理器的高速處理信息能力，利用編制的程序，在硬件配合下實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)并列操作。主要特點(diǎn)：由于利用微處理器具有高速運(yùn)算功能和邏輯判斷能力，使對(duì)機(jī)組的調(diào)節(jié)更加快速，更加精確，在頻差滿足要求后，隨時(shí)第47頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星

14、期二三、數(shù)字式并列裝置（一）硬件電路主機(jī)、輸入、輸出接口和輸入、輸出過程通道 1.主機(jī)CPU和存貯器（RAM、ROM）一起稱為主機(jī)。變量存放在RAM內(nèi)，固定的參數(shù)和設(shè)定值確定理想導(dǎo)前相角，使合閘瞬間沖擊電流第48頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二以及編制的程序，則固化存放在ROM內(nèi)。斷路器合閘時(shí)間、頻率差和電壓差允許值、轉(zhuǎn)差角加速度計(jì)算系數(shù)、頻率和電壓控制調(diào)節(jié)的脈沖寬度等，存放在EPROM中。2.輸入、輸出接口電路完成信息傳遞任務(wù) 3.輸入、輸出過程通道第49頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二A.輸入通道并列裝置在現(xiàn)場(chǎng)工作輸入信息有：1）狀態(tài)量輸入。并列點(diǎn)兩側(cè)電壓互感器二次側(cè)交流電壓信號(hào)中提取電壓幅值、頻率和相角差等三種信息，2）并列點(diǎn)數(shù)字量。如tad ，s.set ， 等， 3）工作狀態(tài)及復(fù)位按鈕。第50頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二B.輸出通道發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的增速、減速信號(hào)；調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的升壓、降壓信號(hào)；并列斷路器合閘脈沖控制信號(hào)。 第51頁(yè)，共54頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)46分，星期二（一）人-機(jī)聯(lián)系 用于程序調(diào)試、設(shè)置或修改參數(shù)。顯示并列過程主要變量。 常用的設(shè)備有：鍵盤、按鈕、顯示器 、數(shù)碼顯示（二）數(shù)字式并列裝置的軟件第52頁(yè)，共54頁(yè)