发电机同期装置讲课精要.ppt

发电机同期装置 二0一三年二月 国电湖南宝煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 一、 工作原理 1、电力系统并网的两种情况 并网的确切定义：断路器联接两侧电源的合闸操作称之为并网，并网有以下两种情况： 差频并网：发电机与系统并网和已解列两系统间联络线并网都属差频并网。并网时需实现并列点两侧的电压相近、频率相近、在相角差为0度时完成并网操作。 同频并网：未解列两系统间联络线并网属同频并网（或合环）。这是因并列点两侧频率相同，但两侧会出现一个功角?，?的值与联接并列点两侧系统其它联络线的电抗及传送的有功功率成比例。这种情况的并网条件应是当并列点断路器两侧的压差及功角在给定范围内时即可实施并网操作。并网瞬间并列点断路器两侧的功角立即消失，系统潮流将重新分布。因此，同频并网的允许功角整定值取决于系统潮流重新分布后不致引起新投入线路的继电保护动作，或导致并列点两侧系统失步。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 2 差频并网合闸角的数学模型 准同期的三个条件是压差、频差在允许值范围内时应在相角差?为零时完成并网。压差和频差的存在将导致并网瞬间并列点两侧会出现一定无功功率和有功功率的交换，不论是发电机对系统，或系统对系统并网对这种功率交换都有相当承受力。因此，并网过程中为了实现快速并网，不必对压差和频差的整定值限制太严，以免影响并网速度。但发电机并网时角差的存在将会导致机组的损伤，甚至会诱发后果更为严重的次同步谐振（扭振）。因此一个好的同期装置应确保在相差?为零时完成并网。 在差频并网时，特别是发电机对系统并网时，发电机组的转速在调速器的作用下不断在变化，因此发电机对系统的频差不是常数，而是包含有一阶、二阶或更高阶的导数。加之并列点断路器还有一个固有的合闸时间tk，同期装置必须在零相差出现前的tk时发出合闸命令，才能确保在?=0?时实现并网。或者说同期装置应在?=0?到来前提前一个角度?k发出合闸命令. 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. ?k与断路器合闸时间tk、频差?s、频差的一阶导数及频差的二阶导数等有关。其数学表达式为： 同期装置在并网过程中需不断快速求解该微分方程，获取当前的理想提前合闸角?k。并不断快速测量当前并列点断路器两侧的实际相差?，当?=?k时装置发出合闸命令，实现精确的零相差并网。 不难看出获得精确的断路器合闸时间tk（含中间继电器）是非常重要的，因此SID-2C系列准同期控制器具有实测tk的功能。同时也不难看出计算机对?k的计算和对?的测量都不是连续进行的，而是离散进行的。从而使得我们不一定能恰好捕获?k=?的时机。这就会导致并网的快速性受到极大的影响。本控制器用另一微分方程实现对合闸时机的预测，可靠实现捕捉第一次出现的并网时机，使并网速度达到极值。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. 二、面板说明 液晶显示器：用于显示菜单及设置参数，显示并列点代号、系统频率、系统电压、发电机频率、发电机电压、断路器合闸时间及其它信息。 同步指示器：指示待并侧与系统侧电压在并网过程中的相位差。“频差/功角”及“压差”指示灯在差频并网时越上限为绿色，越下限为红色，如出现同频时频差灯也为红色，不越限时熄灭。同频并网时如果功角或压差越限，指示灯为橙色。“合闸”指示灯在控制器发出合闸命令期间点亮（红色），点亮时间为断路器合闸时间tk的二倍。 工作方式选择开关：面板右方有一向下可翻开的盖板，翻开盖板后可见到左面有工作方式选择开关及工作方式指示灯，用于设置控制器的三种工作方式，即“工作”、“测试”及“设置”方式。工作方式选择开关上方的工作（红色）、测试（绿色）、设置（黄色）指示灯分别与之对应。 国电湖南宝庆煤电有限公司 GUODIAN HUNAN BAOQING POWERCOAL CO.,LTD. “工作”方式用于发电机或线路并网；“测试”方式用于现场试验或对控制器本身的硬件测试；“设置”方式用于整定参数和数据查询。控制器在“设置”方式时通过内部SL合闸闭锁继电器自动断开合闸输出回路，因此控制器可在现场进行参数设置，不会发生误合闸。 在工作方式选择开关上方有7个按键，左键?、右键?、上键?、下键?、确认键、退出键、复位键。左、右键用于选择待设置参数，上、下键用于选择菜单项或改变参数值，“确认”键用于选择功能或存贮参数，“退出”键用于