《同期基础知识介绍》由会员分享，可在线阅读，更多相关《同期基础知识介绍（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、LCULCU技术技术讲座之讲座之-同期基础知识介绍同期基础知识介绍1同期基础知识介绍同期基础知识介绍在水电厂中，将水轮发电机组快速、准在水电厂中，将水轮发电机组快速、准 确地投入运行是一项非常重要且经常进行的确地投入运行是一项非常重要且经常进行的 操作。操作。随着系统用电量的增加，要求备用发电随着系统用电量的增加，要求备用发电 机组能够迅速投入运行，以满足系统要求。机组能够迅速投入运行，以满足系统要求。在系统发生事故时，会失去部分电源，在系统发生事故时，会失去部分电源， 要求将备用发电机组快速投入系统以制止系要求将备用发电机组快速投入系统以制止系 统的崩溃。统的崩溃。在这些情况下均要求进行发电
2、机组的同在这些情况下均要求进行发电机组的同 期并网操作。期并网操作。2在电力系统中，同期方法可分为两种：在电力系统中，同期方法可分为两种： 一种是一种是准同期准同期方式，另一种是方式，另一种是自同期自同期方式。方式。（目前绝大多数电厂采用的是准同期方式，（目前绝大多数电厂采用的是准同期方式， 只有极个别电厂还保留有在非正常情况下自只有极个别电厂还保留有在非正常情况下自 同期并网方式。）同期并网方式。）同期基础知识介绍同期基础知识介绍3同期基础知识介绍同期基础知识介绍准同期方式是将待并发电准同期方式是将待并发电 机在并入电网前，通过调节水机在并入电网前，通过调节水 轮机转速，使发电机转速接近轮机
3、转速，使发电机转速接近 额定转速；通过调节励磁装置额定转速；通过调节励磁装置 ，使发电机端电压接近系统电，使发电机端电压接近系统电 压；选择在零相角差的时刻合压；选择在零相角差的时刻合 上发电机出口断路器，使得发上发电机出口断路器，使得发 电机在冲击电流最小的情况下电机在冲击电流最小的情况下 迅速被拉入同步运行。迅速被拉入同步运行。1. 1. 准同期方式准同期方式: :4同期基础知识介绍同期基础知识介绍1.1 1.1 理想的准同期条件理想的准同期条件: :（1 1）断路器两侧的电压幅值相等；）断路器两侧的电压幅值相等； 即即 UgUgUsUs（2 2）断路器两侧的电压频率相等；断路器两侧的电压
4、频率相等； 即即 ggss或或 fgfgfsfs（3 3）断路器合闸的瞬间相角差为零。即断路器合闸的瞬间相角差为零。即 0 0使得并网瞬间系统对发电机的冲击电流为零。使得并网瞬间系统对发电机的冲击电流为零。5同期基础知识介绍同期基础知识介绍1.2 1.2 现实的准同期条件现实的准同期条件: :（1 1）断路器两侧的电压差在给定值内；）断路器两侧的电压差在给定值内；即即 UdUdUgUg-Us -Us 电压差给定值电压差给定值（2 2）断路器两侧的电压频率差在给定值内；）断路器两侧的电压频率差在给定值内；即即 fdfdfg-fsfg-fs 频率差给定值频率差给定值（3 3）断路器合闸的瞬间相角差
5、为零。）断路器合闸的瞬间相角差为零。即即 ddg-s 0g-s 0使得并网瞬间系统对发电机的冲击电流为允许范围内。使得并网瞬间系统对发电机的冲击电流为允许范围内。6同期基础知识介绍同期基础知识介绍1.3 1.3 现实的准同期条件现实的准同期条件: :事实上在发电机同期并网的三个条件中，电压差和事实上在发电机同期并网的三个条件中，电压差和 频率差并不是伤害发电机主要因素，真正伤害发电机的频率差并不是伤害发电机主要因素，真正伤害发电机的 是相角差。因此在准同期并网过程中，严格控制相角差是相角差。因此在准同期并网过程中，严格控制相角差 在零度时合上断路器。在零度时合上断路器。7同期基础知识介绍同期基
6、础知识介绍名词解释名词解释: :1 1） 越前时间越前时间，或，或 导前时间导前时间：发电机准同步并列时，并列合闸瞬间发电机电压和系发电机准同步并列时，并列合闸瞬间发电机电压和系 统电压之间的相位差统电压之间的相位差应等于零。考虑到并列断路器都应等于零。考虑到并列断路器都 有一个有一个合闸时间合闸时间，自动准同步装置应该在，自动准同步装置应该在=0=00 0前一段时前一段时 间发出合闸脉冲，这个提前时间称为导前时间间发出合闸脉冲，这个提前时间称为导前时间t tad ad 。 由于一个断路器的合闸时间是恒定不变的，所以导前时由于一个断路器的合闸时间是恒定不变的，所以导前时 间也不应随频差、压差改
7、变，是一个固定的值，称之为间也不应随频差、压差改变，是一个固定的值，称之为 恒定导前时间恒定导前时间。8同期基础知识介绍同期基础知识介绍名词解释名词解释: :2 2） 越前相角越前相角，或，或 导前相角导前相角：发电机准同步并列时，并列合闸瞬间发电机电压和发电机准同步并列时，并列合闸瞬间发电机电压和 系统电压之间的系统电压之间的相位差相位差应等于零。考虑到并列断路器应等于零。考虑到并列断路器 都有一个合闸时间，自动准同步装置应该在都有一个合闸时间，自动准同步装置应该在=0=00 0前一个前一个 相角发出合闸脉冲，这个提前相角称为导前相角相角发出合闸脉冲，这个提前相角称为导前相角ad ad 。9
8、同期基础知识介绍同期基础知识介绍名词解释名词解释: :3 3）滑差频率滑差频率，或，或滑差周期滑差周期：发电机电压角频率发电机电压角频率G G与系统电压角频率与系统电压角频率syssys之差称为之差称为 滑差角频率滑差角频率s s，简称滑差。简称滑差。s s=G G-syssys =2=2（f fG G-f-fsyssys）= =f fs s 。上式中上式中f fs s称为滑差频率。称为滑差频率。T Ts s=1/| =1/| f fs s| |称为滑差周期。称为滑差周期。10同期基础知识介绍同期基础知识介绍导前时间、导前时间、合闸时间、合闸时间、滑差周期滑差周期11同期基础知识介绍同期基础知
9、识介绍2. 2. 自同期方式自同期方式: :自同期操作方式是将未启励升压的发电机的转速升自同期操作方式是将未启励升压的发电机的转速升 到额定转速后，首先合上断路器，然后立即合上励磁开到额定转速后，首先合上断路器，然后立即合上励磁开 关，并同时启励升压，将发电机拉入同步。自同期方式关，并同时启励升压，将发电机拉入同步。自同期方式 仅适用于发电机断路器的并网操作仅适用于发电机断路器的并网操作自同期操作方式的优点：操作简单、速度快。在系自同期操作方式的优点：操作简单、速度快。在系 统发生故障、频率和电压波动较大时，发电机组仍能并统发生故障、频率和电压波动较大时，发电机组仍能并 网操作并迅速投入电网运
10、行。网操作并迅速投入电网运行。自同期操作方式的缺点：未启励的发电机并入系统自同期操作方式的缺点：未启励的发电机并入系统 时会产生较大的电流冲击；合闸瞬间要从系统吸收无功时会产生较大的电流冲击；合闸瞬间要从系统吸收无功 功率，引起系统电压下降。功率，引起系统电压下降。12同期基础知识介绍同期基础知识介绍3. 3. 手动准同期手动准同期自动准同期并网过程是由专用的自动准同期装置来自动准同期并网过程是由专用的自动准同期装置来 自动实现的。自动实现的。而手动准同期是由专用的同步表计（如同期整步表而手动准同期是由专用的同步表计（如同期整步表 、同步闭锁继电器等）、同步闭锁继电器等） 、操作把手，由运行人
11、员依靠、操作把手，由运行人员依靠 经验及人为判断合闸时间，来操作断路器的合闸操作。经验及人为判断合闸时间，来操作断路器的合闸操作。手动准同期有以下弊端：手动准同期有以下弊端： 有重大安全隐患，易引起误操作；有重大安全隐患，易引起误操作； 延误并网时间，操作复杂；延误并网时间，操作复杂； 接线复杂。接线复杂。13同期基础知识介绍同期基础知识介绍4. 4. 自动准同期装置面对的同期对象自动准同期装置面对的同期对象自动准同期所面对的对象有三类：自动准同期所面对的对象有三类：a a）机组出口断路器机组出口断路器 同期装置自动检测系统侧和同期装置自动检测系统侧和 发电机侧的电压差、频率差和相角差，能对发
12、电机的电发电机侧的电压差、频率差和相角差，能对发电机的电 压和频率进行调节，在符合同期并网条件后发出断路器压和频率进行调节，在符合同期并网条件后发出断路器 合闸信号。合闸信号。b b）发电厂、变电站的线路开关（断路器）、母联开发电厂、变电站的线路开关（断路器）、母联开 关（断路器）关（断路器） 同期装置自动检测断路器两侧的电压同期装置自动检测断路器两侧的电压 差、频率差和相角差，并能区别是差频并网还是同频并差、频率差和相角差，并能区别是差频并网还是同频并 网，在符合同期并网条件后发出断路器合闸信号。网，在符合同期并网条件后发出断路器合闸信号。14c c）主变高压侧断路器主变高压侧断路器 由于主
13、变高压侧断路器的由于主变高压侧断路器的 同期同期PTPT取至主变的高压侧取至主变的高压侧PTPT和低压侧和低压侧PTPT，它们之间存在它们之间存在 3030的相位差，同期装置应能自动补偿该相位差。的相位差，同期装置应能自动补偿该相位差。对于发变组单元接线方式，在对主变高压侧断路器对于发变组单元接线方式，在对主变高压侧断路器 同期时，还需检测系统侧和发电机侧的电压差、频率差同期时，还需检测系统侧和发电机侧的电压差、频率差 和相角差，还需对发电机的电压和频率进行调节，在符和相角差，还需对发电机的电压和频率进行调节，在符 合同期并网条件后发出断路器合闸信号。合同期并网条件后发出断路器合闸信号。对于多
14、机组共用型的主变高压侧断路器，则可按照对于多机组共用型的主变高压侧断路器，则可按照 线路型断路器的差频并网方式同期，不发调节信号。线路型断路器的差频并网方式同期，不发调节信号。同期基础知识介绍同期基础知识介绍15同期基础知识介绍同期基础知识介绍4.1 4.1 线路开关、母联开关的差频并网线路开关、母联开关的差频并网差频并网一般是两个不同电网之间的联网操作。自差频并网一般是两个不同电网之间的联网操作。自 动准同期装置自动检测两系统之间的电压差、频率差和动准同期装置自动检测两系统之间的电压差、频率差和 相角差，在电压差、频率差满足并网条件的前提下，计相角差，在电压差、频率差满足并网条件的前提下，计
15、 算并捕捉相角差过零点导前时间发出断路器合闸信号，算并捕捉相角差过零点导前时间发出断路器合闸信号， 使得两电网系统的联网运行。使得两电网系统的联网运行。线路开关和母联开关在同期并网时，同期装置一般线路开关和母联开关在同期并网时，同期装置一般 不发调节信号。不发调节信号。发电机组的并网操作也属于差频并网操作。发电机组的并网操作也属于差频并网操作。16同期基础知识介绍同期基础知识介绍4.2 4.2 线路开关、母联开关的同频并网线路开关、母联开关的同频并网同频并网一般是同一电网内的环并操作。在同一电同频并网一般是同一电网内的环并操作。在同一电 网内的频率是一致的，因此自动准同期装置自动检测断网内的频
16、率是一致的，因此自动准同期装置自动检测断 路器两侧的频率为一致，而电压差和相角差（即功角）路器两侧的频率为一致，而电压差和相角差（即功角） 在允许范围内，给断路器发出合闸信号，使得两系统的在允许范围内，给断路器发出合闸信号，使得两系统的 环网运行。环网运行。174.3 4.3 断路器的无压合闸操作断路器的无压合闸操作无压合闸一般是指单向送电操作，或倒闸操作，主无压合闸一般是指单向送电操作，或倒闸操作，主 要表现在断路器的一侧或两侧无电压。要表现在断路器的一侧或两侧无电压。无压合闸通常由运行人员根据运行规则确定为无压无压合闸通常由运行人员根据运行规则确定为无压 合闸操作，启动同期装置的无压合闸操作命令，由同期合闸操作，启动同期装置的无压合闸操作命令，由同期 装置自动检测断路器一侧或两侧无电压，满足无压
