微机型自动准同期装置在电力系统中的应用.doc

微机型自动准同期装置在电力系统中的应用
《电力系统自动装置》课程论文评分表
序号
评分项
分数
1
论文的结构与格式15分
2
语言组织10分
3
切题（符合课程）25分
4
内容合理能用20
对运动，此时电压差Ud=0,冲击电流等于零，发电机与系统立即同步运行，不 发生任何扰动。应该指出，如真的出现3G=3S,两电压相对静止，无法实现 巾=0° ,故上述角频率相等的条件应表述为角频率相近。
、同频并网方式
同频并网操作是实现系统中分开运行的线路断路器的正确投入，完成系统的 并列运行，是发电厂和变电所中重要的操作。同频并网是指断路器两侧电源在电 气上原已存在联系的两部分系统，通过并列点再连通的操作。未解列两系统间联 络线并网属于同频并网，如线路断路器、母联断路器、单母分段断路器或
3/2 接线的中间串断路器等。
这是因为并列点两侧频率相同，但在实现并网前并列点两侧电压幅值可能不 同，而且两侧会出现一个功角5, 5值大小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。完成并网后，并列点断路器 两侧的功角消失，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 于系统的运行方式及潮流重新分布后的影响，即以系统潮流重新分布后不致于引 起电力系统内继电保护及其它安全自动装置的误动，或导致并列点两侧系统失步 为原则进行合理整定。
、同频并网条件分析
同频并网，从本质上讲，只不过是在有电气联系的两电源间再增加一条连线, 功角8特性如图2-2所示。
功角的表达式为：p = (E*U/ XLX ) sin 6 或 6 =sinT(p* XLX /E*U)式 中：P——输送的有功功率；E——发电机等值电动势；U——系统母线电 压;XLX——联系电抗;XLX=XG+XT+XL； XG——发电机电抗；XT——变压器电抗； XL——线路电抗。
从上式可看出，功角8与传输功率P是正弦函数关系，也就是发电机有功 功率的功角特性曲线，稳定运行的功角最大值是
90° ,其对应的Pm值称为功率 极限值。传送大功率的长距离线路的功角6更接近于极限值，也就是稳定储备 更小。从理论上讲，功角8的取值可在0~90。之间。
“同频并网”无法按准同步的三个条件进行，因为三个条件中除了存在电压 差需要检测外，频率差不存在，相角差(功角)已客观存在，也就是说这种并网 注定要在一定电压差和相角差下进行。问题是多大的电压差和多大的相角差可以 并网，超过多大的值就不能并网。因为电压差的数值决定了并网时两电源间的无 功功率通过该连线的潮流冲击值，功角8的数值决定了并网时两电源通过该连 线潮流(包含有功功率和无功功率)的冲击值，这种冲击实质上是并网瞬间系统 潮流进行了一次突发性的再分配。这种突发性的再分配可能会引起继电保护误动 作，更严重的是在新投入的线路所分流的有功功率超过了其稳定极限时会导致该 线路因失步而再次跳闸。
第三章微机型自动准同期装置基本原理

准同期装置按其功能大致可分为三类:一类为用于发电厂发电机的自动准同 期装置，要检测系统和发电机的压差、频差和相角差，同时能自动对发电机的电 压和频率进行调节，符合准同期并网条件时给发电机发出断路器合闸脉冲，发电 机并入系统。二类为用于发电厂、变电所的线路、母线分段联系断路器，检测并 列点两侧的压差、频差和相角差，并能区别是差频并网还是同频并网，如为同频 并网，应当在功角及压差为允许范围内时，给断路器发出合闸脉冲，使两系统合 环并列。三类为用于线路、旁路断路器的自动准同步捕捉和无压检定。前者为检 测两系统间的压差、频差和相角差，在压差和频差符合条件，计算相角差过零点 越前时间给断路器发出合闸脉冲。后者为线路断路器的重合闸回路，其中一侧无 电压或任何一侧无电压时，即给断路器发出合闸脉冲。

同步装置必须严格按准同步的三要素来设计，即应在待并侧与系统侧的电压 差及频率差满足要求的情况下，确保相角差为零时将发电机平滑地并入电网。更 确切地讲，应在压差及频压满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并入电 网。
所有发电机组都配备有调速器和发电机自动励磁调节器，在同步过程中其任 务是维持待并发电机的频率和电压在给定水平，创造同步条件。由于各类调速器 和励磁调节器的特性各不相同，因此在发电机同步过程中不可避免的会出现频率 和电压的波动。一般这些波动较大的成分是频率差和压差及其一阶导数，在有些 情况下二阶导数的成分也是不可忽略的。所以作为自动准同步装置不论在精确捕 捉同步时机方面，或者是在有效实