微机电力自动装置原理同发机的自并列学习教案

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1、会计学1微机电力微机电力(dinl)自动装置原理同发机的自动装置原理同发机的自并列自并列第一页，共53页。第1页/共52页第二页，共53页。2、同步发电机组并列时 应该遵守的原则（1）并列断路器合闸时，冲击电流(dinli)(1-2) 倍额定电流(dinli) (2)发电机组并入电网后应能迅速进入同步状态.过程要短、对电网扰动要小。二、准同期并列 1、同期并列的条件：（1）G=x,或fG=fx (频率相等)（2）UG=Ux (电压相等)（3）e=G- x =0(相位差相等) 发电机频率和电压参数：G、 fG、UG。 电网频率和电压参数：x、fx 、Ux 。 e=G- x第2页/共52页第三页，

2、共53页。第3页/共52页第四页，共53页。28.1hhmXdXGhIIIXXUU“UG、Ux为发电机电压和电网电压有效值，Xd为发电机次瞬态电抗。Xx是电力系统等值电抗。I hm 为冲击(chngj)电流最大瞬态值第4页/共52页第五页，共53页。势发电机交轴次瞬态电动发电机交轴次瞬态电抗2sin2qqxqqhEXeXXEI第5页/共52页第六页，共53页。XGssmxsmGSXGSsteeUtUUtUu,2sin22sin2)2cos(其中：S称为滑差角频率或滑差频率fs。他们(t men)之间有如下关系：第6页/共52页第七页，共53页。为额定频率。用标麽值表示：所以脉动周期为：ZNNs

3、sssSssHfffTf502212*第7页/共52页第八页，共53页。势发电机交轴次瞬态电动发电机交轴次瞬态电抗2sin2qqxqqhEXeXXEI滑差角频率或滑差频率fs越大，冲击(chngj)电流越大，第8页/共52页第九页，共53页。第9页/共52页第十页，共53页。于发电状态，而使得e逐渐减小.XG第10页/共52页第十一页，共53页。 合闸相角差为e变负。发电机处于电动机状态。又处于加速状态，交换功率沿特性(txng)曲线移动到图中C点。 这样来回摆动，由于阻呢因素最后进入同步状态。时：XG第11页/共52页第十二页，共53页。.n2、特点：不要专门的合闸机构；但是冲击电流大，只实

4、用于紧急情况下的操作。n3 、 引 起 的 冲 击 电 流Ih=Ux/(Xd+Xx)第12页/共52页第十三页，共53页。 第二节 准同期(tngq)并列的基本原理 序1、准同期(tngq)并列等效电路图第13页/共52页第十四页，共53页。n（2） 依据 测量出脉动电压US值滑差角频率和断路器QF的动作时间，计算出合适的合闸闭合时刻(shk)。n（3）使并列断路器QF主触头闭合瞬间所出现的冲击电流值维持允许的范围内 。第14页/共52页第十五页，共53页。SsmXSXGSsSXGXGUtUUtUuUUU22sin22cos表达式：这时而当第15页/共52页第十六页，共53页。mxmGSsmx

5、mGSssmGmXmGmXSXGSsSXGXGUUUtUUUttUUUUUtUuUUU时，当时，当表达式：这时而当0cos22cos22第16页/共52页第十七页，共53页。第17页/共52页第十八页，共53页。 5、 图形说明了什么 在US的脉动电压波形中载有准同期(tngq)并列所需要的信息=电压幅度差、频率差、以及相角差以及相角差随着时间的变化规律。 为自动并列装置提供了并列条件信息和合适的合闸信号以及信号发出的时机。 6、电压幅度差、频率差、以及相角差等参数的范围和要求：（1）电压幅度差： 电压幅度差US的大小与合闸冲击电流Ih大小成正比.。所以电压幅度差US的大小受到冲击电流Ih大小

6、的限制。应该小一点好。 （2）频率差： UG与UX的频率差就是US的频率fs, 滑差角s与其成正比，其倒数就是脉动电压的周期Ts，合闸过程中要求滑差角s和脉动电压的周期Ts限制在一定范围内。 第18页/共52页第十九页，共53页。 要求(yoqi)： )(1022 . 010022 . 050,%2 . 0sTfHfSYSNsyZNNsy而：即：设滑差角频率的允许值第19页/共52页第二十页，共53页。（3） 合闸相角差e的控制 A、合闸相角差e的控制 的含义：相角差e是时间的函数，它的大小影响合闸电流的大小，如如果没有其他因素(yn s)的影响，可以考虑在相角差e=0时合闸最好，可以使合闸电

7、流=0，但是合闸断路器QF的吸合需要时间，还有其他控制电路动作也需要时间，若还在相角差e=0时合闸，等合闸断路器QF吸合时，相角差e0，合闸的冲击电流会很大。达不到减小冲击电流的目的。必须对合闸相角差e进行控制。 B、如何进行控制？ 其方法有（1）恒定越前相角法，即在离e=0前yj角度处进行程控合闸。合闸完成恰好e=0；采用的控制装置称为恒定越前相角并列装置。（2）恒定越前时间法，在UG=Ux前tyj发出合闸信号。采用的控制装置称为恒定越前时间并列装置。合闸完成恰好UG=Ux。第20页/共52页第二十一页，共53页。第21页/共52页第二十二页，共53页。三、准同期并列合闸信号和控制(kngz

8、h)逻辑（的形成）（一）恒定(hngdng)越前相角法准同期并列合闸信号参数的计算 1、合闸断路器QF的合闸时间参数为tQF, 2、如果UG和UX相等，且s很小，合闸断路器QF的合闸时间参数为tQF，其主触头闭合瞬间的相角差近似认为接近yj值。 3、最佳滑差角可以由下式计算QFSQFsyyjQFyjsysttt0002恒定越前相角(xin jio)法合参数原理图2-10第22页/共52页第二十三页，共53页。合闸信号(xnho)控制情况：左边提前角度太小；中间提前角度恰好；右边提前量太大。第23页/共52页第二十四页，共53页。n 3、在e=0之前的恒定越前时间tyj发出合闸信号，他对应(du

9、yng)的恒定越前相角yj的值是随s变化的。其变化规律如下图。第24页/共52页第二十五页，共53页。4、yjsyjt第25页/共52页第二十六页，共53页。四、恒定越前时间(shjin)并列装置合闸参数的整定计算1、恒定越前时间(shjin)并列装置的整定参数有： （1）越前时间(shjin)tyj tyj=tc+tQF tc为自动装置合闸信号回路的动作时间(shjin)； tQF为并列断路器的合闸时间(shjin)。 （2）允许电压差Us=0.1-0.15UN(额定电压） （3）允许滑差角频率sy)(28.12)(arcsin2radEXXittttqxqhmeyeyQFcQFceysy决

10、定由允许的最大冲击电流动作误差时间为自动装置、断路器的和第26页/共52页第二十七页，共53页。恒定越前时间并列装置的整定参数(cnsh)举例例题2。1)(199, 00992. 0arcsin205. 128 . 12)25. 0125. 0(12arcsin2?,2,05. 0%,20,5 . 0,25. 0,125. 0radTeyIIsstXXeySsyGNhmQFXq与相应的脉动电压周期允许滑差角试计算允许合闸误差角电流为发电机允许的最大冲击时间为自动并列装置最大误差为它的最大可能误差时间已知第27页/共52页第二十八页，共53页。整定参数(cnsh)举例例继续)(7.433.122

11、)3(1042.050233.12)/(33.115.0199.0)(05.0)(1.02.05.0?22*sTTfsradststSYSSNsysysycQFey？脉动电压周期示：滑差角频率用标么值表所以：自动装置的误差时间断路器合闸的误差时间）允许滑差角（第28页/共52页第二十九页，共53页。n恒定越前时间并列装置中的合闸信号扩展单元(dnyun)是由它由（1）频率差检测控制单元(dnyun) 。（2）电压差检测控制单元(dnyun)。（3）合闸信号控制逻辑单元(dnyun)等组成。n（一）装置的控制逻辑第29页/共52页第三十页，共53页。第30页/共52页第三十一页，共53页。检测结

12、果，和电压差检测的结果是如何(rh)检测出来的？第31页/共52页第三十二页，共53页。 二、并列装置的检测（装置及）信号（的形成） 目的检测出UG-UX=US, G-x=？ s=？（一）整步电压(diny)（USL） 自动并列同步装置检测并列条件的电压(diny)人们通常称为整步电压(diny)。其检测方法（和类型）有正弦型和线性整步电压(diny)两种。线性整步电压(diny)中又分为半线性整步电压(diny)和全线性整步电压(diny)等两种。1、正弦型整步电压(diny) （1）正弦型整步电压(diny)形成的装置 如图213a)所示：它由TVG和TVX两个电压(diny)互感器与整流

13、合成检波单元组成。（2）正弦型整步电压(diny)的波形如图213（b）所示。（3）正弦型整步电压(diny)的表达式为：第32页/共52页第三十三页，共53页。XGsXGseeZXsZXXGZXxGSZXGxXxGGGttKUtKUtKUuuUUUtUutUu)(2sin22sin22)(sin2,sin,sin整步电压：设整步电压中包含(bohn)大量信息：s、 e、Us 都是合闸的重要信号。正弦型整步电压的波形为正弦波。所以称为正弦型整步电压。第33页/共52页第三十四页，共53页。第34页/共52页第三十五页，共53页。2、线性整步电压（的检测(jin c)方法） 分为半线性整步电压和

14、全线性整步电压等两种。 （1）半线性整步电压 A、半线性整步装置原理 如图2-14所示：第35页/共52页第三十六页，共53页。时的顶峰电压。为其中：eSLmeeSLmSLmSLeeSLmsLUUUuUu)2(2)0(第36页/共52页第三十七页，共53页。第37页/共52页第三十八页，共53页。 B、 图中 1）整形电路由变压器TB1，TB2 ，晶体管VT1、VT2组成 。其作用就是形成方波。2）相敏电路：由晶体管VT3，电阻R7、R8、二极管V7、V8 组成。作用是求UG-UX。晶体管VT3的输出反映了相角差的大小。 这个相敏电路的工作由逻辑电路分析，它在正负(zhn f)周期内可获得两次

15、相位比较机会，矩形脉冲比单线性整步电路多了一倍，所以称为全波整形电路。C、全波整形电路的输出量：第38页/共52页第三十九页，共53页。ttUUuUuXGsesLmeesLmsLeesLmsL)()0()()0()(三角波顶峰电压。第39页/共52页第四十页，共53页。第40页/共52页第四十一页，共53页。ttSesxixixiiiixii相角加速度,)( ,)2()2()( ,1第41页/共52页第四十二页，共53页。第42页/共52页第四十三页，共53页。若e(t)轨迹两点之间的时间(shjin)间隔为2x,中央处理单元发出合闸信号到断路器主触头闭会时所需要的时间(shjin)为Tdc：

16、。额定误差）：立即合闸（条件时：合闸控制：在满足以下闸角为：它所对应的最佳导前合那么恒定超前时间为：继电器闭合动作时间。为断路器的合闸和出口()22221,1yjixnnsisisixiiisisiDCsiyjyjCQFCQFDCtttttttttt第43页/共52页第四十四页，共53页。 ( 二)、频率(pnl)差的检测 A、频率(pnl)差的检测系统28 . 12)(arcsin2,2/qqhmeyQFceysyeyesesssXGXXGGEXxXitttfBffffufu、参数的应用和计算：计数定时二分频整形变压器降压计数定时二分频整形变压器降压第44页/共52页第四十五页，共53页。三

17、、电压差的检测(jin c)A、电压差的检测(jin c)系统第45页/共52页第四十六页，共53页。用来调整参考电压。用来调整平衡；。时。当，时。当，时。当53000RRUUUUUUUUUUUUABxGABxGABxGsetABD第46页/共52页第四十七页，共53页。 第四节 频率差与电压(diny)差的调整 并列合闸过程中频率差与电压(diny)差不合适时，频率差与电压(diny)差是如何调整的？一、频率差的调整 由于发电机系统是由蒸汽机及蒸汽机调速器、励磁机、励磁控制和计算机系统等组成。一旦发电机的电压(diny)及其电压(diny)频率与电网电压(diny)及其电压(diny)频率相

18、差很大时。可通过蒸汽机调速器、励磁机、励磁控制和计算机控制系统去调整发电机的输出电压(diny)和频率参数。 调整方法是：1、当 控制系统就不向蒸汽机调速器、励磁机、励磁控制系统发出调速脉冲，边调整，但是可边计算超前时间合闸控制条件的比较。然后发出合闸操作命令。允许频率差）(ZXGfff第47页/共52页第四十八页，共53页。时：ZXGfff第48页/共52页第四十九页，共53页。第五节 数字系统并列装置的组成 由硬件系统和软件系统组成一、硬件系统 由主机、输入输出I/O口、控制测量单元、信息传送通道、人机平台(pngti)，合闸操作机构等组成。如图2-28所示。二、软件系统 由主程序、并列检

19、测计算、合闸程序等组成。如图2-27和图2-28等组成。第49页/共52页第五十页，共53页。第50页/共52页第五十一页，共53页。 图2.16 PC/XT微型机系统总线形成(xngchng) 第51页/共52页第五十二页，共53页。NoImage内容(nirng)总结会计学。(2)发电机组并入电网后应能迅速进入同步状态.过程要短、对电网扰动要小。称为滑差角频率或滑差频率fs。2、滑差角频率或滑差频率fs的关系。电压幅度差US的大小与合闸冲击电流Ih大小成正比.。（2）频率差： 。序:自动并列装置的组成: 其结构有两类:1类是逻辑电路组成如图2-8所示。自动合闸装置中计算机利用前面(qin mian)检测出的e(t)曲线轨迹，可以计算出恒定越前时间tyj.第五十三页，共53页。