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1T1 - S 型同期表外形. MZ - 10 型组合式同期表外形图. 第 7 章 同期系统. 第 7 章 同期系统. 教学目的: 掌握同期条件、同期方式、同期点及同期方式的设置、 同期电压的引入、手动准同期装置、自动准同期装置、 发电机的自动准同期装置; 复习旧课: 掌握信号回路的类型、信号回路的基本要求、中央事故 信号系统、由 ZC - 23 型冲击继电器构成的中央预告信 号电路、由 JC - 2 型冲击继电器构成的中央预告信号电路 及交流系统装置;
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1T1-S型同期表外形 • MZ-10型组合式同期表外形图 第7章 同期系统 二次回路
第7章 同期系统 教学目的:掌握同期条件、同期方式、同期点及同期方式的设置、 同期电压的引入、手动准同期装置、自动准同期装置、 发电机的自动准同期装置; 复习旧课:掌握信号回路的类型、信号回路的基本要求、中央事故 信号系统、由 ZC-23型冲击继电器构成的中央预告信 号电路、由JC-2型冲击继电器构成的中央预告信号电路 及交流系统装置; 重 点:掌握同期点及同期方式的设置、同期电压的引入、手动 准同期装置、自动准同期装置、发电机的自动准同期装置 难 点:掌握同期点及同期方式的设置、同期电压的引入、手动 准同期装置、自动准同期装置、发电机的自动准同期装置 二次回路
第7章 同期系统 §7-1 概述 §7-2 同期电压的引入 §7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 §7-4 同期装置接线 §7-5 自动准同期装置 §7-6 微机同期装置 二次回路
§7-1 概述 • 同期操作(或同期并列):是将同步发电机投入到电力系统参加同期并列运行的操作,同期操作是借助于同期电压和同期装置实现的。 • 同期系统:在发电厂和变电站中,通常把反映同期装置和同期电压连接关系的回路称为同期系统。 • 7.1.1 同期操作的基本要求: • 并列QF合闸瞬间产生的冲击电流ich<iym • QF合闸后,发电机能迅速同步。 二次回路
7.1.2 同期条件 1、理想条件: • 电压大小相等 • 频率相同 • 电压相位角差不超过允许值 • 相序相同 • 2、实际条件: • 电压差≤(5%~10%)Ue • 频率差≤(0.2%~0.5%)fe,即0.1~0.25HZ • 相位差≤100 二次回路
7.1.3 同期方式 1、准同期方式 (1)开机→励磁升压→同期操作→合闸(合QF) (2)优点:冲击电流小 (3)缺点:并列操作时间长;操作要求高;操作系统复杂,要求严格 (4)分为手动准同期和自动准同期 2、自同期方式 (1)开机→转数升至95%ne→合QF→励磁升压,拉入同步 (2)优点:并列快;操作简单;接线简单 (3)缺点:冲击电流大;并列瞬间引起系统电压短时严重下降;系统之间不能采用自同期并列 二次回路
7.1.4 同期点及同期方式的设置 • 同期点:发电厂(或变电站)中每个有可能进行同期操作的断路器。也就是说当断路器两侧有可能出现非同一系统电源时,此断路器是同期点。 1、同期点的设置: QF上设置:(1)两侧均有电源(基本条件) (2)检查同期要求(必要条件) 方法:在QF两侧设置有同期作用的TV 二次回路
2、同期点及同期方式的设置情况设置 (1)发电机出口QF:手动和自动准同期 (2)发电机-双绕组升压变压器组高压侧;发电机-三绕组变压器各电源侧QF:手动和自动 (3)对侧有电源的双绕组升压变低压侧;三绕组变各电源侧QF:手动准同期 (4)母线分段QF、母联QF和旁路QF:手动准同期 (5)对侧有电源的线路QF:手动准同期 (6)角形和外桥线路的QF 二次回路
§7-2 同期电压的引入 7.2.1 同期电压 1、定义:同期电压是同期点(断路器)两侧电压经过电压互感器变换和二次回路切换后的交流电压。为了全厂(站)配用—套同期装置,需要把同期电压引到同期电压小母线上。所以,通常把同期电压小母线上的二次电压称为同期电压。 2、待并系统(靠近G):取A、B、C相电压,接入同期小母线WSTCa(TQMa)、WSTCc(TQMc)、WBV(YMb) 运行系统(远离G):取A、B相电压,接入同期小母线WOSa(TQMa′)、WBV (YMb) 二次回路
7.2.2 发电机出口QF同期电压的引入 • 1、接线: • 图7-1 • SAS1(TK):同期开关(只有“接通”和“断开”两个位置) • 发电机:待并系统 • 母线:运行系统 • 同期小母线:WSTCa(TQMa)、WSTCc(TQMc)、WBV(YMb)、WOSa(TQMa′) • 同期闭锁小母线:1WSCB(1TBM)、2WSCB(2TBM) 二次回路
图7-1 发电机出口断路器三相同期电压的引入电路 二次回路
7.2.2 发电机出口QF同期电压的引入 • 2、同期电压的引入:图7-1 • (1)待并系统侧:由发电机出口TV1二次侧电压反映 • a相经SAS1(5-7)接至WSTCa(TQMa) • c相经SAS1(9-11)接至WSTCc(TQMc) • b相直接接至公共小母线WBV(YMb) • (2)运行系统侧:由母线TV2二次侧电压反映 • a相经SAS1(13-15)接至WOSa(TQMa′) • b相直接接至公共小母线WBV(YMb) 二次回路
7.2.3 主变高压侧QF同期电压的引入 • 1、接线:图7-2 • SAS2(TK):同期开关(只有“接通”和“断开”两个位置) • 发电机侧母线:待并系统 • 高压侧母线:运行系统 • 同期小母线:WSTCa(TQMa)、WSTCc(TQMc)、 WBV(YMb)、WOSa(TQMa′) • 同期闭锁小母线:1WSCB(1TBM)、2WSCB(2TBM) • 转角变压器:TR(ZB)相位补偿接线 • 转角小母线:ZMa、ZMc 二次回路
7.2.3 主变高压侧QF同期电压的引入 • 2、同期电压的引入:图7-2 • (1)待并系统侧:由发电机母线TV2二次侧电压反映 • a相经SAS2(5-7)接至ZMa→TR(ZB)△侧 • c相经SAS2(9-11)接至ZMc→TR(ZB)△侧 WSTCa(TQMa) WSTCc(TQMc) • b相直接接至公共小母线WBV(YMb) • (2)运行系统侧:由高压侧母线TV3二次侧电压反映 • a相经SAS2(13-15)接至WOSa(TQMa′) • b相直接接至公共小母线WBV(YMb) →TR(ZB)Y侧 二次回路
7.2.4 线路QF同期电压的引入(对侧有电源的线路) • 1、接线:图7-3 • SAS3(TK):同期开关(只有“接通”和“断开”两个位置) • 母线侧:待并系统 • 线路负荷侧:运行系统 • 同期小母线:WSTCa(TQMa)、WSTCc(TQMc)、WBV(YMb)、WOSa(TQMa′) • 同期闭锁小母线:1WSCB(1TBM)、2WSCB(2TBM) 二次回路
7.2.4 线路QF同期电压的引入(对侧有电源的线路) • 2、同期电压的引入:图7-3 • (1)待并系统侧:由母线侧TV3二次侧电压反映 • a相经SAS3(5-7)接至WSTCa(TQMa) • c相经SAS3(9-11)接至WSTCc(TQMc) • b相直接接至公共小母线WBV(YMb) • (2)运行系统侧:由线路负荷侧TV4二次侧电压反映 • a相经SAS3(13-15)接至WOSa(TQMa′) • b相直接接至公共小母线WBV(YMb) 二次回路
结 论 • 同期小母线是公用的,一共四根,其中WBV(YMb)公共接地。 • 在没有进行并列操作前,除公用接地小母线外,其余三条小母线均无电压,只有在并列操作时,才带有待并断路器QF1两侧的二次电压。 • 同期点位置不同,同期电压的引入方式也不同。 • 每次只能投入一套同期装置:同期开关采用公用的可抽出手柄 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 • 7.3.1 同期检测装置 全厂公用,有两种型式: • 同期小屏:装有五只测量仪表,即两只频率表、两只电压表和一只电磁式(1T1—S型)同期表; • 组合式同期表:包括一只频差表、一只压差表和一只同期表。(通常采用MZ—10型)。 二次回路
1、同期小屏 • 五表制—1V、2V、1HZ、2HZ、S • (1)组成:呈对称布置 • 两只电压表PV1、PV2:分别监视运行系统和待并系统电压 • 调节使同步发电机电压与系统电压相等。△∪<5%∪e • 两只频率表PC1、PC2:分别监视运行系统和待并系统频率 • 改变水轮机的转速(导水叶的开度)使频率相等。△f<0.2%fe • 一只同步表PS:监视两侧电压相位,调整相位 • 同期表计切换开关SSM1:“断开”“粗略同期”“精确同期”三个位置 • 同期检查继电器KY:防止非同期合闸 二次回路
1、同期小屏 • 图7-41T1-S型同期表外形与接线 • (a)外形(b)原理接线 (c)外部接线 二次回路
1、同期小屏 • (2)同步表PS指针:图7-4 • 顺时针旋转:待并系统频率高于运行系统频率 • 逆时针旋转:运行系统频率高于待并系统频率 • 指针旋转速度越快:频差越大 • 指针旋转速度越慢:频差越小 • 指针指到红线:相位差为0 • (3)接线:图7-5 • WSTCa:经SSM1⑤⑦,⑥⑧→PV2,PC2;经SSM1⒀⒂→PS • WSTCc:经SSM1(21)(23)→PS • WOSa:经SSM1⑨⑾,⑩⑿→PV1,PC1;经SSM1⒄⒆→PS • WBV:经SSM1①③,②④→PV1,PC1 ,PV2,PC2 ,PS,同时→KY 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、1 同期检测装置 1、同期小屏:五表制—1V、2V、1HZ、2HZ、S (4)同期操作过程:图7-5 ①投入相应同期开关SAS→将QF两侧的电压经SAS引到同期小母线中 ②将切换开关SSM1切至“粗略同期”,观察PV2、PC2指示并调节待并系统使其读数接近于PV1、PC1。△∪<5%∪e;△f<0.2%fe ③将SSM1切至“精确同期”,观察指针由慢向快方向缓慢旋转 ④当指针接近红线100,操作控制开关SA使QF合闸,系统并列 ⑤切除同期开关SAS。注意合闸瞬间的把握 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 • 7、3、1 同期检测装置 • 2、组合式同期表:三表制 (1)组成: • 一只频差表Hz—测△f • 一只压差表V—测△∪ • 同期表S—测△ψ (通常采用MZ—10型) 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、1 同期检测装置 (b) (a) • 图7-6 MZ-10型组合式同期表 • (a)外形图 (b)外部接线图 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 • 7、3、1 同期检测装置 • 2、组合式同期表: • 频率差表:fG=fS指针指在0;fG>fS指针正偏;fG<fS指针负偏 • 电压差表:UG=US指针指在0;UG>US指针正偏;UG<US指针负偏 • 同期表:同上。A0,B0“粗略同期”;A0,B0“精确同期” 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 • 7、3、1 同期检测装置 • 2、组合式同期表: (2)接线:图7-7 • WSTCa:经SSM1①③,②④→A • WSTCc:经SSM1⑤⑦,⑥⑧→C • WOSa:经SSM1⑨⑾,⑩⑿→A0,SSM1⒀⒂→A’0 • WBV:直接接至B,B0,B’0 二次回路
图7-7 组合式同期表的同期接线图 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、1 同期检测装置 2、组合式同期表:图7-7 (3)同期操作过程 ①投入SAS →将QF两侧的电压经SAS引到同期小母线中。 ②将SSM1切至“粗略同期”,观察电压差表和频率差表指示并调节待并系统使其读数接近于0 ③将SSM1切至“精确同期”,观察指针由慢向快方向缓慢旋转 ④当指针接近红线100,操作SA合闸,系统并列 ⑤切除SAS 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 1、同期点QF之间应相互闭锁 为了避免同期电压回路混乱而引起非同期并列,在并列操作的时间内,同期电压小母线只能存在待并断路器两侧的同期电压。为此,每个同期点断路器均装有同期开关,并公用一个可抽出的手柄,此手柄只有在“断开”位置时才能抽出。以保证在同一时间内,只允许对一台同期点断路器进行并列操作。 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 2、同期装置之间应相互闭锁 发电厂或变电站可能装有两套及以上不同原理构成的同期装置。为了保证在同一个时间内只投入一套同期装置,一般通过同期选择开关(即手动准同期开关SSM1、自动准同期开关SSA1和自同期开关SSA2)来实现,并公用一个可抽出的手柄。 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 3、手动调频(调压)与自动调频(调压)回路相互闭锁 (1)在待并发电机控制屏上手动调频(或调压)时,应切除集中同期屏上的手动调频(或调压)回路。 (2)手动调频(或凋压)时,应切除自动均频(或均压)回路。(3)自动调频(或调压)装置和集中同期屏上的手动调频(或调压)装置,每次只允许对一台发电机进行调频(或调压)。 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 4、闭锁继电器KY(TJJ) 为了防止在不允许的相角差下误合闸,通常在手动准同期合闸回路中装设闭锁误合闸的同期检查继电器。 (1)交流回路。同期检查继电器平时不工作,SSM1处于“断开”位置,只有在手动准同期时将SSM1置于“精确”位置,KY才接于运行系统电压(或)和待并系统电压(或)上。全厂(所)公用一只同期检查继电器。 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 (2)直流回路。 图7-8 带有闭锁的断路器合闸回路 二次回路
§7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 • 7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 • (2)直流回路。 • KY(TJJ):同期检查继电器,只有当同期双方电压相位后差值在整定范围内时,才闭合较长时间。 • S2(BK):手动操作闭锁开关,当同期双方某一方无电时,可投入S2使QF能可靠合闸。 二次回路
§7-4 手动准同期装置接线 7、4、1 手动准同期装置的任务: 1、检测频差并调整:利用频差表(或两只频率表)检测系统与待并发电机的频率差,并利用调速(或调频)开关,人为地调整待并发电机的频率,使其向系统频率靠拢。 2、检测压差并调整:利用压差表(或两只电压表)检测系统与待并发电机的电压差,并通过调整发电机的励磁来调整待并发电机的电压,使其向系统电压靠拢。 3、捕捉同期点:运行人员根据频差表和压差表的指示,判别频差和压差是否满足准同期并列条件。当满足时,再根据同期表的指示,选择合适的超前时间(此超前时间约等于断路器的合闸时间)发出合闸脉冲,以保证断路器合闸时,两侧电压间的相角差等于零或控制在允许范围内。 二次回路
§7-4 手动准同期装置接线 7、4、2 接线 读图 二次回路
§7-4 手动准同期装置接线 7、4、3 同期操作步骤 1、开机,励磁升压 2、投入SAS 3、将SSM1切至“粗略同期”,观察电压差表和频率差表指示并调节待并系统使其读数接近于0 4、将SSM1切至“精确同期”,观察指针由慢向快方向缓慢旋转 5、当指针接近红线100,操作SA合闸,系统并列 6、切除SAS 二次回路
§7-5 自动准同期装置 • 功能: • 能自动检测待并发电机与系统之间的电压差、频率差大小,当满足准同期条件时,自动发出合闸脉冲命令,并保证断路器主触头闭合瞬间δ=00 • 压差或频差不满足要求,能自动闭锁合闸脉冲,同时还能检测压差或频差的方向,对发电机电压或频率进行调整,以加快自动并列过程。 二次回路
§7-6 微机同期装置 二次回路
第7章 作业 7-1 同期的方式有哪两种?各有何特点? 7-2 什么是同期点?哪些断路器有设置同期点? 7-3 同期电压如何引入?转角变压器有什么作用? 7-4 同期电压小母线有哪几条?各反映什么电压?何时带电? 7-5 为什么发电厂和变电站只允许用一只同期开关操作手柄? 二次回路
第7章 作业 7-6 精确同期和粗略同期有何区别?粗略同期的目的是什么? 7-7 同期装置有哪些闭锁措施?怎样实现闭锁功能? 7-8 对照图7-11叙述手动准同期并网的操作步骤。 7-9 模拟式同期装置存在的主要问题是什么? 7-10 微机同期装置的主要特点是什么? 7-11 微机同期装置如何检测准同期条件? 二次回路
END 谢谢大家! 二次回路