同步发电机自动准同期并列综述

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1、同步发电机自动准同期并列综述任治坪（新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐830008）摘要：本文介绍的是同步发电机的自动准同期并列基本原理，其中包含了同期并列的基本基本条件，模拟式自动准同期装置的原理，微机型自动准同期装置的原理等内容。关键字：同期并列整步电压恒定越前时间周期法解析法DFT类算法ParallelsynchronousgeneratorautomaticsynchronizingSummaryRenZhiping(ElectricalEngineeringCollege,XinjiangUniversity,Urumqi,Xinjiang830008)Abstrac

2、t：Thisarticledescribesasynchronousgeneratorautomaticsynchronizingthebasicprinciplesofatie,whichcontainsthebasicfundamentalconditionsforthesameperiodinparallel,analogprincipleofautomaticsynchronizingdevices,computer-basedautomaticsynchronizingdeviceprincipleandsoon.Keyword:Juxtaposition；Locko

3、utVoltage；Echizentimeconstant；Cycleapproach；Resolveapproach；DFT-likealgorithm0、引言随着工业社会的不断发展电力行业显得越来越重要，而同期并列是电力系统中经常进行的一项十分重要的操作。不恰当的并列会对发电机和系统产生巨大的冲击损坏电气设备影响电力系统的稳定性造成成本升高甚至造成人员伤亡。本文即针对发电机同期并列的原理及过程进行了阐述。1、准同期装置的发展电力系统中的同期并列方式主要有自同期并列和准同期并列两种，其中自同期并列主要用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。但是由于自同期的使用不可避

4、免地会出现较大的冲击电流并伴随母线电的下降，因此所使用的场合不多，相反应用最广泛的是准同期并列，我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一，1982年在安徽陈村水电站成功投入了第一台微机同期装置。八十年代中期又陆续推出了一些类似装置。目前国内有许多科研、制造单位都在进行微机自动准同步装置的研制。准同期装置的发展经历了如下三代产品：第一代，在二十世纪六十年代以前，我国大多采用“旋转灯光法”进行准同期并列操作14。这是最原始的准同期方法。后来改用指针式电磁绕组的整步表构成的手动准同期装置。这种方法仍然应用在常规的设计中。第二代准同期装置是以许继的zz03和ZZQS为代表的模拟式自

5、动准同期装置。它用分立晶体管元件搭建硬件电路，对同期条件进行检测和处理。ZZQ3和ZZQS自动准同期装置的出现，极大的提高了并网速度和可靠性，但由于模拟式同期装置用模拟电子元件拟合，必然带来诸如导前时间不稳定、阻容电路作为微分电路的条件约束、构成装置元器件参数漂移不稳定等问题。模拟式的同期装置合闸准确度比较低，它无法指示装置的运行状态，不能进行故障自检等，现在已经基本被淘汰。第三代准同期装置是微机式自动准同期装置，微处理器的诞生对自动准同期装置技术指标的提升产生了质的飞跃，深圳市智能设备开发有限公司研制的SID·2系列多功能微机自动准同期装置比较具有代表性。它是我国最早从事微机

6、准同期控制器研究、开发、生产的企业之一，相继推出了QSA型、SID．I型、SID．2型、SID-2V系列发电机用微机准同期控制器及SID．2T系列线路用微机准同期控制器，具有高精度、高可靠性、人机界面友好、操作方便、接线简单等特点。在提高并网速度和可靠性的同时，大大提高了合闸准确度。0、准同期并列的条件发电机准同期并列时的电压向量图如图1.1所示。发电机组在未投入系统运行之前，它的电压U。与系统电压U的状态量往往不等，须对待并发电机组进行适当的操作，使之符合并列条件后才允许断路器合闸作并网运行。发电机并网的同期条件保证了发电机投入到电网运行时，冲击电流比较小，减小系统对发电机组

7、的冲击;迅速进入同步运行状态，减小对电力系统的扰动。图1.1发电机组同期并列的理想条件是:(1)并列断路器两侧电源电压的电压幅值相等;(2)并列断路器两侧电源电压的频率相等:(3)在并网合闸的瞬间，并列断路器两侧电源电压的相角差为零。此时，并列合闸的冲击电流为零，而且并列后发电机组与电网立即进入同步运行，不会发生任何扰动现象。但实际并列操作时三个条件很难同时满足，而且这样势必延长并网时间，造成大量的空转能耗。其实在实际操作中也没有这样苛刻的必要。因为并列合闸时只要冲击电流较小，不危及电气设备