小型同步发电机自动并列开关设计

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1、第1151(总第116期)中国水能及电气化NO．11(T0TALNo．116)2014年l1月ChinaWaterPower&Electritication小型同步发电机自动并列开关设计季洪波(辽宁省本溪满族自治县水务局，辽宁本溪117100)摘要：小型同步发电机手动并列时易产生巨大的冲击电流，使同步发电机受到损坏、电网遭受干扰。为防止上述情况发生，本文提出了用于实现自动平稳的同步发电机并列过程设计，以实现小型同步发电机的自动并列。关键词：小型发电机；自动并列；设计中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1673-8241(2014)11-0037-04Design

2、ofSmallSynchronousPowerGeneratorAutomaticParallelSwitchJIHong-bo(LiaoningBenxiManchuAutonomousCountyWaterAuthority，Benxi117100，China)Abstract：Whensmallsynchronouspowergeneratorsaremanuallyarrangedinparallel，hugeimpactcurrentcanbeproduced，therebydamagingsynchronouspowergenerator，andaffecti

3、ngpowergrid．Inordertopreventtheaboveconditions，designforrealizingautomaticandstablesynchronouspowergeneratorparallelprocessisproposedinthepaper，therebyrealizingtheautomaticparallelismofsmallsynchronouspowergenerators．Keywords：smallpowergenerators；automaticpar~lel；design本溪满族自治县是辽宁省多山且水资源相对

4、较丰人员误发合闸指令造成非同步合闸，需要在控制回路富的地区，也是全国水电农村电气化的试点县之一。中设置非同步合闸闭锁装置，装置系统结构复杂，各由于地区内多建设小水电，因机组小而往往被忽视，机组的控制电缆繁多，很难避免因线间信号串扰而导导致发电效率低、质量差，并网时造成很大的电网冲致的系统误动，成为小水电站管理上极其棘手的击，影响地区电网的正常运行，成为电网运行中的问题。“鸡肋”。采取措施解决以上问题已迫在眉睫。2并列基本条件1现状分析若采取准同步或自动同步方法，在自动监视电压按照以往水电站小机组的运行条件，通常采取手差、频率差的前提下，选择适当的时机发出合闸脉动并列方式运

5、行。多年的实际运行发现，手动并列不冲，即断路器在相位角为0。时合闸，同时采取具有自仅延误并列时间，而且存在着重大安全隐患。因为手动调节电压和频率的单元装置，将在小型电站运行中动准同步装置一般是几台机组共用一套，为防止合闸破解以上难题。37水电站技术HydropowerStationTechnology当电压差和频率差不满足并列条件时自动发出回并列开关构成见图1。馈指令进行整定，当频率差不满足要求时，自动通多电量电力变送器过水轮机调速器调节发电机转速，提高或降低频率；当电压差不满足要求时，自动通过励磁调节装置调节发电机的输出电压，使其达到系统要求的整定电压。按照同期(并列)

6、的理论条件，系统母线电压U表示如下：U=Usin(∞t+)式中U——电压最大值，V；图1并列开关构成框图——频率，Hz；3．2并列开关工作原理——相位。开关中，由多电量电力变送器采集包括电网端和理想条件如下，有同步发电机输出端的电气参数，经过RS485总线传送Us=0给CPU单元。CPU单元根据转速调节装置和励磁电=06=0(合瞬间)流调节装置提供的同步发电机组运行状态值，调整及式中——电压最大值，V；反馈运行状态参数，使其达到同步发电机组并列运行——频率，Hz；条件。在符合并列运行条件后由CPU发出并列执行6——相位。指令，实现同步发电机组准同期并网运行。机组运行中，实

7、际允许的条件如下：≤(5～10)％Uo4并列开关主要功能及实现方法≤(0．2～0．5)％U。=(0．1～0．25)Hz4．1多电量电力变送器实现原理6≤10并列开关设计中，电流采集回路的变送原理见图因此，需要研究适用于小机组的并列开关，以保2，电压量采集回路见图3。其中，CT及单元输出证小型机组并列条件的满足。4～20mA和0～5V的模拟量信号，经由AD8604及外3自动并列开关构成及工作原理围元件组成运算放大电路放大后直接输入给CPU模拟信号的输入端，由CPU计算出电网及同步发电机3．1并列开关构成框图侧对应的瞬时电流、电压