如何利用脉动电压检测准同期并列的条件

电力系统自动装置实验思考题1．准同期并列的理想条件有哪些？实际中利用脉动电压如何体现？答：(1)并列开关两侧的电压相等,最大允许相差20%以内；并列开关两侧电源的频率相同,一般规定：频率相差0.15Hz即可进行并列；并列开关两侧电压的相位角相同；并列开关两侧的相序相同；(2)先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压，然后通过调整待并机组的电压和转速，使电压幅值和频率条件满足，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，使出口断路器合上的时候相位差尽可能的小。

2.根据绘制的脉动电压波形，分析脉动电压的变化规律，受哪些因素的影响。

答：受并联铁磁谐振和串联铁磁谐振的影响，主要特点是：（1）对于铁磁谐振电路，在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。

电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况。

（2）PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因，但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。

此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。

当回路电阻大于一定的数值时，就不会出现强烈的铁磁谐振过电压3．理论分析与测试观察结果是否一致，为什么？答：理论分析与测试观察结果一致，因为正常自动准同期并列时，对电网冲击很小，机端电压和电流波形畸变不大，波形依然为正弦。

4．在合闸时相角误差产生的主要原因有哪些？答：合闸相角差主要产生有功电流分量；在有相角差的情况下合后，发电机、变压器与电网间立刻进行有功功率的交换，使得发电机组的联轴、变压器受到冲击，这对于发电机组、变压器和电网均产生不利影响，为了保证机组和变压器安全，一般将有功冲击电流限制在较小的范围内。

最大允许并列误差角为10°。

5.根据实验步骤，详细分析半自动准同期并列过程。

答：在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频率差在允许范围内，相角差在零度前某一适合位置时，准同期装置控制合闸按钮进行合闸。

发电机自动准同期装置并列参数分析摘要：本文首先对同步发电机的并列运行相关内容进行基本阐述，然后分析发电机自动准同期装置并列相关参数，旨在促进我国电力企业发展提供参考和借鉴。

关键词：发电机；自动准同期装置；并列参数；分析研究1引言发电机在对用电设备进行电能输送时，需要借助电力系统。

同期并列技术就是将发电机与电力系统进行并列操作，帮助减少发电机并网过程中出现故障的概率。

随着我国经济社会和科学技术的不断发展，电力企业电网规模也不断扩大，发电机和数量和性能也在不断提高。

因此，加强对发电机自动准同期装置并列技术和相关参数进行不断研究和分析变得更加重要。

2 同步发电机并列运行同步发电机并列运行是指电力企业的同步发电机和电力系统根据一定的条件和规则并列运行。

这种运行情况能够帮助增大供电系统的稳定性，提高供电效果和质量，并使电力负荷的分配更加合理，从而综合性的提高企业的电力运行经济效益。

具体的并列运行发电机如下图1所示：根据运行的不同需要，并列操作是同步发电机的运行操作和电力系统解列这个两部分的共同并列运行操作，也叫同期操作。

图1.电力系统中并列运行的发电机2.1并列操作的要求和条件为了使得同步发电机的运行效果更加优异，减少故障的发生，发电机在投入的瞬间冲击电流需要根据实际情况达到最小，保证其最大数值在额定电流的2倍以下。

同时，在发电机进行并列运行时，需要控制波动效果在最小范围内，保证运行状态的稳定性。

3 相关自动准同期装置参数分析3.1基本原理影响自动准同期运行的因素有许多，其中频率差因素和相角差因素是一对相互影响且相对矛盾的因素。

当两个系统中的原有相位差为Δa≠0时，若需要满足频率要素相等，则Δa恒定，且不可能Δa=0。

当Δf =fg－fS≠0时, 即存在频率差时，Δa才会出现等于0的机会。

根据运行实际情况，与相位差相比，电压差和频率差对于整体电力运行系统和电力设备的影响更加微小，并且其电压和频率能够通过调整和控制较为简单的满足运行要求。

习题四：电力系统准同期装置判断题：1、脉动电压的幅值是恒定不变的。

（）2、利用脉动电压能检测准同步并列条件。

（）3、电站里装设了自动准同步装置后，可不必再设手动准同步装置。

（）4、为防止发电机在准同步并列时可能失去同步，因此并列时，频率不应超过0.1~0.25Hz。

（）5、导前时间式自动准同步装置和导前相角式自动准同步装置在原理上都能保证准同步并列条件。

（）6、当发电机电压与系统侧电压间频差很小时，将出现同步不同相的现象，为加快并列过称，应自动发减速脉冲。

（）7、为使发电机并列时不产生过大的冲击电流，应在功角接近于 0°时将断路器主触头接通，通常控制功角不大于20°时就认为符合要求了。

（）8、为防止非同步并列，应装设同步装置及非同步闭锁回路。

（）9、恒定导前相角式自动准同步装置在原理上能保证并列断路器主触头闭合时两侧电压相角差δ=0．。

（）10、恒定导前时间式自动准同步装置在原理上能保证并列断路器主触头闭合时两侧电压相角差δ=0．。

（）11、自动准同步装置利用比较导前相角脉冲和导前时间脉冲发出的先后次序与检查线性整步电压微分电压大小都能检查滑差。

（）12、自动准同步装置调速脉冲应作用于机组调速器，其宽度应与机组调速器特性配合。

（）13、不论手动或自动准同步，都应考虑合闸脉冲在待并系统电压与运行系统电压重合之前一个适当的时间发出。

（）14、自动准同步装置检查待并发电机是否满足同步条件，一般可以利用整步电压来实现。

（）15、电站里装设了手动准同步装置后，可不必装设自动准同步装置。

（）16、ZZQ-5 自动调频电路在相同的单位时间里，增减速继电器动作次数与频差成正比。

（）17、ZZQ-5 导前相角电路，导前相角增大一倍则将可能发生非同步合闸。

（）18、ZZQ-5 装置自动调压电路，在相同的单位时间里，增减压继电器动作次数与压差成正比。

（）19、ZZQ-5 装置自动调频电路，接入装置的待并发电机电压极性接反，将发生需增速时而发减速脉冲，需减速时而发增速脉冲。

1第一章　发电机的自动并列第一节　概　述一、并列操作的意义电力系统运行中，任一母线电压瞬时值可表示为)sin(ϕω+=t U um 式中 ——电压幅值U m ——电压的角速度ω ——初相角ϕ 同步发电机组并列时遵循如下的原则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。

（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。

方法两种: 准同期并列（一般采用）、自同期并列。

二、准同期并列待并发电机组加励磁电流，其端电压G ，调节G 的状态参数使之符合并∙U ∙U 列条件。

图1-1准同期并列(a)电路示意；(b)相量图；(c)等值电路x∙)(a xU ∙DL×E ∙xE ∙x)(c21．设发电机电压G 的角速度为，电网电压x 的角速度为，它们∙U ωG ∙U ωx 间的相量差G —x 为s 。

∙U ∙U ∙U 2．要求DL 合闸瞬间的s 应尽可能的小，其最大值应使冲击电流不超过∙U 允许值。

最理想的情况是s 的值为零。

∙U 3．并且希望并列后能顺利进入同步运行状态，对电网无任何扰动。

4．理想条件为G ，x 的三个状态量全部相等。

∙U ∙U ()⎪⎭⎪⎬⎫=====，即相角差为零）（即电压幅值相等）（频率相等03,22,2,,)1(e X G X X G G X G U U f f f f δπωπω这时并列合闸的冲击电流等于零，并且并列后发电机G 与电网立即进入同步运行，不发生任何扰动现象。

5．三个条件很难同时满足。

（一）电压幅值差并列时：①频率=；f G f x ②相角差等于零；δe ③电压幅值不等：则冲击电流最大值为：()''ds''dx G ''maxh X U .X U U .i 552281=-=⋅式中　、——发电机电压、电网电压有效值；U G U x ——发电机直轴次暂态电抗X d "图1-2 准同期条件分析 (a)=0；(b) ≠0δe δe xU)(b ∙s∙G∙3从图1-2（a ）可见，因为与夹角为90º，所以由电压幅值差max ⋅''h i GU 产生的冲击电流主要为无功冲击电流。