第1-3自动准同期装置举例(6、7、8、9、10)

第一章同步发电机的自动准同期(Automatic Quasi-Synchronism of Synchronous Generators )制作人：雷霞主要内容●重点：自动准同期的条件●难点：准同期条件的分析，准同期装置的结构●概述●越前时间、数值角差与整步电压●自动准同期装置举例第一节概述●一、并列操作(Parallel Operating)●并列运行：在一个电力系统中，如果各发电机转子都以相同的电角速度运转，或各发电机转子间的相对电角度不超过允许值的运行方式。

●并列操作：发电机投入系统参加并列运行的操作。

一、并列操作(Parallel Operating)同期点(synchronizing point)：在发电厂中，每一个有可能进行并列操作的断路器都是同期点。

一、并列操作(Parallel Operating)同期条件的引出)(ϕω+=t Sin U u m m U ——电压幅值ω——电源的角速度ϕ——初相角{状态量(StateVariables)一、并列操作(Parallel Operating)●并列的原则：●冲击电流(impulse current)尽可能小●暂态过程(transient process)尽量短●并列方式：●准同期(quasi-synchronizing)●自同期(self-synchronizing)二、准同期并列条件等值电路图发电机并列示意图 (a)一次系统图(b)矢量图U∆U∆二、准同期并列条件●并列的理想条件：●(1) 滑差(slip difference)为0，即●(2)主触头闭合瞬间，角差(phase angle difference)为0，即 ●(3)压差(amplitude difference)为0，即s g s g f f ==或ωω0=δsg U U=三、准同期条件的分析1、滑差(slip difference)Tx三、准同期条件的分析)sin()sin(21ϕωϕω+-+=t U t U u s s g g x )2cos()2sin(2t t U u sg sg g x ωωωω+-=021==ϕϕ设初始角 设 )2sin(2t U U sg g x ωω-=为脉动电压的幅值)2cos(t U u sg x x ωω+=三、准同期条件的分析sg x ωωω-=tx ωδ=2sin22sin22sin2δδωs gx g x U U tU U ===脉动周期xx x f T ωπ21==exe x e x xf f f f f πωππω222*===三、准同期条件的分析并列的同步过程分析三、准同期条件的分析2、角差(phase angle difference) ⎪⎩⎪⎨⎧≠==00δs g s g f f U U 设并列时仅有电压角差的示意图冲击电流最大值"""maxsin 55.22sin 255.2qs q s ch x U x U iδδ≈=⋅有功冲击电流三、准同期条件的分析3、压差(amplitude difference)⎪⎩⎪⎨⎧≠==s g s g U U f f 0δ设无功冲击电流最大值""max55.2dch x U I∆=⋅四、自动准同期装置的功能●1、压差和滑差满足，提前（恒定越前时间）发合闸命令●2、当滑差、压差不合格时，能自动对待并发电机均频、均压五、自同期并列将一台未加励磁电流的发电机升速到接近于系统频率，在滑差角频率不超过允许值、且加速度小于给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着再立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电势逐渐增大的过程中由系统将发电机拉入同步运行。

TDTQ2003全数字自动准同期装置使用说明书（适用于多对象）一、概述在电力系统中，同步电机的并列操作是经常进行的，为了保证安全快速地将同步电机并入电网，必须使用准同期控制器。

TDTQ准同期控制器采用DSP芯片为核心，与同类装置相比较，具有硬件简单、高集成度、高可靠性、性能完善等特点。

装置对合闸相角进行预测，对被同期对象的电压、频率进行变参数调节，提高了同期精度及并网速度。

相角差测量由独立的硬件电路完成并提供合闸闭锁功能。

装置也可用于变电站开关合闸操作。

本装置可以对PT误差进行在线修正。

二、主要功能1、对待发电机自动调压、调频、以恒定导前时间t dp发出合闸脉冲（命令）完成并列操作。

2、十进制数字显示器可显示以下参数：发电机电压U F、电网电压Us、发电机频率Ff、电网频率Fs、电压差△u、频率差△f、导前角dα、相角差△δ。

有指示灯指示。

3、各控制继电器动作时，相应指示灯亮。

相角差有指示灯指示。

4、参数可在线修改并断电保存。

5、装置故障时，自动封锁调压、调频及合闸命令。

并发出故障信号。

6、可对八个对象进行并列操作。

7、能提供RS-485串行通信接口与上位计算机系统通信。

8、能自动精确测量并记忆断路器合闸回路时间。

三、技术条件1、装置电源：DC220V或DC110V或AC220V2、输入信号：发电机电压：100V±50V电网电压：100V±50V分别取自被同期对象两侧电压互感器的同名相，开关量输入信号电平V p＝24V，由装置内部提供。

3、输出信号：增速、减速、升压、降压、同期合闸及故障六个（接点）信号，以继电器方式输出，接点容量为交流阻性220V，3A，直流48V，3A。

4、允许频率差、电压差及合闸相角差等可进行参数修改，详见附录。

5、调频，调压为脉冲输出，脉冲序列的宽度及参数修改。

6、导前时间可在001ms～999ms内由参数修改。

四、使用方法1、机箱尺寸外形尺寸：132×260×320mm（高×宽×深）；开孔尺寸：133×220（高×宽）；2、装置面板示意图3、背板接线说明:1、电源(输入220V)为设备供电电源，Ux*(1,2)，Uf*(3,4)为源参考及发电机组测量电压输入接口，插座名称为TQP1。

Q/GDNZ.JB.XX.XXX-XXXX标准备案号：XXXX- XXXX SDQ 800微机自动准同期装置使用说明书国电南京自动化股份有限公司GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTDSDQ 800微机自动准同期装置使用说明书编写审核批准(此页仅供审查签署用，不印刷)V ：1.0国电南京自动化股份有限公司2008年10月安全声明警告：请不要未经厂家允许打开模件外壳进行维修。

禁止在无静电防护下触摸印制电路板上的器件。

注意：装置端子上电源信号为装置本身使用，为保障装置正常运行，请勿外接负载。

版本声明本说明书适用于SDQ800微机自动准同期装置V1.0版本1．软件本次软件为初始版本V1.0。

2．硬件本次硬件为初始版本。

产品说明书版本修改记录表产品说明书版本修改记录表产品说明书版本修改记录表10987654321 V1.0 V1.0 2008-10序号说明书版本号修改摘要软件版本号修改日期* 技术支持 电话：（025）83536961传真：（025）* 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符* 2008年10月 第1版 第1次印刷* 国电南自技术部监制目录安全声明版本声明1 概述 (5)1.1 装置/系统简介 (5)2 安装和接线 (5)2.1 安装说明 (5)2.2 接线说明 (6)2.3 接地注意事项 (6)3 操作说明 (6)3.1 面板说明 (6)3.2 背板布置及端子说明 (7)3.3 界面菜单 (12)3.4 参数设置 (14)3.5 记录查询 (19)3.6 装置调试与测试 (22)3.8 用户管理 (24)3.9 其他操作 (26)4 通信功能 (26)5 信息代码表 (27)5.1 故障信息 (27)5.2 事件信息 (28)6 异常事件处理一览表 (28)7 用户须知 (29)·概述· ·安装和接线·1 1 概述概述概述1.11.1 装置装置装置//系统系统简介简介简介SDQ800微机自动准同期装置主要是面向中高端应用的同期产品。

第三章自动准同期装置3.1 概述山西鲁晋王曲发电厂同期系统采用日本日立公司配套的CSY-96-2S型同期装置，采用传统的电压选线把手和同期投入开关，使同期装置在备用状态时有明显的断点，保证同期装置不带电。

被合开关的选择和启动同期在DCS或DEH中实现。

对主变高压侧3/2接线的两个开关不仅可进行同期并网，还可进行单侧有压合闸或同频合环。

为全面检验SID-2CM 自动准同期系统的特性使之满足设计和技术规范的要求保证调试工作安全顺利的进行特制定本规程。

3.2 同期装置的技术参数同期装置型号：CSY-96-2S 同期装置出厂编号：NO.CM04102B生产厂家：日立公司提供的DAIICHI ELECTRONICS CO.,LTD工作电源：为110VDC测量电压：100VAC 50Hz输入信号：并列点选择、复位、启动同期、单侧无压确认、开关接点。

输出信号：加速、减速、升压、降压、合闸。

功角越限、报警、失电。

通讯接口：RS-232、RS-4853.3 常规检查3.3.1 回路检查经审图并实际检查；设计院合闸回路设计为：在汽轮机条件满足的情况下，保护没有动作信号，励磁开关在合的情况下，选择合闸开关，和待并回路电压，投入自动准同期装置，同期装置在调整发电机的电压满足同期条件的情况下，发出合闸信号。

根据厂家说明书的要求，在合闸信号、加速信号、减速信号、升压信号、降压信号通过硬结线直接发送到DEH或励磁系统。

3.3.2 绝缘检查直流电源、交流电压输入对地绝缘均大于 50 MΩ.(1000V摇表)合闸出口接点之间,对地绝缘均大与 50 MΩ.(1000V摇表)3.3.3 上电功能检查给上直流电源开关，在电压小母线上加上同期电压和待并电压，手动投入同期装置，同期表相应指示均正确，同期装置上电自检及显示均正确。

分别由DCS选第一路（母线侧开关）或第二路（联络开关），手动投入待并电压，此时相应指示均应正确，同期装置上电自检及显示均正确。

工程编号：40-F459S山东济矿鲁能煤电有限公司阳城电厂(2X150MW)工程微机自动准同期装置技术规范书中南电力设计院2008.4目录总则技术要求设备规范供货范围技术服务买方工作工作安排备品备件及专用工具质量保证包装、运输和储存1总则本设备技术规范书适用于山东济矿鲁能煤电有限公司阳城电厂(2X150MW)工程发电机变压器组微机同期装置和网络同期装置，它提出了装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

本技术规范提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本技术规范书和有关最新工业标准的优质产品。

如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味卖方完全响应本技术规范书的要求，卖方提供的设备（或系统）以及资料和服务等应完全满足本规范和有关工业标准的要求。

本设备技术规范书所使用的标准如遇与供货方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

合同谈判将以本技术规范书为蓝本，并列入买方所认可的技术偏差，经买、卖双方修改后最终确定的技术协议将作为合同的技术附件，并与合同文件有相同的法律效力。

本设备规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。

2技术要求2.1应遵循的主要现行标准下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成本标准的条文，在标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB2423.1 89 电工电子产品基本环境试验规程试验A 低温试验方法GB2423.2 89 电工产品基本环境试验规程试验B 高温试验方法GB/T2423.9 89 电工产品基本环境试验规程试验Cb 设备用恒定湿热试验方法GB/T13926 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性GB7261-87 继电器及继电保护装置基本试验方法GB2887-89 计算机场地技术条件GB9361-88 计算机场地安全要求GB50171-92 电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB/14537-93 量度继电器和保护装置的冲击和碰撞试验GB14285-93 继电保护和安全自动装置技术规程GB50065-1994 交流电气装置的接地设计规范GB/T14598.9-1 995 电气继电器第22 部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第3篇：辐射电磁场干扰试验GB/T14598.10-1996 电气继电器第22 部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第4篇：快速瞬变干扰试验GB/T14598.13-1998 电气继电器第22 部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第1部分：1兆赫脉冲群干扰试验GB/T14598.14-1998 电气继电器第22 部分量度继电器和保护装置的电气干扰试验第2部分：静电放电试验DL/T667-1999 继电保护设备信息接口配套标准DL/T5136-2001 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T478-2001 静态继电保护及安全自动装置通用技术条件DL/T671 1999 微机发电机变压器组保护装置通用技术条件IEC255-21-1:1988Electrical relays-part 21 Vibration, shock bump and seismic test on measuring relays and protection equipmentsection one vibration test(sinusoidal)2.2环境条件2.2.1 安装地点：户内2.2.2 电厂海拔(黄海高程)： 40ｍ2.2.3 最高气温： +42.5℃2.2.4 最低气温：－18.1℃2.2.5 年平均气温： 13.5℃2.2.6 年平均最高气温： 19.4℃2.2.7 年平均最低气温： 8.3℃2.2.8 极限最高相对湿度： 100％2.2.9 年平均最高相对湿度： 70％2.2.10 覆冰厚度： 10ｍｍ2.2.11 最大风速： 22.7ｍ／ｓ2.2.12 降雨量：年平均降雨量： 622.1ｍｍ最长连续降雨量： 203.8ｍｍ2.2.13 抗震设防烈度：8度耐受地震能力：水平： 0.25g垂直： 0.125g安全系数：≥ 1.672.2.14 防护等级：≥IP402.3工程条件2.3.1工程概况1. 发电机变压器组接线：发电机双卷变接220kV母线，220kV为双母线接线；2. 发电机变压器组容量：发电机150MW；变压器180MVA.主变压器电压 242/15.75kV3. 起动/备用变压器容量：20MVA电压：220/6.3kV4. 220kV接线：220kV为双母线接线，出线两回。

自动准同期装置ZZQ-5说明一．用途本装置适用于各种型式和各种功率的同步发电机按自动准同期方式并入系统。

还可以用作两个独立的电力系统按同期方式并列。

二．结构整机结构有主插件，壳体，盖三部分组成。

调整实验时，将盖子左右两侧螺杆拧下，即可取下盖子，然后往外拉动把手，便可将主插件拔出。

合闸与调频部分装在一块印刷板上，可以转动90°便于试验检修，调压与电源部分装在另一个印刷板上。

外形尺寸：344×164×400（宽×高×深）mm3,盖厚40mm。

安装开口尺寸320×147（宽×高）。

三原理说明为使同步发电机与系统自动准同期方式并列，必须满足下面三个条件：1，发电机电压与系统电压的频差应小于允许值。

2，发电机电压与系统电压的幅值应小于允许值。

3，在并列的断路器主触头闭合的瞬间，发电机电压与系统电压的相位差应小于允许值。

为实现条件1，装置设有自动调频部分，能实现发电机的频率对系统频率自动跟踪。

为实现条件2, 装置设有自动调压部分，能实现发电机的电压对系统电压自动跟踪。

为满足条件3，装置设有恒定导前时间的控制部分，导前时间的整定值可以根据并列断路器合闸时间的长短来整定，当导前时间的整定值与断路器的合闸时间（包括所有辅助元件的动作时间在内）相等时，装置就能保证断路器主触头闭合的瞬间，被投入的发电机电压与系统电压的相位差小于允许值。

以下按原理图0XJ，352，104－107分别说明装置的工作原理。

1．合闸部分：合闸部分的主要作用是判断发电机与系统的同步情况如何，在频差与电压差均满足要时，提前一定时间发出合闸命令。

我们不希望在频差太大时并网，在所需的提前相角大于某一整定值时，装置就自动闭锁，可以根据所整定的导前时间，容许的最大频差，计算出所需的导前相角。

2．调频部分：调频部分的主要作用是判别发电机电压的频率是高于或低于系统电压的频率，从而发出减速或增速指令，作用于发电机的调速器，调整发电机电压频率，使之逐步趋近系统电压频率。

发电机自动准同期装置（ASS）自动准同期装置概述为了保证电力系统的供电可靠性、供电质量及合理分配负载，必须将各发电厂的发电机连接起来并列运行，在并列运行中常会碰到某台发电机停机后重新并入系统运行和某发电厂与系统联络的线路断路器跳闸后恢复联络的问题，这就涉及两个系统并列，即待并系统与运行系统。

对于发电厂任一断路器，在合闸前如其两侧电压有可能不同期时，在该断路上应设置同期点，并依靠同期装置，对断路器两侧电压进行同期检查后，才能并列。

待并系统与运行系统并列必须满足以下三个条件1、两侧电压应接近相等。

2、两侧频率应接近相等。

3、两侧电压的相角差接近零度，一般相角差不超10度。

同步发电机的同期方式有两种，即准同期和自同期。

准同期是指发电机在并入系统前已加上励磁，并使发电机电压及频率接近系统的电压和频率，当两侧相角差小于规定值时合上待并发电机的断路器，将发电机并入电网运行。

准同期装置分为手动准同期与自动准同期两类，现代大容量发电机组为了并网的安全，都广泛使用微机型自动准同期装置实现与系统并网的任务。

微机型自动准同期装置概述微机型自动准同期装置又称之为ASS装置，做为大容量的单元机组与电网并列的自动装置，为了保证发电机快速无冲击与系统并网，每台机组均装设一套ASS装置，当发电机满足了同期并网的条件，由ASS装置将发电机与系统之间实现差频并网，而ASS装置，在一个滑差周期内就能捕捉到最佳的合闸越前时间，发出合闸脉冲。

微机型自动准同期装置的原理必须满足准同期的三个条件即应在待并侧与系统侧的电压差、及频率差满足要求前提下，确保相角差为零时，将发电机平滑的并入电网，更确切的讲，应在压差、频差满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并入电网。

微机型准同期装置的作用可以对发电机实现差频并网，调频，调压无需人工操作，从而实现汽轮机发电机的快速无冲击并网，可作为同期数字表使用（用来监视：频差，压差，相位，阻抗角），具有无压空合闸的功能。

浅谈微机自动同期装置在电厂的应用摘要：发电机组与系统并列是一项非常重要和经常进行的操作，为避免因发电机非同期并列造成的电气设备严重损害和系统震荡、瓦解等恶性系统事故，在发电厂广泛采用了同期装置，本文主要介绍某热电厂微机自动同期装置原理、功能及应用。

关键词：自动准同期；并列；系统引言同期操作是电力系统中一项重要的操作内容。

在发电机与系统并网、小系统通过联络线并入大系统、母线并列运行等操作中，并网的双侧都是有源系统，如果并网的瞬间非同期，那么将产生较大的冲击电流，严重威胁设备和电网安全运行。

随着电网网络的安全稳定性要求越高，不论是对发电机断路器的合闸操作，还是在变电站中对系统的断路器合闸操作，都要求同期装置具有很强的可靠性和快速性，而微机自动同期装置可实现以上的功能要求。

1.同期装置原理由电力系统中任一点的电压瞬时值表达式u=Umsin（t+φ）可以得出同期条件：（1）fg＝fs（即频率相等）（2）Ug＝Us（即电压幅值相等）（3）△φ＝0（即相角差为0）而实际上，交流电的变化一般是每秒50次（50Hz），靠人眼是根本无法准确判别和定位的。

因而，引入同期装置。

但即便引入同期装置，也根本做不到绝对同期。

在并网时只能尽量减少差值，使合闸时达到理想条件，减小冲击。

自动准同期装置允许频率差值为±0.2Hz，判断符合频率相同的条件，允许压差值设置为系统电压值±5%以内均认为符合电压相同的条件。

为了使并列操作满足条件，尽量使合闸时达到理想条件。

自动准同期装置必须设置三个控制单元：（1）频差控制单元；（2）电压差控制单元；（3）合闸信号控制单元。

2. 同期装置功能。

同步表集同步表和同期闭锁继电器于一体，用于手动同期相位角指示，及手动同期和自动同期同期闭锁功能。

装置具有自动识别并列点并网性质的功能，即自动识别当前是差频并网还是同频并网。

选线器不仅适用于原来按同期小母线集中同期方式设计的厂、站，也同样适用于新设计具有DCS的发电厂。

GPSNZ320智能准同期装置发电机同期并列是发电厂一项很频繁的日常操作，如果操作失误，冲击电流过大，可能使机组的大轴扭曲及引起发电机的绕组变型、撕裂、绝缘损坏，严重的非同期并列会造成机组和电网事故，所以电力部门将并网自动化列为电力系统自动化的一项重要任务。

另外随着计算机技术的发展和电力系统自动化水平的不断提高，对同期设备的可靠性、可操作性等性能也提出了更高的要求。

智能准同期装置基于32位微机保护平台开发，全部程序均采用C语言编写，保证了极高的可靠性和先进性，能够满足各种同期应用场合的要求。

它既可用于水、火电厂同步发电机组的快速并网，又可用于输电线路的快速同期合闸。

对于不同接线方式，本装置突出其智能化设计思想：可根据运行方式自动改变同期点类型，并可自动投入需要调节的发电机组调速调压回路，以提高同期点断路器并网速度，减小冲击电流，大大减少运行人员工作量；允许同频并网，在外部自动调速系统失灵时缩短了并网时间；自动修改导前时间避免了现场投运前需测量同期点断路器合闸时间的麻烦；采用测量频差及频差变化率的方法计算预测合闸角度，不仅保证装置在第一次满足同期条件时发出合闸令，更提高了合闸时的精度。

本装置可实现1-8个同期点的同期操作功能，但此时必需同期选点装置，否则无法切换公共的回路，若不和同期选点装置或者把手代替配合使用，本装置只实现一个同期点的同期操作，可以是线路模式或者机组模式。

1.控制部分技术参数允许频差最大值│Δf│≤0.5Hz,缺省为±0.25Hz，可整定允许频差最大值│ΔU│≤15V,缺省为±5V，可整定调频调压脉冲输出脉冲间隔及比例调节规律脉冲宽度可整定，误差≤2ms同频不同相处理可输出定时加速脉冲及时消除这种状态，也可整定为同频并网电网环并合闸对于线路型同期点，允许电网环并，环并合闸角可整定同期误差│Δf│≤0.5Hz时，合闸相位角≤1°电网环并合闸对于线路型同期点，允许电网环并，环并合闸角可整定开入信号◆对象选择开入：空接点输入，至少保持到“起动”信号有效后3秒◆机组信号开入：空接点输入，至少保持到“起动”信号有效后3秒◆无压方式开入：空接点输入，至少保持到“起动”信号有效◆同期起动开入：空接点输入，闭合时间需大于100ms2.基本配置本装置在总体设计及各插件设计上均考虑了可靠性的要求，在程序执行、以太网通信等方面均给予了详尽的考虑。

第三章自动准同期装置3.1 概述山西鲁晋王曲发电厂同期系统采用日本日立公司配套的CSY-96-2S型同期装置，采用传统的电压选线把手和同期投入开关，使同期装置在备用状态时有明显的断点，保证同期装置不带电。

被合开关的选择和启动同期在DCS或DEH中实现。

对主变高压侧3/2接线的两个开关不仅可进行同期并网，还可进行单侧有压合闸或同频合环。

为全面检验SID-2CM 自动准同期系统的特性使之满足设计和技术规范的要求保证调试工作安全顺利的进行特制定本规程。

3.2 同期装置的技术参数同期装置型号：CSY-96-2S 同期装置出厂编号：NO.CM04102B生产厂家：日立公司提供的DAIICHI ELECTRONICS CO.,LTD工作电源：为110VDC测量电压：100VAC 50Hz输入信号：并列点选择、复位、启动同期、单侧无压确认、开关接点。

输出信号：加速、减速、升压、降压、合闸。

功角越限、报警、失电。

通讯接口：RS-232、RS-4853.3 常规检查3.3.1 回路检查经审图并实际检查；设计院合闸回路设计为：在汽轮机条件满足的情况下，保护没有动作信号，励磁开关在合的情况下，选择合闸开关，和待并回路电压，投入自动准同期装置，同期装置在调整发电机的电压满足同期条件的情况下，发出合闸信号。

根据厂家说明书的要求，在合闸信号、加速信号、减速信号、升压信号、降压信号通过硬结线直接发送到DEH或励磁系统。

3.3.2 绝缘检查直流电源、交流电压输入对地绝缘均大于 50 MΩ.(1000V摇表)合闸出口接点之间,对地绝缘均大与 50 MΩ.(1000V摇表)3.3.3 上电功能检查给上直流电源开关，在电压小母线上加上同期电压和待并电压，手动投入同期装置，同期表相应指示均正确，同期装置上电自检及显示均正确。

分别由DCS选第一路（母线侧开关）或第二路（联络开关），手动投入待并电压，此时相应指示均应正确，同期装置上电自检及显示均正确。