电力系统仿真第二次课.pptVIP

第一章、发电机的自动准同期 概述（主要介绍发电机并列操作的概念，同期 并列的条件，不同期并列时对发电机的影响分析，以及同期装置应具有的功能） 数值角差、整步电压与越前时间（数值角差与越前时间、线性整步电压与越前时间、滑差检测与压差检测） 准同期装置举例（微机自动准同期与ZZQ-5自动准同期） 微机电液调速器的自动准同期功能简介 第一节 概述 同步并列与准同期 准同期条件的分析 自动准同期装置的功能 一、同步并列与准同期 并列操作：将一台未投入系统的发电机投入系统同步运行的操作称为并列操作。 同期：同步发电机的并列操作叫同期。 准同期：发电机以接近同步运行的条件进行的并列操作，称为准同期。 并列操作也可以是两个系统通过联络线上的断路器进行并列操作。 同期点：装有同期装置，能够进行同期并列的断路器叫同期点。 并列的基本要求：（1）冲击电流不超过允许值，且尽可能小；（2）并列后应能迅速进入同步运行。 并列操作的理想条件 待并发电机频率与母线频率相等，即滑差（频差）为零。 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与母线电压间的瞬间相角差为零，即角差为零。 待并发电机电压与母线电压的辐值相等，即压差为零。 准同期的并列条件 待并发电机频率与母线频率的差小于给定值，即滑差小于给定值。 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与母线电压间的瞬时相角差小于给定值，即角差小于给定值。 待并发电机电压与母线电压的辐值差值小于给定值 二、准同期条件的分析 1．存在滑差（即频率差） 滑差：待并发电机电压矢量与系统电压矢量间的相对电角速度称为滑差角速度，简称滑差，用ωs表示。 滑差也可以用标幺值表示，即 滑差大，则滑差周期短；滑差小，则滑差周期长。在有滑差的情况下，将机组投入电网，需经过一段加速或减速的过程，才能使机组与系统在频率上“同步”。加速或减速力矩会对机组造成冲击。显然，滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应该严格限制并列时的滑差。我国在发电厂进行正常人工手动并列操作时，一般限制滑差周期在10—16s之间 定义发电机发出功率为“发电机状态”，发电机吸收功率为“电动机状态”。现设原动机的输入功率恒定不变，又ωg大于ωs ；令合间时的相角差为δω (图中a点)、并为超前情况。可见合闸后发电机处于“发电机状态”而受到制动。发出功率沿功角持性到达b点时的ωg等于ωs ，这时发电机仍处于“发电机状态”，所以ωg继续减小，由于ωg此小于ωs 。所以δω逐渐减小，发电机功率沿特性曲线往回摆动到达坐标原点时，因此ωg小于ωs而使相角差δω开始变负，交换功率变负，发电机组处于“电动机状态又重新加速，交换功率沿特性曲线变动直到ωg等于ωs图中的c点，相角差δω又往反方向运动。这样来回摆动由于阻尼等因素直到进入同步运行时为止。 2．存在角差 假设断路器合闸瞬间只存在角差，即压差和频差都满足要求。则发电机并网瞬间有个冲击 发电机在这种情况下受的冲击为有功冲击电流，对汽轮机组的安全与寿命影响较大，机组容量越大，对合闸误差角的限制越严。 受断路器动作时间的误差等因素的影响，使得并列允许滑差值与允许并列误差角间可能形成某种制约关系。 最大并列误差相角是由断路器的合闸时间误差与自动准同期装置的整定值与动作值问的误差造成的，它应不大于最大允许合闸相角，即 我国的运行经验是，在发电机并入电网时，滑差周期控制在10s左右比较合适。 3.存在压差 假设待并发电机电压与母线电压的辐值有一定的差值，并网瞬间，合闸相角差为零，则发电机将产生无功冲击电流。冲击电流的最大值为： 无功冲击随机组容量等可以有不同的规定值。为了保证机组的安全，我国曾规定压差并列冲击电流不允许超过空载时机端短路电流的1／12—1／10。据此，得准同期并列的一个条件为：电压差不能超过额定电压的5％—10％。现在一些巨型发电机组更规定在o．1％以下，即希望尽量避免无功冲击电流。 三、自动准同期装置的功能 目前专用于自动准同期的装置：微机同期和模拟式同期两种。 功能一、自动检查待并发电机与母线之间的压差及频差是否符合并列条件，并在满足这两个条件时，能自动地提前发出合闸脉冲，使断路器主触头在δ为零的瞬间闭合。 功能二、当压差、频差不合格时，能对待并发电机自动进行均压、均频，以加快进行自动同期并列的过程。 恒定越前时间：由自动准同期装置和断路器的合闸动作时间决定，与滑差及压差无关。 习题 试分析同步发电机自动并列的条件。 同步发电机并网应遵循的基本原则. 为什么我国同步发电机并网时规定滑差周期不小于10s？ * 百分值表示，即 滑差周期，即 *