第7章同期系统.ppt

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1、泸州职业技术学院,二次回路,1,第7章 同期系统,MZ10型组合式同期表外形图,1T1S型同期表外形,泸州职业技术学院,二次回路,2,教学目的：掌握同期条件、同期方式、同期点及同期方式的设置、 同期电压的引入、手动准同期装置、自动准同期装置、 发电机的自动准同期装置； 复习旧课：掌握信号回路的类型、信号回路的基本要求、中央事故 信号系统、由 ZC23型冲击继电器构成的中央预告信 号电路、由JC2型冲击继电器构成的中央预告信号电路 及交流系统装置； 重 点：掌握同期点及同期方式的设置、同期电压的引入、手动 准同期装置、自动准同期装置、发电机的自动准同期装置 难 点：掌握同期点及同期方式的设置、同

2、期电压的引入、手动 准同期装置、自动准同期装置、发电机的自动准同期装置,第7章 同期系统,泸州职业技术学院,二次回路,3,7-1 概述 7-2 同期电压的引入 7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路 7-4 同期装置接线 7-5 自动准同期装置 7-6 微机同期装置,第7章 同期系统,泸州职业技术学院,二次回路,4,同期操作（或同期并列）：是将同步发电机投入到电力系统参加同期并列运行的操作，同期操作是借助于同期电压和同期装置实现的。 同期系统：在发电厂和变电站中，通常把反映同期装置和同期电压连接关系的回路称为同期系统。 7.1.1 同期操作的基本要求： 并列QF合闸瞬间产生的冲击电流ichi

3、ym QF合闸后，发电机能迅速同步。,7-1 概述,泸州职业技术学院,二次回路,5,1、理想条件: 电压大小相等 频率相同 电压相位角差不超过允许值 相序相同 2、实际条件: 电压差（5%10%）Ue 频率差（0.2%0.5%）fe,即0.10.25HZ 相位差100,7.1.2 同期条件,泸州职业技术学院,二次回路,6,1、准同期方式 （1）开机励磁升压同期操作合闸（合QF） （2）优点：冲击电流小 （3）缺点：并列操作时间长；操作要求高；操作系统复杂，要求严格 （4）分为手动准同期和自动准同期 2、自同期方式 （1)开机转数升至95%ne合QF励磁升压，拉入同步 （2)优点：并列快；操作简

4、单；接线简单 （3）缺点：冲击电流大；并列瞬间引起系统电压短时严重下降；系统之间不能采用自同期并列,7.1.3 同期方式,泸州职业技术学院,二次回路,7,同期点：发电厂（或变电站）中每个有可能进行同期操作的断路器。也就是说当断路器两侧有可能出现非同一系统电源时，此断路器是同期点。 1、同期点的设置： QF上设置:（1）两侧均有电源（基本条件） （2）检查同期要求（必要条件） 方法：在QF两侧设置有同期作用的TV,7.1.4 同期点及同期方式的设置,泸州职业技术学院,二次回路,8,（1）发电机出口QF：手动和自动准同期 （2）发电机-双绕组升压变压器组高压侧；发电机-三绕组变压器各电源侧QF：手

5、动和自动 （3）对侧有电源的双绕组升压变低压侧；三绕组变各电源侧QF：手动准同期 （4）母线分段QF、母联QF和旁路QF：手动准同期 （5）对侧有电源的线路QF：手动准同期 （6）角形和外桥线路的QF,2、同期点及同期方式的设置情况设置,泸州职业技术学院,二次回路,9,7.2.1 同期电压 1、定义:同期电压是同期点（断路器）两侧电压经过电压互感器变换和二次回路切换后的交流电压。为了全厂（站）配用套同期装置，需要把同期电压引到同期电压小母线上。所以，通常把同期电压小母线上的二次电压称为同期电压。 2、待并系统（靠近G） ：取A、B、C相电压，接入同期小母线WSTCa（TQMa）、WSTCc（T

6、QMc）、WBV（YMb） 运行系统(远离G）：取A、B相电压，接入同期小母线WOSa（TQMa）、WBV （YMb）,7-2 同期电压的引入,泸州职业技术学院,二次回路,10,1、接线： 图7-1 SAS1（TK）：同期开关（只有“接通”和“断开”两个位置） 发电机：待并系统 母线：运行系统 同期小母线：WSTCa（TQMa）、WSTCc（TQMc）、WBV（YMb）、WOSa（TQMa） 同期闭锁小母线：1WSCB（1TBM）、2WSCB（2TBM）,7.2.2 发电机出口QF同期电压的引入,泸州职业技术学院,二次回路,11,图7-1 发电机出口断路器三相同期电压的引入电路,泸州职业技术学

7、院,二次回路,12,2、同期电压的引入:图7-1 （1）待并系统侧：由发电机出口TV1二次侧电压反映 a相经SAS1（5-7）接至WSTCa（TQMa） c相经SAS1（9-11）接至WSTCc（TQMc） b相直接接至公共小母线WBV(YMb) （2）运行系统侧：由母线TV2二次侧电压反映 a相经SAS1（13-15）接至WOSa（TQMa） b相直接接至公共小母线WBV(YMb),7.2.2 发电机出口QF同期电压的引入,泸州职业技术学院,二次回路,13,1、接线：图7-2 SAS2（TK）：同期开关（只有“接通”和“断开”两个位置） 发电机侧母线：待并系统 高压侧母线：运行系统 同期小母

8、线：WSTCa（TQMa）、WSTCc（TQMc）、 WBV(YMb) 、WOSa（TQMa） 同期闭锁小母线：1WSCB（1TBM）、2WSCB（2TBM） 转角变压器：TR（ZB）相位补偿接线 转角小母线：ZMa、ZMc,7.2.3 主变高压侧QF同期电压的引入,14,图72 双绕组变压器三相同期电压的引入,泸州职业技术学院,二次回路,15,2、同期电压的引入:图7-2 （1）待并系统侧：由发电机母线TV2二次侧电压反映 a相经SAS2（5-7）接至ZMaTR（ZB）侧 c相经SAS2（9-11）接至ZMcTR（ZB）侧 WSTCa（TQMa） WSTCc（TQMc） b相直接接至公共小母

9、线WBV(YMb) （2）运行系统侧：由高压侧母线TV3二次侧电压反映 a相经SAS2（13-15）接至WOSa（TQMa） b相直接接至公共小母线WBV(YMb),TR（ZB）Y侧,7.2.3 主变高压侧QF同期电压的引入,泸州职业技术学院,二次回路,16,1、接线：图7-3 SAS3（TK）：同期开关（只有“接通”和“断开”两个位置） 母线侧：待并系统 线路负荷侧：运行系统 同期小母线：WSTCa（TQMa）、WSTCc（TQMc）、WBV（YMb）、WOSa（TQMa） 同期闭锁小母线：1WSCB（1TBM）、2WSCB（2TBM）,7.2.4 线路QF同期电压的引入（对侧有电源的线路）

10、,17,图73 线路QF三相同期电压的引入,泸州职业技术学院,二次回路,18,2、同期电压的引入:图7-3 （1）待并系统侧：由母线侧TV3二次侧电压反映 a相经SAS3（5-7）接至WSTCa（TQMa） c相经SAS3（9-11）接至WSTCc（TQMc） b相直接接至公共小母线WBV(YMb) （2）运行系统侧：由线路负荷侧TV4二次侧电压反映 a相经SAS3（13-15）接至WOSa（TQMa） b相直接接至公共小母线WBV(YMb),7.2.4 线路QF同期电压的引入（对侧有电源的线路）,泸州职业技术学院,二次回路,19,同期小母线是公用的，一共四根，其中WBV（YMb）公共接地。

11、在没有进行并列操作前，除公用接地小母线外，其余三条小母线均无电压，只有在并列操作时，才带有待并断路器QF1两侧的二次电压。 同期点位置不同，同期电压的引入方式也不同。 每次只能投入一套同期装置：同期开关采用公用的可抽出手柄,结 论,泸州职业技术学院,二次回路,20,7.3.1 同期检测装置 全厂公用，有两种型式： 同期小屏：装有五只测量仪表，即两只频率表、两只电压表和一只电磁式（1T1S型）同期表； 组合式同期表：包括一只频差表、一只压差表和一只同期表。（通常采用MZ10型）。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,21,五表制1V、2V、1HZ、2HZ、S （

12、1）组成：呈对称布置 两只电压表PV1、PV2：分别监视运行系统和待并系统电压 调节使同步发电机电压与系统电压相等。5%e 两只频率表PC1、PC2：分别监视运行系统和待并系统频率 改变水轮机的转速（导水叶的开度）使频率相等。f0.2%fe 一只同步表PS：监视两侧电压相位，调整相位 同期表计切换开关SSM1：“断开”“粗略同期”“精确同期”三个位置 同期检查继电器KY：防止非同期合闸,1、同期小屏,泸州职业技术学院,二次回路,22,图74 1T1S型同期表外形与接线 （a）外形（b）原理接线 （c）外部接线,1、同期小屏,泸州职业技术学院,二次回路,23,(2)同步表PS指针：图7-4 顺时

13、针旋转：待并系统频率高于运行系统频率 逆时针旋转：运行系统频率高于待并系统频率 指针旋转速度越快：频差越大 指针旋转速度越慢：频差越小 指针指到红线：相位差为0 (3)接线：图7-5 WSTCa：经SSM1，PV2，PC2；经SSM1PS WSTCc：经SSM1（21）（23）PS WOSa：经SSM1，PV1，PC1；经SSM1PS WBV：经SSM1，PV1，PC1 ，PV2，PC2 ，PS，同时KY,1、同期小屏,24,图7-5 同期小屏接线图,泸州职业技术学院,二次回路,25,7、3、1 同期检测装置 1、同期小屏：五表制1V、2V、1HZ、2HZ、S （4）同期操作过程：图7-5 投

14、入相应同期开关SAS将QF两侧的电压经SAS引到同期小母线中 将切换开关SSM1切至“粗略同期”，观察PV2、PC2指示并调节待并系统使其读数接近于PV1、PC1。5%e；f0.2%fe 将SSM1切至“精确同期”，观察指针由慢向快方向缓慢旋转 当指针接近红线100，操作控制开关SA使QF合闸，系统并列 切除同期开关SAS。注意合闸瞬间的把握,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,26,7、3、1 同期检测装置 2、组合式同期表：三表制 （1）组成： 一只频差表Hz测f 一只压差表V测 同期表S测 （通常采用MZ10型）,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路

15、,泸州职业技术学院,二次回路,27,7、3、1 同期检测装置,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,图7-6 MZ10型组合式同期表 （a）外形图 （b）外部接线图,（a）,（b）,泸州职业技术学院,二次回路,28,7、3、1 同期检测装置 2、组合式同期表： 频率差表：fG=fS指针指在0；fGfS指针正偏；fGfS指针负偏 电压差表：UG=US指针指在0；UGUS指针正偏；UGUS指针负偏 同期表：同上。A0，B0“粗略同期”；A0，B0“精确同期”,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,29,7、3、1 同期检测装置 2、组合式同期表： （2）接线：图

16、7-7 WSTCa：经SSM1，A WSTCc：经SSM1，C WOSa：经SSM1，A0，SSM1A0 WBV：直接接至B，B0，B0,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,30,图7-7 组合式同期表的同期接线图,泸州职业技术学院,二次回路,31,7、3、1 同期检测装置 2、组合式同期表：图7-7 （3）同期操作过程 投入SAS 将QF两侧的电压经SAS引到同期小母线中。 将SSM1切至“粗略同期”，观察电压差表和频率差表指示并调节待并系统使其读数接近于0 将SSM1切至“精确同期”，观察指针由慢向快方向缓慢旋转 当指针接近红线100，操作SA合闸，系统并

17、列 切除SAS,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,32,7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 1、同期点QF之间应相互闭锁 为了避免同期电压回路混乱而引起非同期并列，在并列操作的时间内，同期电压小母线只能存在待并断路器两侧的同期电压。为此，每个同期点断路器均装有同期开关，并公用一个可抽出的手柄，此手柄只有在“断开”位置时才能抽出。以保证在同一时间内，只允许对一台同期点断路器进行并列操作。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,33,7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 2、同期装置之间应相互闭锁

18、 发电厂或变电站可能装有两套及以上不同原理构成的同期装置。为了保证在同一个时间内只投入一套同期装置，一般通过同期选择开关（即手动准同期开关SSM1、自动准同期开关SSA1和自同期开关SSA2）来实现，并公用一个可抽出的手柄。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,34,7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 3、手动调频（调压）与自动调频（调压）回路相互闭锁 （1）在待并发电机控制屏上手动调频（或调压）时，应切除集中同期屏上的手动调频（或调压）回路。 （2）手动调频（或凋压）时，应切除自动均频（或均压）回路。 （3）自动调频（或调压）装置和集中同期

19、屏上的手动调频（或调压）装置，每次只允许对一台发电机进行调频（或调压）。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,35,7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 4、闭锁继电器KY（TJJ） 为了防止在不允许的相角差下误合闸，通常在手动准同期合闸回路中装设闭锁误合闸的同期检查继电器。 （1）交流回路。同期检查继电器平时不工作，SSM1处于“断开”位置，只有在手动准同期时将SSM1置于“精确”位置，KY才接于运行系统电压（或）和待并系统电压（或）上。全厂（所）公用一只同期检查继电器。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,

20、36,7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 （2）直流回路。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,图7-8 带有闭锁的断路器合闸回路,泸州职业技术学院,二次回路,37,7、3、2 同期闭锁电路:防止误操作造成的非同期并列 （2）直流回路。 KY（TJJ）：同期检查继电器，只有当同期双方电压相位后差值在整定范围内时，才闭合较长时间。 S2（BK）：手动操作闭锁开关，当同期双方某一方无电时，可投入S2使QF能可靠合闸。,7-3 同期系统的同期检测装置及闭锁回路,泸州职业技术学院,二次回路,38,7、4、1 手动准同期装置的任务： 1、检测频差并调整：利用频差表（或两只频率表）

21、检测系统与待并发电机的频率差，并利用调速（或调频）开关，人为地调整待并发电机的频率，使其向系统频率靠拢。 2、检测压差并调整：利用压差表（或两只电压表）检测系统与待并发电机的电压差，并通过调整发电机的励磁来调整待并发电机的电压，使其向系统电压靠拢。 3、捕捉同期点：运行人员根据频差表和压差表的指示，判别频差和压差是否满足准同期并列条件。当满足时，再根据同期表的指示，选择合适的超前时间（此超前时间约等于断路器的合闸时间）发出合闸脉冲，以保证断路器合闸时，两侧电压间的相角差等于零或控制在允许范围内。,7-4 手动准同期装置接线,泸州职业技术学院,二次回路,39,7、4、 接线,7-4 手动准同期装

22、置接线,读图,泸州职业技术学院,二次回路,40,7、4、3 同期操作步骤 1、开机，励磁升压 2、投入SAS 3、将SSM1切至“粗略同期”，观察电压差表和频率差表指示并调节待并系统使其读数接近于0 4、将SSM1切至“精确同期”，观察指针由慢向快方向缓慢旋转 5、当指针接近红线100，操作SA合闸，系统并列 6、切除SAS,7-4 手动准同期装置接线,泸州职业技术学院,二次回路,41,功能： 能自动检测待并发电机与系统之间的电压差、频率差大小，当满足准同期条件时，自动发出合闸脉冲命令，并保证断路器主触头闭合瞬间=00 压差或频差不满足要求，能自动闭锁合闸脉冲，同时还能检测压差或频差的方向，对

23、发电机电压或频率进行调整，以加快自动并列过程。,7-5 自动准同期装置,泸州职业技术学院,二次回路,42,7-6 微机同期装置,泸州职业技术学院,二次回路,43,7-1 同期的方式有哪两种？各有何特点？ 7-2 什么是同期点？哪些断路器有设置同期点？ 7-3 同期电压如何引入？转角变压器有什么作用？ 7-4 同期电压小母线有哪几条？各反映什么电压？何时带电？ 7-5 为什么发电厂和变电站只允许用一只同期开关操作手柄？,第7章 作业,泸州职业技术学院,二次回路,44,7-6 精确同期和粗略同期有何区别？粗略同期的目的是什么？ 7-7 同期装置有哪些闭锁措施？怎样实现闭锁功能？ 7-8 对照图7-11叙述手动准同期并网的操作步骤。 7-9 模拟式同期装置存在的主要问题是什么？ 7-10 微机同期装置的主要特点是什么？ 7-11 微机同期装置如何检测准同期条件？,第7章 作业,二次回路,45,泸州职业技术学院,END 谢谢大家！,