电力系统自动装置 知识点整理

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1、何谓并列操作？对未投入运行的待并网发电机组进行适当操作，使其电压与并列点电压之间满足并列条件的一系列操作。并列原则1.并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值不超过允许值（1~2倍的额定电流）；2.发电机组并入电网后，应能迅速（暂态过程要短）进入同步运行状态，以减小对系统的扰动。并列方法分类1.自同步合闸瞬间，发电机无电势而被拉入同步2.准同步合闸瞬间，发电机电势与系统母线电压、频率和相位接近而被拉入同步2.1发电机并网发电机“并”到系统2.2两系统并网两系统间的并列操作2.2.1差频并网尚未有电气联系（并网前两系统相互独立，频率一般不同；需满足三个条件时

2、才能进行并列。存在频率差，实现易）2.2.2同频并网已有电气联系（并列前两侧已存在电气联系，电压可能不同，但频率相同；相当于在两侧之间增加一条连线；因此也叫做“合环”。）自同步并列优缺点优：1.不需选择并列合闸时机，操控简单2.在电力系统发生事故、频率波动较大的情况下，可迅速并列，避免故障扩大缺：1.不能用于两个系统之间的并列操作2.冲击电流大；会引起附近电压降低准同步并列理想并列条件（冲击电流为零）ωG=ωx（或fG=fx），UG=Ux，δe=0（实际运行中，理想并列条件难以完全实现，也没有必要完全实现。实际上，只要满足并列操作的两项原则即可。）准同步并列偏离理想

3、并列条件时的后果分析实际上，电压幅值差、频率差和相位差均存在，分析较繁琐。为此，做如下简化：1.仅存在电压幅值差（即fG=fx,δe=0,UG≠Ux）冲击电流最大瞬时值冲击电流的电动力对发电机端部绕组产生影响（定子绕组端部的机械强度最弱）2.仅存在合闸相角差（即fG=fx,δe≠0,UG=Ux）冲击电流有效值合闸后发电机与系统立刻进行有功功率交换，使机组联轴受到突然冲击，对机组和系统运行均不利3.仅存在频率差(即fG≠fx,δe=0,UG=Ux)此时断路器QF两侧电压差为脉动电压设幅值(称为正弦整步电压)频率差限制的重要性:过大可能导致功率振荡并失去同步,故必须对合

4、闸时的频率差进行限制。正弦整步电压:它反映了发电机和系统间电压矢量的相位差，是短路器两端电压的幅值包络线准同步并列的实际条件一般规定为：（1）电压幅值接近相等，误差不应超过±（10%~15%）的额定电压；（2）发电机频率和系统频率应接近相等，误差不应超过±（0.2%~0.5%）的额定频率；（3）发电机电压和系统电压相位接近时合闸，合闸时的相位差一般不应超过10°准同期并列装置的信号检测相角差检测正弦整步电压法包含信息：电压幅值差、频率差、相角差缺点：电压幅值的变化影响相位差的估计精度。此法已逐渐被线性整步电压检测法取代线性整步电压法只反映UG和Ux的相角特性，与电压

5、幅值无关，从而使越前时间信号和频差检测不受电压幅值的影响。1.半波线性整步电压2.全波线性整步电压频率差检测是在恒定越前时间之前完成的检测任务，用来判别是否符合并列条件1.测量交流信号的周期（基本方法）（正弦转方波再二分频，半波时间即为周期）2.利用相角差δe（t）轨迹中的滑差角频率ωsi电压差检测是在恒定越前时间之前完成的检测任务，用来判别是否符合并列条件1.直接读入UG和Ux值，然后作计算比较2.先直接比较UG和Ux的幅值大小然后读入比较结果自动准同步并列自动装置的控制系统结构①频差控制单元旨在检测ωs并由此调节发电机转速，使fG接近于fx②电压差控制单元旨在检

6、测

7、UmG-Umx

8、并由此调节UG，使其小于允许值。③合闸信号控制单元检测并列条件（①和②），条件满足时选择合适的时间发合闸信号（使并列断路器的主触头QF接通时能够满足相角差在允许范围内合闸信号控制恒定越前相角式提前一个恒定相角δYJ发出合闸命令断路器合闸时间tQF近乎恒定，存在最佳合闸滑差角频率ωeopt=δYJ/tQF为限制合闸冲击电流，滑差角频率须限制在某范围以内恒定越前时间式提前一个时间发出合闸命令；提前的时间应为从发出合闸命令到断路器主触头闭合的时间，其中主要为断路器合闸时间，约为0.1s～0.7s;测试量为越前相角，合闸时需要的越前相角为滑差角频率与断路

9、器合闸时间的乘积δYJ=ωs·tQF原理上能保证断路器触头闭合瞬间相角差为零；然而由于断路器合闸时间的分散性，实际合闸瞬间仍有相角差恒定越前时间并列装置的整定计算1.越前时间（tYJ=tc+tQF）tc—自动装置合闸出口回路的动作时间tQF—并列断路器的合闸时间tYJ主要决定于tQF，其值随并列断路器的类型而变化。2.确定越前时间的最大误差3.允许的电压差（≤0.1~0.15UN），满足后不再考虑电压差的影响，即认为电压相等4.根据允许的最大冲击电流确定允许的合闸相位差δey单位为rad，（度/180）xπ5.确定允许的滑差角频率ωsy6.脉动电压周期Ts=2π