第二章第三节1.ppt

第一节第一节 概述概述第二节第二节 准同期并列的基本原理准同期并列的基本原理第三节第三节 自动并列装置的工作原理自动并列装置的工作原理第四节第四节 频率差与电压差的调整频率差与电压差的调整第五节第五节 数字型并列装置的组成数字型并列装置的组成第二章第二章 同步发电机的自动并列同步发电机的自动并列一、装置的逻辑控制一、装置的逻辑控制恒定越前时间准同期并列装置中的合闸信号控制恒定越前时间准同期并列装置中的合闸信号控制单元由滑差角频率、电压差检测和越前时间信号单元由滑差角频率、电压差检测和越前时间信号环节组成环节组成第三节第三节 自动并列装置的工作原理自动并列装置的工作原理装置逻辑控制时间配合关系装置逻辑控制时间配合关系 在一个脉动电压周期内，必须在越前时间信号到达之前完成频在一个脉动电压周期内，必须在越前时间信号到达之前完成频率差和电压差的检测任务，作出是否让越前时间信号通过与门率差和电压差的检测任务，作出是否让越前时间信号通过与门Y1的的判断，也就是作出是否允许并列合闸的判断判断，也就是作出是否允许并列合闸的判断并列断路器两端的电压差并列断路器两端的电压差Us（脉动电压）反映了频率差（脉动电压）反映了频率差和电压差的信息，并且带有相角差的变化规律。

和电压差的信息，并且带有相角差的变化规律可为自可为自动并列装置检测和控制提供所需的信息动并列装置检测和控制提供所需的信息并列的检测信号由并列的检测信号由Us＝＝Ug－－Ux获得二、并列的检测信号二、并列的检测信号（一）整步电压（一）整步电压自动并列装置检测并列条件的电压，成为整步电压自动并列装置检测并列条件的电压，成为整步电压1.正弦型整步电压正弦型整步电压包络线波形为正弦型，称为正弦型整步电压包络线波形为正弦型，称为正弦型整步电压Usz不仅是相角差的函数，而且还与电压差值有关，使不仅是相角差的函数，而且还与电压差值有关，使得利用得利用Usz检测并列条件的越前时间信号和频差检测信检测并列条件的越前时间信号和频差检测信号引入了受电压影响的因素，成为合闸误差的主要原因号引入了受电压影响的因素，成为合闸误差的主要原因之一2 2、线性整步电压、线性整步电压半波线性整步电压半波线性整步电压 全波线性整步电压全波线性整步电压线性整步电压线性整步电压 线性整步电压只反应线性整步电压只反应 与与 间相角差特性，间相角差特性，而与他们的电压幅值无关，从而使越前时间信号和而与他们的电压幅值无关，从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了并列装频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了并列装置的控制性能，因而被模拟式自动并列装置广泛使置的控制性能，因而被模拟式自动并列装置广泛使用。

用（（1）半波线性整步电压）半波线性整步电压(a) 电路图电路图u0ttuaπ2πUx1UG2线性整步电压和线性整步电压和Ug和和Ux间的间的极性极性相关，而如果某一电相关，而如果某一电压极性反接，则三角形波形正好相移压极性反接，则三角形波形正好相移180度线性整步电压只反映线性整步电压只反映Ug和和Ux间的间的相角差相角差特性，而与他特性，而与他们的们的电压幅值无关电压幅值无关，从而使越前时间信号和频率差的检，从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响因而被测不受电压幅值的影响因而被广泛采用广泛采用半波线性整步电压采用滤波器，滤调高次谐波，在半波线性整步电压采用滤波器，滤调高次谐波，在完全完全理想状况理想状况下才能获得较为下才能获得较为平滑的特性平滑的特性然而滤波器的时然而滤波器的时间常数会影响相移，从而使控制合闸时间间常数会影响相移，从而使控制合闸时间引入误差引入误差（（2）全波线性整步电压）全波线性整步电压由电压变换、整形电路、相敏电路、低通滤波电路和射级跟由电压变换、整形电路、相敏电路、低通滤波电路和射级跟随器组成随器组成电压变换整形电路整形电路相敏电路相敏电路相敏电路相敏电路相敏电路相敏电路滤波电路和射级跟随器输出滤波电路和射级跟随器输出 全波线性整步电压较半波多了一倍矩形脉冲，因而可适全波线性整步电压较半波多了一倍矩形脉冲，因而可适当减小滤波器时间常数，使它有性能有所改善当减小滤波器时间常数，使它有性能有所改善不同滑差角频率的三角波整步电压不同滑差角频率的三角波整步电压 当滑差角频率不同时，三角波整步电压波的幅值相同，当滑差角频率不同时，三角波整步电压波的幅值相同，横坐标表示两电压相量相对运动一周的时间长短横坐标表示两电压相量相对运动一周的时间长短三角波电压三角波电压是可以检测是可以检测ωs的大小，以及求得相位重合前的大小，以及求得相位重合前的恒定越前时间信号。

的恒定越前时间信号0t(δe)s1ωωs2ωs3UR(-π)(π) (2π) (π)(π)(2π)(二二) 相角差相角差 线性整步电压与相角差线性整步电压与相角差 的的对应关系对应关系是从宽度不等的是从宽度不等的矩形波经滤波器处理后获得揭示了一个很重要的事实：矩形波经滤波器处理后获得揭示了一个很重要的事实：矩形波的矩形波的宽度宽度与并列电源与并列电源波形波形的相角差的相角差 相相对应对应，所矩，所矩形波宽度形波宽度(对应对应 )实时记录下来，就是相角差的实时记录下来，就是相角差的运动轨运动轨迹迹 ，其中载有除电压幅值差外极其丰富的并列条件，其中载有除电压幅值差外极其丰富的并列条件信息，可计算求得当前的相角差信息，可计算求得当前的相角差 ，滑差角频率，滑差角频率 、相角加速度、相角加速度 ，以及恒定越前时间的最佳合闸导前，以及恒定越前时间的最佳合闸导前相角差相角差 等 设系统频率为额定值设系统频率为额定值50Hz，待并发电机的频率，待并发电机的频率低于低于50Hz从电压互感器二次侧来的电压波形如图。

从电压互感器二次侧来的电压波形如图下图（下图（a）所示，经削波限幅后得到下图（）所示，经削波限幅后得到下图（b）所示）所示的方波，两方波异或后得到下图（的方波，两方波异或后得到下图（c）中的一系列宽）中的一系列宽度不等的矩形波显然，这一系列矩形波宽度度不等的矩形波显然，这一系列矩形波宽度 与相角差与相角差 相对应图图2-20 相角差测量相角差测量图图图图2-21 2-21 相角差相角差相角差相角差 测量测量 波形分析波形分析(a) (a) ω(sω(s) )恒定恒定(b) (b) ω(sω(s) )等速变化等速变化图图2-22 δ2-22 δｅｅ(t)(t)轨迹轨迹。