关键字 |
| 同步器，同步检查继电器，自动同步，单片机。 |
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介绍 |
| 使发电机与电力系统同步必须小心进行。发电机的频率和电压必须与电力系统紧密匹配，转子角度必须接近瞬时电力系统，以便关闭发电机断路器，将隔离发电机连接到电力系统。同步不良会: |
| ï ·损坏发电机和原动机[2]。 |
| ï ·因大电流损坏发电机和升压变压器绕组。 |
| ï ·引起诸如电源振荡和电压偏差等干扰。 |
| ï ·保护继电器元件将该条件解释为异常运行条件并跳闸发电机。 |
| 传统上，发电机控制系统包括一个同步面板。同步面板包括电压、角度和滑移指示，显示操作员需要对调速器和励磁器进行何种调整，以及操作员何时可以关闭断路器。在许多情况下，使用自动同步器和可用的手动控制作为备份来自动化该过程。 |
| 在发电机数量超过一台的发电设施中，或在安装了多个同步断路器的发电设施中，需要复杂的、有许多触点的同步电路来在操作人员、自动控制装置和高压设备之间切换VT和控制信号。雷竞技网页版保持传感和控制电路的适当隔离和安全接地通常需要使用容易出现问题的辅助继电器和vt，这可能会降低系统的可靠性。 |
| 今天，保护继电器级微处理器设备可以显著改善手动和自动同步系统。本文讨论了该技术如何简化同步电路，降低成本，提高可靠性，轻松实现系统的完全集成化、自动化和远程控制。 |
| 在讨论基于微处理器的技术的进步之前，回顾一下传统系统及其局限性是一个好主意;更容易确定可以进行哪些改进。 |
传统自动同步系统 |
| 1.自动同步器是一种能够执行同步发电机所需的全部或部分功能的设备。它能向发电机和励磁机提供控制信号，使频率和电压与系统相匹配，并能关闭断路器。在其最基本的形式，一个自动同步器测量滑移和计算先进的角度，以激励关闭线圈，以补偿断路器关闭机构延迟。 |
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| 式中:ADVANG为提前闭合角。 |
| TCLS是CB关闭机构延时。 |
| 例如，使用0.05 Hz的滑移和5个周期的断路器关闭延迟，提前角度将是1.5度。在用(1)计算的角度，断路器闭合线圈通电，断路器主触点将在精确的零度角差处闭合。雷竞技网页版与操作员相比，自动同步器的主要优点是该设备可以更一致地在精确的正确时刻关闭断路器。 |
| 自动同步器通常包括用于频率和电压匹配的发电机控制功能。通常，控制接口是一组四个输出触点，用于提高和降低频率和电压。雷竞技网页版触点是脉雷竞技网页版冲的，以提高和降低发电机和励磁控制系统控制基准。一般来说，成比例的脉宽特性是使发电机转速和电压迅速进入可接受范围的最佳方法。当被控参数远离接受频带时，比例控制特性的脉冲持续时间较大;当被控参数接近接受频带[1]时，比例控制特性的脉冲持续时间按比例减小。 |
| 有必要对发电机系统的控制特性进行调整。过于保守的校正特性会导致过程需要很长时间才能进入频带。如果频率和电压超过接受频带，在升降之间徘徊，过于激进的特性会增加同步时间。机械系统包括惯性，并且现场电路有一个直流时间常数，使得在确定是否需要额外的修正脉冲之前，必须允许修正脉冲之间的时间允许系统响应。 |
| 另外，自动同步器可以将滑差和电压差测量作为错误信号发送到发电厂的发电控制系统。然后，发电机控制系统调整发电机以使误差最小化，直到满足同步验收标准。自动同步器检查接受带的电压差和滑移，当两者都在带内时，计算提前角度补偿并关闭断路器。这种安排特别适用于将多个发电机和负载的孤岛系统同步到电网或另一个孤岛。 |
| 2.同步检查继电器通常用于监督手动和自动同步操作。大多数同步检查继电器检查角度是否在±角窗口内，并保持一段时间。角窗和时间延迟是测量滑移的替代方法。许多年前，业界曾推动将同步检查继电器从具有逆定时特性的感应磁盘类型升级为用于发电机同步应用的具有确定时间特性的固态类型。这种继电器的时间标准可以使用(2)来设置。 |
| 25 td秒= |
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| 地点: |
| 25TD是同步检查延时设置。 |
| 25ANG是同步检查角度设置。 |
| ADVANGMAX是每(1)滑max的ADVANG。 |
| SLIPMAX是允许滑移，单位为Hz。 |
| 对于这种同步检查继电器，延时设置必须适应提前角度。因此，对于前面的示例，使用0.05 Hz(18度/秒)的SLIPMAX和角度设置为10度，ADVANGMAX将是1.5度。设置25TD将小于0.47秒，以允许同步校验继电器在1.5度之前关闭其触点，在SLIPMAX处为0度。雷竞技网页版如果实际滑移小于SLIPMAX，则同步检查继电器将在操作员或自动同步器[3]发出关闭命令之前关闭其允许触点。雷竞技网页版 |
| 这种类型的同步检查继电器的问题是，它可以导致晚关闭，直到它的角度设置超过0度(在这种情况下，10度)。例如，如果同步检查延迟设置为0.47秒，并且操作员错误判断并在0.10 Hz(36度/秒)启动滑动关闭，关闭线圈将在0度6.9度时被激活(因为操作员的手仍然在控制开关上)。主触点将使9.9度雷竞技网页版过0度，因为发电机将推进3度在5个周期的机制延迟在0.10赫兹。因此，建议将延迟设置为小于用(2)计算的最大值。 |
| 在之前的晚关闭场景中，同步检查触点将在零点过10度时退出。雷竞技网页版当触点打开时，同步检查触点试图中断闭合电路电雷竞技网页版流时，会有损坏的危险。通常，在这些条件下，触点将焊接关闭，同步检查功能将被无意中禁用(允许触雷竞技网页版点一直关闭)。 |
IV-BLOCKDIAGRAM解释 |
答:方法 |
| 为了解决上述问题，自动同步装置需要执行以下操作: |
| 首先,该装置监测两台发电机之间的电压差，并在电压差不在允许范围内时调节电压幅值以减小电压差。 |
| 第二,该装置监测两台发电机之间的转差频率，当转差频率不允许时，通过调节频率来降低转差频率。 |
| 第三,该装置监测两个发电机之间的相位差，在不允许出现转差频率时调节相位以降低转差频率。 |
| 第四,当频率、电压、相位角均满足并联要求时，发出闭合顺序[4]。该模型由PIC单片机组成，用于控制发电机变压器断路器。传感器测得的发电机和电力系统(电网)的电压、频率作为输入给单片机，当发电机和电网的电压、频率相匹配时，单片机给GT断路器控制信号，使GT断路器合闸。 |
B。建议的系统优势 |
| 基于微处理器的同步检查元件直接测量滑差，因此不需要包含时间延迟。如果滑移和电压差在验收标准内，角度差进入验收范围时，同步检查输出立即断言。对于这种类型的继电器[5]，同步检查元素不会导致延迟关闭。 |
| 基于微处理器的同步校验元件能够计算滑移补偿的超前角度，并调整其特性，在超前角度而不是角度窗口边缘确定允许跳闸。例如，如果角度设置为±30度，则该元素断言断路器的系统角度是否在-30度和+30度之间。但是，当检测到滑移时，它将断言其接触在0度减去提前角。雷竞技网页版因此，对于前面讨论的在0.05 Hz滑动时的1.5度超前角度的示例，同步检查元素将断言为-1.5度，并取消断言为28.5度。 |
| 从这个讨论中得到的一个结论是，操作人员需要理解，不应该依赖简单的同步检查中继来确保平稳的同步。它的主要目的是防止发电机明显失相的故障同步。基于微处理器的具有滑移补偿高级角度功能的同步检查元件可用于启动关闭，类似于自动同步器中的功能。 |
V-SIMULATION结果 |
VI-CONCLUSION |
| 自动系统的优点是计算精度和可重复性更高。人工操作人员具有更好地识别同步指示中的异常情况和错误的优势。需要操作员和自动同步器来启动断路器关闭的系统可以利用这一优势。 |
| 手动的依赖于训练有素的操作员，而自动的依赖于基于硬件或软件技术的设备。本文提出的同步装置是一种基于嵌入式系统的自动装置。 |
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数字一览 |
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参考文献 |
- R. A. Evans，“37.5 MVA蒸汽轮机驱动发电机的手动/自动同步电路”IEEE工业应用汇刊，第26卷，第6期，第1081-1085页，11月/ 12月1990.
- L. C. Gross, L. S. Anderson和R. C. Young，“避免因慢同步断路器而造成的发电机和系统损坏”，第24届西部保护继电器年会，斯波坎，WA, 1997年10月。
- R. A. Evans，“37.5 MVA蒸汽轮机驱动发电机的手动/自动同步电路”IEEE工业应用汇刊，第26卷，第6期，第1081-1085页，11月/ 12月1990.
- IEEE汽轮发电机操作和维护指南，IEEE标准67-2005。
- 应志，吕东存，彭崇杰，李成，“基于PIC16F877和FPGA的发电机同步装置设计”。“智能系统与应用”，清华大学学报(自然科学版)，2009。
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