单片机课程设计--自动准同期装置

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1、 - 1 - 第一章 概述 1.1 自动准同期装置的意义 准同期并列是电力系统中经常进行的一项重要操作。发电机在系统正常运行时， 随着负荷的增加，要求备用发电机组迅速投入系统，以满足用电量增长的需求；在系统发 生故障时，会失去部分电源，要求备用机组快速投入电力系统制止系统崩溃。这些情况均 要进行同期操作，将发电机组安全可靠、准确快速的投入，确保系统的可靠、经济运行好 发电机的安全。 在变电所，同期操作可以使系统中分开运行的线路断路器正确投入，实现系统并列运 行，以提高系统稳定、可靠运行及线路负荷的合理、经济分配。 不良同期装置与手动并网是发电机的隐形杀手，也是电力系统稳定运行的安全隐患。 我国

2、目前还有为数可观的发电厂使用手动的并网方式。究其原因，主要是我国广为流传的 模拟式自动准同期装置不仅原理粗糙，而且还经常发生非同期并列。而非同期合闸使发电 机的绕组、轴承、联轴器受到严重的累积损伤，使机组寿命大大缩短，有时还会诱发更为 惨重的后果次同步谐振。手动并网靠运行人员的感觉来操作，很容易延误并网时机。 这在系统稳定储备不够时将带来严重后果，在系统事故时有为有害，此外长时间并网过程 还将造成大量的空转能损耗。 尽管大部分电厂都有自动准同期并列装置，但大多数还都在停用状态。在微机型自动 准同期研制领域中，各厂家技术参差不齐，造成微机型自动准同期装置良莠不齐，不能准 确快速的实现发电机并网操

3、作。此外，对于要实行“无人值班”的水电厂和变电站更是要 用能接受上位机控制的优良微机准同期并列装置取代无法与上位机通讯的准同期装置。 随着电力系统容量及发电机单机容量的不断增大，不符合同期条件的并列操作将会带 来极为严重的后果，可能引起发电机的损伤甚至系统瓦解。因此，对于同期操作进行研究， 提高准同期装置并列的准确性、快速性和可靠性，对于系统的可靠运行具有很大的现实意 义。 1.2 自动准同期装置的发展概况 发电机并入电网，两个不同系统并列，或一个系统分解为两部分通过输电线路再连接 等，所实施的操作成为同期操作。该操作应遵循的规则是在断路器两侧电源的压差、频差 - 2 - 小于允许值且相角差接

4、近于零度时完成并网操作。准同期是一种冲击很小的并网方式。 最早的时候，发电机并网合闸依靠操作人员手动来进行，为了寻找合闸瞬间，常采用 同期指示装置。最贱的同期指示装置是灯光装置。发电机电压和系统电压通过电压互感器 （PT）降压，PT 二次侧接上灯泡装置。通过合适的接线，可以采用灯光熄灭法或者灯光 旋转法来判断合闸时机。但是由于灯泡一般在约 1/6 的额定电压时就不亮了，所以更为精 确的方法是采用零电压表指示并网时机。手动操作要求操作人员比较熟练，而且并网准确 度不高，风险较大。目前大多数电厂都是依靠同期装置来进行自动并网的，手动方式只是 作为紧急时候备用手段。 第一代自动准同期装置是模拟式自动准同期装置，一许继的 ZZQ3 和 ZZQ5 为代表， 它采用分立晶体管元件搭建硬件电路，对同期条件监测和处理。 ZZQ3 和 ZZQ5 自动准同期 装置的出现，极大地提高了并网的速度和可靠性，但由于模拟式同期装置用模拟电子元件 拟合，必然带来诸如导前时间不稳定，装置元器件参数漂移不定，同步操作速度慢等问题。 模拟式自动准同期装置合闸准确度比较低，它无法指示装置的运行状态，不能进行故障自 检