发电机自动准同期并网断路器拒合原因分析_郭雷

科技信息

1.引言

我发电厂发电机采用自动准同期装置并列，型号是SYN3000自动准同期装置。在并网时出现过几次在电压和频率条件满足后，并网断路器出现拒合现象。通过对故障的分析，现总结了以下几点原因，仅供大家参考。

2.并网断路器拒合原因分析：

2.1机械原因：

断路器操作机构经过多次的合闸和跳闸后，机械严重磨损，可能会出现以下故障[1,2]：

（1）操作机构卡死；

（2）操作机构及传动连接中螺栓丝杆拉脱、插口销脱落；

（3）自动脱扣机构磨损，使断路器再扣困难，容易脱扣；

（4）弹簧机构故障。

如果出现断路器拒绝合闸现象，首先应该判断是否因为断路器操作机构故障引起。将并网断路器退至试验位置，按手动分、合闸按钮，检查断路器分、合闸情况，判断断路器是否因为操作机构故障引起并网断路器拒合。

2.2电气原因：

2.2.1控制回路问题

经过长时间的运行，控制回路会经常出现以下几种情况，引起断路器拒绝合闸现象[3]：

（1）操作电源电压低；

（2）合闸回路断线；

（3）合闸线圈烧坏；

（4）自动准同期合闸继电器线圈烧坏；

（5）自动准同期合闸继电器接线松动、断线、触点粘连；

（6）合闸闭锁电磁铁烧坏。

用万用表对控制回路中的操作电压、各个接点、线圈、继电器触点进行仔细检查，判断断路器是否因为控制回路中存在断线、线圈烧坏、电压低等故障引起并网断路器拒合。

2.2.2检测回路问题

2.2.2.1SYN3000自动准同期装置功能描述：

SYN3000自动准同期装置用于对同期或非同期的三相或单相系统进行同期和并列，该装置配备了10个遥控输入通道以适应现场各种不同形式的并网要求。该遥控输入可以启动SYN3000的全部功能。当SYN3000自动准同期装置输入工作电源时，自动准同期装置进入准备状态，在装置面板上显示“准备”信号。当机组转速速达到90%额定转速时（我站自动准同期装置功能启动触发条件），转速令接点闭合，自动准同期装置的遥控输入接点得电，自动准同期装置被“选中”，“选中”指示灯亮，开始计算相应的电压输入信号。当满足并网条件时，发出合闸脉冲。

2.2.2.2自动准同期装置引起断路器拒合故障分析：

（1）SYN3000自动准同期装置没有被“选中”

在同期过程中，如果机组转速速达到90%额定转速时，发现“选中”信号灯没亮，说明自动准同期装置没有被选中触发，自动准同期装置不会对输入信号进行计算，将导致并网断路器拒合。

（2）频差过小

如果发电机和电网的频率相差很小时，则发电机和电网的相角差将保持不变，如果此时的相角过大，超过最大允许并网角度，则可能导致并网断路器拒合。

另外为了防止首次接线，自动准同期装置的同期两测被误接了相同电压，并网断路器误合闸，所以自动准同期内部设置了“首次误差检测功能”即启动自动准同期装置后，必须在一定时间内频率差大于0.025Hz才能激活同期装置[3]。所以同期装置投入时，如果频率差小于0.025Hz，将导致并网开关无法合闸。

（3）“最大允许相角”定值设定过小

发电机相角与系统相角之间的最大允许合闸相角。当自动准同期装置被选中后，开始计算输入数据。如果电压差、频率差、相角差达到设定值，自动准同期装置开始计算断路器动作时间、现行相角、频率差，使自动准同期装置发出合闸命令后，并网断路器在相角差为“0”度时合闸[4]。

从发出合闸脉冲起到断路器主触头闭合止中间所有的元件动作时间之和，一般约为0.1秒[3]。

所以在一个合闸周期内允许的合闸时间T＞0.1秒，

T=Δφlow

360ΔF low

所以Δφlow＞360TΔFlow[3]

当设定值过小，将使得同期波形驻留在相角差较小的范围上的时间较短，当合闸命令时间小于外部同期回路的合闸时间时，将导致并网断路器拒合。

（4）VT断线

自动准同期装置被选中后，经过Tw的安全时间输入电压信号，当系统和发电机的VT二次电压超过30V时，同期装置面板前系统和发电机的电压指示灯点亮，频率和相角的测量才将启动。如果VT断线，测量电压消失，自动准同期装置自动闭锁同期输出接点。因此当VT断线时,将导致并网断路器拒合。

（5）超过同期序列时间

从自动准同期装置被选中开始，在一个设定时间内未能完成同期并网时“超过同期序列时间”指示灯充电点亮，自动准同期装置停止计算数据，退出运行。

因此在并网时，如果在一个设定时间内没有完成同期合闸，自动准同期装置将退出运行，将导致并网断路器拒合。

（6）自动准同期装置内部故障

SYN3000自动准同期装置在软件里面采取了特殊的安全措施。其程序的执行被分为几个相互独立的程序。他们可以相互检查，在自动准同期装置出现内部故障的时候，可以使整个系统停止运行以防止由于故障而使装置产生不准确的结果。当SYN3000自动准同期装置检测到故障的时候，面板上的“故障”指示灯亮，同时可在面板的显示屏上查找内部故障原因。出现内部故障时装置的整个系统停止运行，装置自动闭锁同期输出接点，将导致并网断路器拒合。

2.2.3当并网出现断路器拒绝合闸时，应仔细观察自动准同期装置指示灯指示是否正常；测量自动准同期装置同期输出接点有无脉冲输出；检查自动准同期装置个参数是否正确；来判断断路器是否因为检测回路引起将并网断路器拒合。

3.防范措施

（1）加强新上岗工人业务学习，使之尽快掌握新设备、新技术，适应岗位需求；

（2）加强新上岗工人的安全操作规程培训，确保按规程操作；

（3）加强对设备的巡查力度，对易发生故障的部位定期进行点检，确保设备处于良好的运行状态;

（4）定期对设备进行特性测试，及时发现问题解决问题。以确保断路器处于良好的工作状态;

（5）选用真空断路器时，必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品。

4.结束语

本文深入分析了并网断路器拒合的原因。并且我发电厂在实际的故障处理中针对上述原因，逐一进行排查，能够准确、快速的查找出故障的原因，大大提高了处理故障的效率，保证了电厂的经济效益。

参考文献

［1］陈周.万能式断路器故障的判断和检修［J］.中国设备工程，2005，09:26-27.

［2］盛明学.真空断路器常见故障的原因分析及处理［J］.电气开关，2001，04:41-44.

［3］严震池,赵君有.电机原理［M］沈阳电力高等专科学校（1998.

7.20）［2006-11］.

发电机自动准同期并网断路器拒合原因分析

广东韶关钢铁集团有限公司郭雷吴慧颖焦立娜

［摘要］在电力系统中有着数以千计的发电机组，并网操作是电厂最频繁的操作之一。虽然自动准同期装置得到广泛应用并能够实现快速、安全、稳定的并网，但是并网时并网断路器拒合的现象时有发生,严重的影响了电厂的正常运行和经济效益。为了能够快速查找和解决此类故障，本文作了详细的介绍。

［关键词］发电机自动准同期装置并网故障原因分析自动准同期

工程技术

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经典之-发电机同期并列原理详解

第六章同期系统 将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。 准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。 （!）发电机电压相序与系统电压相序相同； （"）发电机电压与并列点系统电压相等； （#）发电机的频率与系统的频率基本相等； （$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合 闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统 急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。 自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。 发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断

1某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列,系统的参数为已

计算分析题 =================================================== 1、某发电机采用自动准同期并列方式与系统进行并列，系统的参数为已归算到以发电机额定容量为基准的标么值。一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗''q X 为0.128；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路之和为0.22；断路器合闸时间为s t QF 4.0=，它的最大可能误差时间为QF t 的%20±；自动并列装置最大误差时间为s 05.0±；待并发电机允许的冲击电流值为GE h I i 2''max .=。求允许合闸相角差ey δ、允许滑差sy ω与相应的脉动电压周期。 2、同步发电机等值电路如下，试绘制其矢量图。 3、在某电力系统中，与频率无关的负荷占25%，与频率一次方成比例的负荷占40%，与频率二次方成比例的负荷占15%，与频率三次方成比例的负荷占20%。当系统频率由50Hz 下降到48Hz 时，系统KL*值为多少？ 4、某电力系统用户总功率为Pfhe=2500MW ，系统最大功率缺额Pqe=800MW ，负荷调节效应系数KL*=1.8。自动减负荷装置接入后，期望恢复频率为ffh=48 Hz 。试计算： 5、AB 两电力系统由联络线相连。已知A 系统Hz MW K GA /800=，Hz MW K LA /50=， MW P LA 100=?；B 系统Hz MW K Hz MW K LB G B /40,/700==MW P LB 50=?。求在下列情 况下系统频率的变化量△f 和联络线功率的变化量△P ab 。 （1）两系统所有机组都参加一次调频； （2）A 系统机组参加一次调频，而B 系统机组不参加一次调频； (1) 残留的频率偏差标幺值Δf fh* (2) 接入减负荷装置的总功率P JH (3) 在图中标出P fhe 及P qe 位置和大小 I G X d

发电机断路器简介范文

ZN65A-12/T4000-63（F）户内交流高压发电机断路器 产品介绍 2002年8月

ZN65A-12/T4000-63（F）户内交流 高压发电机断路器介绍 一．发电机断路器的应用 随着发电机单机容量的不断增大，普通的配电断路器已无法满足发电系统要求，同时，为了提高发电系统的安全可靠性，目前，在发电机与主变、厂变之间普遍采用发电机专用断路器。 对于发电系统而言，发电机出口装设专用断路器具有以下优点； 1.简化厂用电切换/操作程序； 2.提高发电机、变压器的保护水平； 3.简化同期操作，便于检修、调试； 4.适应厂网分开的需求。 因此，发电机断路器在发电厂得到了广泛的应用。 二．发电机断路器的特殊要求 由于发电系统的特殊性，对发电机断路器提出了特殊的要求，那么，发电机断路器与普通配电断路器相比其技术性能参数有如下特殊要求。 1．额定短路开断电流 额定短路开断电流的交流分量有效值推荐为： 135MW机组：63kA； 300MW机组：80kA； 600MW机组：160kA。

额定短路开断电流的直流分量百分数； 时间常数τ：当额定电压40.5kV及以下时 配电断路器为120ms； 发电机断路器为150ms。 2．额定短路关合电流 额定短路关合电流峰值为额定短路电流交流分量有效值的2.74倍。 3．额定峰值耐受电流 额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流。 4．额定失步开断电流 额定失步对称开断电流的交流分量有效值，为额定短路开断电流交流分量有效值的50%；额定失步非对称开断的直流分量百分数为50%~60%。 5．额定负荷开、合电流和开、合次数 额定负荷开、合电流为额定电流；连续开、合次数规定为50次。 6．预期瞬态恢复电压 预期瞬态恢复电压上升率：系统源为4.5kV/μs，发电机源为1.8kV/μs。三．发电机断路器的现状 我国近年来对12kV等级的发电机断路器主要依赖进口。如ABB、西门子、阿尔斯通等公司生产的产品，进口产品性能优良、可靠性高但价格昂贵。而国内尚无自主研制生产的此类产品。 鉴于此，我厂正在研制开发ZN65A-12/T4000~63（F）发电机断路器。

发电机准同期并列

准同期并列 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉人同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（相同点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应的时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闲时间整定。准同期控制器根据给定的允许任差和允许频差，不断地检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均压均频控制脉冲。当所有条件均满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。 自同期并列 自同期也是一种并列操作过程，但它不同于准同期其操作过程是这样的：先将水轮 发电机组转动起来，当转速上升至稍低于机组的额定转速时，就将断路器闭合，这时电力 系统给发电机定子绕组送进三相冲击电流形成旋转磁超然后励磁系统再给发电机转子 绕组送进直流电流产生磁超使电力系统将发电机拉入同步运行状态 在并列过程中，发电机因有冲击电流而受到一定的损伤是自同期的缺点优点是并 列过程比较迅速，特别是在电力系统中发生事故或系统电压、频率发生剧烈波动时，采用 准同期费时间多而且很困难，甚至不可能实现并列，但采用自同期方式就有可能较迅速地 实现并列

发电机断路器主要用于发电机出线端

发电机断路器主要用于发电机出线端，以保护发电机短路故障及发电机的正常投切。 该项目搭建了符合标准要求的发电机断路器试验回路，完成了15kV及以下，50～100kA发电机断路器D1～D7试验方式的型式试验，具备工业化运行的条件；项目分析了西安高压电器研究所大容量实验室现有试验回路参数及发电机断路器的特点确定了发电机断路器试验方法；依据发电机断路器标准要求，对现有试验回路进行改造并采用PSCAD软件对新试验回路参数进行模拟，反复计算及低压模拟调试，准确地调整试验回路参数，解决发电机断路器瞬态恢复电压（TRV）较难满足问题；新搭建的发电机断路器试验线路选择合理，接线灵活，可操作性强，很好满足了15kV及以下,50～100kA发电机断路器直接试验要求。 项目的完成使西高所试验室具备15kV/50～100kA发电机断路器的试验能力，并在西高所试验检测中发挥了作用，成功地完成北京北开电气股份有限公司的ZN□-12/T5000-63户内发电机真空断路器，山东泰开VFK-15/T5000-63F发电机断路器及伊顿电气有限公司 150VCP-WGC50/2000和150VCP-WGC80/4000真空发电机断路全部型式试验。 1. VTK-15/T5000-63型户内高压真空发电机断路器主要按装在发电机和变压器之间用于发电机的控制和保护，可以实现简化厂用电切换程序以及为机组的调试和维护提供便利，从而提高设备的保护能力和系统的稳定性。安装发电机专用断路器是保护发电机和变压器最有效、最经济的措施。目前已在火电厂、水电核电站、抽水蓄能等新电厂以及老电厂的改造中被广泛使用。也可用于大型变电站及高负荷用电工矿企业的控制和保护开关。 正是安装位置和保护对象的不同，与一般输配电中的断路器相比，在许多方面要求“苛刻”的多

发电机同期并网试验方案及措施

宁夏天元锰业余 热发电项目 西北电力建设一公司调试所 调试措施 NXTY 共 9页 发行时间 二〇一四年十月 宁夏天元锰业余热1#发电机组 准同期并网试验方案及措施

宁夏天元锰业余热1#发电机组 电气调试方案 名称单位签名日期批准建设单位 审核施工单位监理单位调试单位 编写调试单位 措施名称：宁夏天元锰业余热1#发电机准同期并网试验方案及措施 措施编号：NXTYMY201410措施日期：2014年10月 保管年限：长期密级：一般 试验负责人：刘迎锋 试验地点：宁夏天元锰业余热发电车间 参加试验人员：刘迎锋、曾志文 参加试验单位：陕西电建一公司调试所（以下简称调试单位）、山东恒信建设监理公司（以下简称监理单位）、山东兴润建设有限公司（以下简称安装单位）；宁夏天元锰业余热发电电气车间（以下简称生产单位）、设备厂家等

试验日期：2014年10月 目录 1.系统概述 (4) 2.主要设备参数 (5) 3.编制依据与执行的标准 (6) 4.试验仪器 (6) 5. 试验应具备的条件 (6) 6. 发电机短路特性试验 (7) 组织机构及人员分工 (8) 8.安全技术措施 (9)

1、系统概述 1.1系统概述： 1.1.1宁夏天元锰业余热发电工程，设计规模山东济南锅炉厂生产75 T/h循环流化床锅炉，配青岛汽轮机厂抽汽式12MW汽轮机和东方电气集团东风电机有限公司15MW发电机组。锅炉以煤/煤矸石燃烧，由山东省环能设计院有限公司设计。由山东兴润建设有限公司负责安装，西北电力有限公司调试所负责调试。 1.1.2宁夏天元锰业3×15MW发电工程，其发电机出口电压为10.5KV，发电机出口经1#主变高压侧送至110KVⅠ段/110KVⅡ段母线；与枣锰Ⅰ回联络线并入系统； 1.1.3 110KV系统设计为双母分段，Ⅰ母与Ⅱ母互为备用，Ⅰ母与Ⅱ母之间装设有母

同步发电机准同期并列实验步骤

同步发电机准同期并列实验 一、实验目的 1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3．熟悉同步发电机准同期并列过程； 4．观察相关参数。 二、实验项目和方法 （一）机组启动与建压 1．检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； 2．合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； 3．按调速器上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； 4．励磁调节器选择它励、恒UF运行方式，合上励磁开关； 5．把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； 6．合上系统电压开关和线路开关QF1，QF3，检查系统电压接近额定值380V； 7．合上原动机开关，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速器将自动启动电动机到额定转速； 8．当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 （二）手动准同期 将“同期方式”转换开关置“手动”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。 观察微机准同期控制器上显示的发电机电压和系统电压，相应操作微机励磁调节器上的增磁或减磁按钮进行调压，直至“压差闭锁”灯熄灭。 观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“频差闭锁”灯熄灭。 此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0o位置前某一合适时刻时，即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。 具体实验步骤如下： （1）检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如不在则应调到0位置； （2）合上操作电源开关，检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。调速器面板上数码管显示发电机频率，调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮； （3）按调速器上的“模拟方式”按钮按下，使“模拟方式”灯亮。合上原动机开关，按下“停机/开机”按钮，开机指示灯亮；

经典之-发电机同期并列原理详解

第六章同期系统 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第六章同期系统 将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。同步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期方法进行。否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备损坏。 准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。 （!）发电机电压相序与系统电压相序相同； （"）发电机电压与并列点系统电压相等； （#）发电机的频率与系统的频率基本相等； （$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合 闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统 急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易于实现操作自动化。因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。 自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。 发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间构成唯一断路点的断路器，均可作为同期点。例如，发电机—变压器组的高压侧断路器，发电机—三绕组变压器组的各侧断路器，高压母线联络断路器及旁路断

发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析详细版

文件编号：GD/FS-7614 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________ （解决方案范本系列） 发电机自动准同期并列不成功原因的初步分析详细 版

发电机自动准同期并列不成功原因 的初步分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 8月24日3：13运行人员准备发电机采用D-AVR自动升压，发电机自动准同期并列，当操作执行第26步在DCS上将“ASS START/STOP”按钮选择在“ON”位置和第27步在DCS上将“CONFIRM”按钮选择“ON”位置，即将发电机自动准同期装置投入后，自动准同期装置开始自动检同期，经过一段时间后，自动准同期装置发出告警信号，装置闭锁，发电机自动准同期并网失败。 5：10发电机采用D-AVR自动升压，发电机手动准同期并列成功。 原因初步分析

发电机自动准同期装置发出的告警信号为“滑差太小”。根据发电机自动准同期装置内部特性，当发电机与系统之间滑差<0.02Hz、时间大于30秒后，装置将发出闭锁，本次同期并网失败告警。 根据特性，当发电机的频率与系统的频率不一致时，装置将自动向DEH发出增速或减速信号，发出的信号脉冲宽度与发电机与系统频差大小相反，即发电机与系统频差越大，增、减速信号脉冲宽度越宽，相反，发电机与系统频差越小，增、减速信号脉冲宽度越小。而DEH接受的最小信号宽度为200ms,即当发电机与系统频差小于一定值以后，自动准同期装置向DEH发出的最小信号宽度将小于DEH接受的最小信号宽度,使汽轮机不能增、减转速，最终使发电机自动同期失败。 防范措施

同步发电机准同期并网

实践教案目标 1?加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2?掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3?熟悉同步发电机准同期并列过程； 4?观察、分析有关波形。 实践教案内容 同步发电机准同期并列实验 ［实践项目1］手动准同期实验 1?按准同期并列条件合闸 将“同期方式”转换开关置“手动”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。 观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“增速减速”灯熄灭。 此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0。位置前某一合适时刻时， 即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。 2?偏离准同期并列条件合闸 实验分别在单独一种并列条件不满足的情况下合闸，记录功率表冲击情况： <1 ）电压差相角差条件满足，频率差不满足，在fF>fX和fFVX和VF

经典之发电机同期并列原理详解

第六章同期系统将一台单独运行的发电机投入到运行中的电力系 统参加并列运行的操作，称为发电机的并列操作。同 步发电机的并列操作，必须按照准同期方法或自同期 方法进行。否则，盲目地将发电机并入系统，将会出现 冲击电流，引起系统振荡，甚至会发生事故、造成设备 损坏。 准同期并列操作，就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，满足以下四项准同期条件时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。 （!）发电机电压相序与系统电压相序相同； （"）发电机电压与并列点系统电压相等； （#）发电机的频率与系统的频率基本相等； （$）合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相 同。自同期并列操作，就是将发电机升速至额定 转速后，在未加励磁的情况下合

闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。自同期法的优点：!合闸迅速，自同期一般只需要几分钟就能完成，在系统 急需增加功率的事故情况下，对系统稳定具有特别重要的意义；"操作简便，易 于实现操作自动化。因为在发电机未加励磁电流时合闸并网，不存在准同期条 件的限制，不存在准同期法可能出现的问题；#在系统电压和频率因故降低至不能使用难同期法并列操作时，自同期方法将发电机投入系统提供了可能性。 自同期法的缺点是：未加励磁的发电机合闸并入系统瞬间，相当一个大容量的电感线圈接入系统，必然会产生冲击电流，导致局部系统电压瞬间下降。一般自同期法使用于水轮发电机及发电机—变压器组接线方式的汽轮发电机。在采用自同期法实施并列前，应经计算核对。 发电厂发电机的并列操作断路器，称为同期点。除了发电机的出口断路器之外在一次电路中，凡有可能与发电机主回路串联后与系统（或另一电源）之间

发电机并网设计

东北石油大学 电力系统综合设计 2017年11月17 日

电力系统综合设计任务书 题目发电机自动准同期并入电网 专业电气工程及其自动化姓名阿力木江·吐孙学号140603140133 主要内容： 根据发电机自动准同期并入电网所需的条件基本要求，完成额定容量为200MVA的发电机并网操作，要求无振荡，无冲击电流，0.2s后系统稳定运行。 1)发电机并网条件分析； 2)发电机并网模型的建立； 3)分别对发电机端电压电压与电网电压幅值、频率和初相位在各种匹配情况下， 发电机并网过程的仿真； 参考资料： [1] 刘介才.工厂供电[M] ．北京：机械工业出版社，2003.44-48. [2] 王先彬.电力系统及其自动化[M].北京：中国电力出版社，2004． [3] 何仰赞，温增银．电力系统分析[M] ．武汉：华中科技大学出版社，2004． [4] 刘平，李辉.基于Matlab的发电机并网过程仿真分析[J].2010． [5] 李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：中国电力出版社，2007． 完成期限2017.11.6至2017.11.17 指导教师高金兰徐建军 专业负责人徐建军 2017年11 月6 日

目录 1 设计要求 (1) 2 发电机并网条件分析 (1) 2.1 并网的理想条件 (1) 2.2 相位差、频率差和电压差对滑差的影响 (1) 3 发电机并网模型建立 (3) 3.1 仿真模型 (3) 3.2 系统仿真模型的建立 (4) 3.3 发电机并网仿真分析 (6) 3.4 仿真结果及分析 (6) 4 结论 (8) 参考文献 (9)

1 设计要求 通过发电机并网模型的建立与仿真分析，掌握发电机并网方法和 Matlab/Simulink中的电力系统模块（PSB），深化对发电机并网技术的理解，培养分析、解决问题的能力和Matlab软件的应用能力。 4)发电机并网条件分析； 5)发电机并网模型的建立； 6)分别对发电机端电压电压与电网电压幅值、频率和初相位在各种匹配情况下， 发电机并网过程的仿真； 7)理论分析结果与仿真分析结果的比较。 2 发电机并网条件分析 2.1 并网的理想条件 同步发电机组并列运行，并列断路器合闸时冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过1-2倍的额定电流；发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。 为了减小电网与发电机组组成的回路内产生的瞬时冲击电流，需保证同步发电机电压与电网并网瞬时电压相等，所以发电机并网的理想条件为： ●应有一致的相序。 ●方应有相等的电压有效值。 ●方应有相同或者十分接近的频率和相位。 若满足理想条件，则并列合闸冲击电流为零，且并列后发电机与电网立即进入同步运行，无任何扰动现象。但在实际操作中，三个条件很难同时满足，而并列合闸时只要冲击电流较小，不危及电气设备，合闸后发电机组能迅速拉入同步运行且对电网影响较小，因此实际并列操作允许偏离理想条件一定范围时进行合闸操作。 2.2 相位差、频率差和电压差对滑差的影响 利用Matlab绘图工具可得到各种情况下滑差电压波形，设电网电压为=wt U，图2-1为频差为0.5Hz、电压差和相位差为零的滑差电压波形。 ) + 100α sin( 图2-2为频差为0.5Hz、相位差为60°、电压差为零的滑差电压波形。图2-3为电压差为10V、频差为0.5Hz相位差为零的滑差电压波形。

发电机出口断路器应用好处

发电机出口断路器应用好处 1保护发电机 在发电机出口发生非对称短路或承受不平衡负荷时，GCB可以迅速切除故障，防止发电机遭受损坏。发电机带不平衡负荷运行、外部或内部发生非对称短路时，转子本体表面将感应出两倍工频涡流，在转子中引起附加发热。同时，两倍工频的交变电磁转矩使机组产生倍频振动，引起金属疲劳和机械损伤。 2保护主变和高压厂用变 采用GCB后，不论是发生操作故障或系统振荡时，还是发电机、变压器内部发生故障时，都可以提高其保护功能的选择性，从而提高机组安全运行的可靠性。 在发生操作故障或系统振荡时，只需要能迅速断开GCB即可，而不用切换厂用电源。故障消失后，发电机与电网之间可以通过GCB快速恢复连接并网，避免了由于厂用电源的切换故障造成全厂停电事故。 当发电机内部发生故障时，可以在不切换厂用电源的情况下，切除有故障的发电机，保证了发电机有选择地进行保护跳闸，简化了保护方式的接线，而且机组内部的故障不需要动作于高压断路器，从而避免了厂用电源的切换，这对于消除一些瞬时性故障，特别是来自于锅炉、汽机的热工误发信号，尽快恢复机组运行和避免误操作而导致的事故是非常有利的。 对故障发生率比较高的变压器内部故障和变压器接地故障，GCB开断时间相对发电机灭磁的时间（数秒）要快得多，大大减小了故障电流对变压器的危害程度，有利于缩短维修时间，减少直接和间接经济损失，可提高电厂可用率0.7%~1%。 3可省去启备变，简化厂用电源切换操作程序 安装GCB后，机组启停电源可经过主变倒送至厂用变，可省去启备变，机组起停机或故障只需跳开GCB而不需跳高压系统断路器，减少了在没有GCB时厂用电源切换的操作程序，降低了运行难度，提高了系统的可靠性。

同步发电机准同期并列实验报告

实验报告 课程名称： 电力系统分析综合实验 指导老师： 成绩：__________________ 实验名称：____同步发电机准同期并列实验____实验类型：________________同组学生姓名：__________ 一．实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、观察、分析有关波形。 二．原理与说明 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作自动化程度的不同，又分为：手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制器根据给定的允许压差和频差，不断检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均匀均频控制脉冲。当所有条件满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。 三．实验项目和方法 1．机组微机启动和建压 (1)在调速装置上检查“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如果不在，则应调到0位置； (2)合上操作台的“电源开关”，在调速装置、励磁调节器、微机准同期控制器上分别确认其“微机正常”灯为闪烁状态，在微机保护装置上确认“装置运行”灯为闪烁状态。在调速装置上确认“模拟方式”灯为熄灭状态，否则，松开“模拟方式”按钮。同时确认“并网”灯为熄灭状态，“输出0”、“停机”灯亮。检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄，调速装置面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）； (3)按调速装置上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮； (4)把操作台上“励磁方式”开关置于“微机它励”位置，在励磁调节器上确认“它励”灯亮； (5)在励磁调节器上选择恒UF 运行方式，合上“励磁开关”； (6)把实验台上“同期方式”开关置“断开”位置； (7)合上“系统开关”和线路开关“QF1、QF3”，检查系统电压接近额定值380V ； (8)合上“原动机开关”，按“停机/开机”按钮使“开机”灯亮，调速装置将自动启动电动机到额定转速； (9)当机组转速升到95%以上时，微机励磁调节器自动将发电机电压建压到与系统电压相等。 专业： 姓名： 学号： 日期： 地点：

发电机断路器的应用和技术条件

发电机断路器的应用和技术条件 张希泰1，弋东方2 (1.天水长城开关厂，甘肃天水741018； 2.西北电力设计院，陕西西安710032) 摘要:文章介绍了发电机断路器的现状、应用范围及特殊技术要求，为开发此类产品提供了技术参考。 关键词:发电机断路器；技术条件；应用 发电机断路器作为发电机主回路的重要设备，已在国外发电厂中得到广泛应 用。近年来，国内一些大中型发电厂的应用也日渐成趋势。 1发电机断路器的应用 单机容量为50 MW及以下的小型电厂，一般设有发电机电压母线，以直配式方式供电。现有国产的6～10 kV中压真空或断路器，其额定电流、开断电流等主要技术性能已基本能满足运行要求。小型电厂因其效率低、成本高、浪费资源、污染环境等原因，国家已明令限制发展。因此，这里不讨论小型电厂用发电机断路器。 1.1发电机断路器在大型电厂中的应用 单机容量为300～600 MW的大型发电厂，传统采用发电机——变压器单元接线方式，18～20 kV的发电机电压直接通过主变压器升高到220～500 kV电压，然后汇流送出。机组的厂用电则从发电机与变压器之间分支。 以送出电压为500 kV 2台300 MW机组为例，电气主接线如图1所示。

发电机（F）与变压器（B）之间不允许短路，同时为了解决大电流引起的钢构发热，在发电机与主变、厂变之间的导体采用离相封闭母线。 启／备变的作用是给电厂提供启动和备用电源。当电厂附近没有变电站，而需要从较远处引接送电时，投资会大幅增加，而且还会有电相角偏差等其它技术问题。如果启／备变的高压侧直接从本厂500 kV升压站引接，代价也非常昂贵。 这时，如图１虚线所示，在发电机出口加装一台断路器（CB）会有以下优越性：提高电厂的整体经济性，初期投资和运行费都会降低；提高供电可靠性，减化操作程序；改善保护性能，提高安全性；增加电厂运行的灵活性，适应多种运行方式；缩小继电保护分区，提高保护的动作选择性和故障分辨能力。 自1969年第一台发电机断路器诞生以来，发电机——断路器在世界各国得到了广泛应用。据国际大电网会议（CIGRE）统计，目前全世界有超过50％的核电厂与超过10％的火电厂采用了发电机断路器。近年来，国内核电站、水电站以及新近建设的火力发电厂也都装设了发电机断路器。核电站如秦山、大亚湾等；水电站如四川二滩、广西岩滩、青海李家峡、黄河小浪底、广东从化等；火电厂如广东沙角Ｃ电厂、河南沁北（在建）、湖南黄冈（在建）等。国内大容量以及安全性要求高的机组中装设发电机断路器已渐成趋势。 我国每年新建的大型机组在30台以上，而在发电机出口装设断路器（CB） 的需求，也日渐增长。 1.2发电机断路器在中型电厂中的应用 单机容量为100～135 MW的中型电厂，也都是采用发电机——变压组单元接线方式。不过，它是从13.8 kV升压到110～220 kV。机组厂用电也是从发电机与变压器之间引接，如图２所示。 所不同的是，这种机组在发电机到变压器之间，不采用离相封闭母线，大多是槽形母线构成的共箱母线桥，不能杜绝短路的发生。所以，在发电机出口装设断路器（CB１）和在厂用变压器高压侧装设断路器（CB２）是必要的。它增加了发电厂运行的安全可靠性和操作灵活性。 CB１和CB２安装位置不同决定了它们不同的运行工况和技术要求。 虽然，中型电厂在限制发展。但我国每年的在建和新建项目总量仍然相当可观，每年仍有数十台发电机投入运行。 2发电机断路器的工作条件及技术要求 发电机断路器属中压范畴，与配电用断路器相比，有其共性，也有自己突出

浅析发电机自动准同期并网技术

浅析发电机自动准同期并网技术 【摘要】本文结合自动准同期装置在宣钢的成功使用经验，对发电机自动准同期并网进行浅要的分析介绍。 【关键词】发电机；同期并网；自动准同期；电压；频率 引言 发电机必须并入电力系统才能将所发出的电能上送至系统中，才能实现电能从发电机流向用电设备，对发电机与电力系统之间的并列操作就是同期并网操作，同期并网操作是发电机操作中的一项关键内容，操作出现问题将直接导致发电机并网失败。当前，企业电网的规模日益增大，同时发电机的数量和容量都在不断增加，这就需要对同期并网技术进行深入的了解，最终实现能够将发电机准确、可靠、稳定的并入系统目标。 1、发电机并网的条件手动准同期的缺点 1.1发电机并网的条件 （1）发电机机端母线的电压与系统母线的电压幅值相等并且波形一致。 （2）发电机所发出电的频率与系统的频率相同，均为50Hz。 （3）发电机侧电压与系统侧电压的相序相同。 （4）合闸的瞬间，发电机侧电压与系统侧电压相位相同。 在以上四个条件具备的基础上，就能完成发电机的顺利并网，在并网瞬间，发电机机端电压与系统电压的瞬时值越是差距越小，则发电机并网时受到的冲击就越小，并网过程就越平稳。 2、手动同期并网的缺点 老式发电机采用的手动准同期装置，虽然可以通过人工观察合闸前的发电机与系统两侧的电压、频率等数值，通过调节发电机本体和励磁装置来调节发电机侧的参数使其等于系统侧参数，并在参数相同的时刻合上并网开关，实现发电机的并网操作，但是根据实际情况来看，其始终摆脱不了如下几条缺点： （1）不能自动选择合闸的时机，对操作人员的专业素质和操作熟练程度依赖性较大。 （2）老的手动准同期装置的精度下降，虽然是在同期装置所显示的可以合

同步发电机自动准同期并列综述(行业二类)

同步发电机自动准同期并列综述 任治坪 （新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐 830008） 摘要：本文介绍的是同步发电机的自动准同期并列基本原理，其中包含了同期并列的基本基本条件，模拟式自动准同期装置的原理，微机型自动准同期装置的原理等内容。 关键字：同期并列整步电压恒定越前时间周期法解析法DFT类算法 Parallel synchronous generator automatic synchronizing Summary Ren Zhiping (Electrical Engineering College,Xinjiang University,Urumqi,Xinjiang 830008) Abstract：This article describes a synchronous generator automatic synchronizing the basic principles of a tie, which contains the basic fundamental conditions for the same period in parallel, analog principle of automatic synchronizing devices, computer-based automatic synchronizing device principle and so on. Key word: Juxtaposition；Lockout V oltage；Echizen time constant；Cycle approach；Resolve approach；DFT-like algorithm 0、引言 随着工业社会的不断发展电力行业显得越来越重要，而同期并列是电力系统中经常进行的一项十分重要的操作。不恰当的并列会对发电机和系统产生巨大的冲击损坏电气设备影响电力系统的稳定性造成成本升高甚至造成人员伤亡。本文即针对发电机同期并列的原理及过程进行了阐述。 1、准同期装置的发展 电力系统中的同期并列方式主要有自同期并列和准同期并列两种，其中自同期并列主要用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。但是由于自同期的使用不可避免地会出现较大的冲击电流并伴随母线电的下降，因此所使用的场合不多，相反应用最广泛的是准同期并列，我国是世界上微机准同期装置最早研制的国家之一，1982年在安徽陈村水电站成功投入了第一台微机同期装置。八十年代中期又陆续推出了一些类似装置。目前国内有许多科研、制造单位都在进行微机自动准同步装置的研制。准同期装置的发展经历了如下三代

同步发电机准同期并网实验

第1讲 实践教学目标 1．加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2．掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3．熟悉同步发电机准同期并列过程； 4．观察、分析有关波形。 实践教学内容 同步发电机准同期并列实验 [实践项目1] 手动准同期实验 1．按准同期并列条件合闸 将“同期方式”转换开关置“手动”位置。在这种情况下，要满足并列条件，需要手动调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，手动操作合闸按钮进行合闸。 观察微机准同期控制器上显示的发电机频率和系统频率，相应操作微机调速器上的增速或减速按钮进行调速，直至“增速减速”灯熄灭。 此时表示压差、频差均满足条件，观察整步表上旋转灯位置，当旋转至0o位置前某一合适时刻时，即可合闸。观察并记录合闸时的冲击电流。 2．偏离准同期并列条件合闸 实验分别在单独一种并列条件不满足的情况下合闸，记录功率表冲击情况： （1）电压差相角差条件满足，频率差不满足，在fF>fX和fFVX和VF

发电机断路器与配电断路器的区别教案资料

发电机断路器与配电断路器的区别

发电机断路器和普通配电断路器的区别 额定电流 额定短路开断电流额定动稳定电流 发电机断路器 大 (为发电机额定电流的1.05 倍) 大 2.8倍额定短路开断电流 配电断路器 小 (为变压器的额定电流) 小 2.5倍额定短路开断电流

直流分量≥60% ≤20% 失步开断能力有无 瞬态恢复电压陡度 2.45～10KV/μs 0.24～0.57KV/μs 发电机故障时（通常是在功率平衡失调的情况下，比如进相运行加深、励磁电流下降或失磁），同步转速时高时低，使系统产生振荡，此时发电机有可能会稳定在新的工作点运行，但情况严重时可能会造成发电机失步，即发电机转子的转速和定子磁场的转速不一致。发电机励磁电流下降或失磁时，需要吸收大量的无功，此时若不调节励磁补充无功，发电机很容易陷入失步状态，其结果是系统电压将明显下降、转子和定子产生过热、有功发生严重周期性变化使发电机及其部件产生异常机械冲击，还可能导致相邻正常运行的发电机与电力系统之间或电力系统各部分之间也产生失步，严重时可能导致电力系统解列甚至崩溃。如果这个时候通过调节励磁都不能恢复同步，一般要求断路器断开发电机和系统之间的联系，这就是失步开断。发电机开断失步时，短路电流并不大，仅为额定短路开断电流的25%，但是这时让断路器难受的是瞬态恢复电压上升的陡度非常高，通常为2.45～10KV/μs，而普通配电断路器能承受的瞬态恢复电压的陡度是0.24～0.57KV/μs，在这种情况下，灭弧室的断口很容易被击穿使电弧重燃，这时候发电机和系统之间没有断开，故障仍然存在，失步引起的恶劣后果将会发生，同时会产生危险的过电压威胁其它设备的安全。因此，只是加大普通断路器的短路开断电流就把它作为发电机断路器是不恰当的。当然，并不是一出现失步就要求断路器开断，首先还是要通过增加励磁电流或适当调整发电机的负荷来产生同步的条件帮助恢复同步。在采取了措施都还无法恢复同步时，按规程规定，2分钟后才将电厂与系统解列,这时候断路器将进行失步开断。 在什么情况下采用三相差动保护？ 在什么情况下采用两相差动保护？ 1．大电流接地系统的差动为三相式； 2．发电机系统一律采用三相差动保护； 3．所有升压变压器及容量为15000KVA以上变压器，一律采用三相差动保护； 4．容量为10000KVA以下的降压变压器，采用两相三继电器接成，但对其中Y，d接成的双绕组变压器来说，如果灵敏度足够，可采用两相两继电器差 动保护； 5．对单独运行的容量为7500KVA以上的降压变压器，当无备用电源时，采用三相三继电器差动保护。