本装置可实现1-8个同期点的同期操作功能,但此时必需同期选点装置,否则无法切换公共的回路,若不和同期选点装置或者把手代替配合使用,本装置只实现一个同期点的同期操作,可以是线路模式或者机组模式。
1.控制部分技术参数
允许频差大值 │Δf│≤0.5Hz,缺省为±0.25Hz,可整定
允许频差大值 │ΔU│≤15V,缺省为±5V,可整定
调频调压脉冲输出 脉冲间隔及比例调节规律脉冲宽度可整定,误差≤2ms
同频不同相处理 可输出定时加速脉冲及时消除这种状态,也可整定为同频并网
电网环并合闸 对于线路型同期点,允许电网环并,环并合闸角可整定
同期误差 │Δf│≤0.5Hz时,合闸相位角≤1°
电网环并合闸 对于线路型同期点,允许电网环并,环并合闸角可整定
开入信号
测控主要功能:
1)10路强电遥信开入采集、装置遥信变位(可扩展至26路开入)
2)对象选择、机组选择、起动同期、无压方式等均可遥控
3)Us、Ug、fs、fg、ΔU、Δf、Δφ、df/dt等模拟量的遥测
4)事件SOE
5)GPS对时
3装置原理
3.1 硬件配置及原理框图见附图。
3.2 模拟量输入
系统电压Us及待并电压Ug经隔离互感器隔离变换后输入,经低通滤波器输入至模数变换器,CPU采样后对数字进行处理,构成各种控制继电器,并计算各种遥测量。
对于微机型同期装置而言,压差、频差闭锁合闸出口很容易实现。问题的关键是如何实现相位差准确闭锁合闸出口。要实现相位差准确可靠闭锁合闸出口,首先必须了解相相位差的变化规律。传统的同期装置,总是假定相位呈线性变化,也就是在并网过程中假定频差维持不变。得出如下规律:
θ0 -------- 当前时刻相位差;
dθ/dt -------- 当前时刻相差变化率;
Tdq -------- 导前时间(断路器合闸时间);
θyq -------- 预期合闸角度。
这种情况假定了机组侧与系统侧的频差是不变的(相差与频差成正比而方向相反,即Δθ=-Δf×360°)。而实际情况是,机组侧与系统侧的频差总是在不停地变化,所以相位的变化也不是线性的,有一定的加速度,从现场的整步表指针就可以看出。在现场,有时整步表指针顺时针慢慢的转动,直到停下,甚至逆时针反转,这就说明相位的变化是非线性的,有一定的加速度。
本智能同期装置在进行同期时不仅考虑相位的线性变化部分,还考虑了两侧频差变化引起的相位变化的加速度,比线性模型更接近于相位的实际变化,因此更能准确地反映实际情况。其计算公式如下:
θ0 -------- 当前时刻相位差;
dθ/dt -------- 当前时刻相差变化率;
d2θ/d2t -------- 当前时刻相位变化率加速度;
Tdq -------- 导前时间(断路器合闸时间);
Tg -------- 装置固有出口时间;
θyq -------- 预期合闸角度。
同期相位变化模型是否正确,直接关系到同期的准确程度。模型与实际情况所产生的差异,必须通过一定的方法进行修正,使之更接近于实际情况。现有的一些同期装置,在设置预测合闸角时,往往采用固定值(固定门槛)进行计算,这是不符合实际情况的。如有时整步表转了一圈而装置未捕捉到合闸时刻或合闸后相差**过了预期值,都是因为采用了固定门槛后,实际采样频差较大、合闸时间较长时产生了累积误差。
3.3.6 同频并网
装置在检测到允许同频并网控制字投入(KG1.7-=1)时,可以进行同频并网。同频并网条件:起动后装置检测到|fg-fs|≤0.025Hz(装置内定,相当于整步表转速≥40s/圈),|Ug-Us|≤ΔUtp及|θg-θs|≤Δθtp开始计时,并在Ttp时间内条件一直满足,则发合闸令。此功能为弥补自动调速系统失灵而设,现场酌情投退。
3.3.7 导前时间测定及合闸逻辑
装置对应于1到4号同期点,分别设置了一个测导前时间开入接口(DI5~8/5X5~8),同时作为运行方式判断的开入接口。无压合闸、线路型同期合闸、机组型同期合闸或同频合闸成功后(对应测导前时间开入=1)均可进行导前时间的测定,事实上就是测断路器合闸时间,装置固有出口时间已由装置内部补偿。现场调试时可将导前时间整定一个大于实际断路器合闸时间的值,投入“自动存导前时间”控制字(KG1.8=0),用装置对断路器合一次闸即可将合闸时间保存在该区定值中。装置合闸脉冲宽度为2倍导前时间。合闸成功后5s内不允许再次进行同期操作。若装置发出合闸令后3倍导前时间内未收到合闸反馈信号,则报“合闸失败”并告警。装置合闸出口接点(7X6/7X7)为两个合闸继电器接点串接输出,防止接点粘连导致非同期合闸;合闸信号接点(7X1/7X3)为两个合闸继电器接点并接输出。
3.3.8 告警处理
装置告警后,液晶屏显示告警信号,点亮装置面板上“告警”红灯并中止同期过程,同时起动内部告警继电器切断加速、减速、升压、降压及合闸出口继电器负电源。若需再次进行同期操作,必须将装置复归(复归按钮或后台复归)。
装置控制字2中KG2.2/KG2.1/KG2.0控制方式1所需检测位置的同期点对象编号,KG2.4/KG2.3控制方式1所需投入调节的机组编号。
(2)线路型转机组型方式2(分段断路器模式):(目前备用)
对于单母分段接线,两段母线各有一路电源进线(或变压器)且各有一台发电机接线方式(如下图),正常运行时分段断路器DL是断开的,且其同期点性质应为“线路型”。当一侧电源进线因故跳闸需要及时将分断路器DL合闸以避免机组停运时,一般微机自动同期装置又会遇到不能合闸的情况。
本装置可在采集到有一路进线为分位时,将分段开关同期点类型由线路型转变为机组型,并可自动选择调节脱网运行机组。
1DL接于I母,2DL接于II母,对分段断路器DL两侧的同期电压,一般取I母为运行侧,II母为待并侧。
1DL合位,2DL合位时:两侧电压频率相等,按线路型同期点合闸。
1DL分位,2DL合位时:此时实际上II母变为了大系统,I母变为了小系统,按照常规调节2#机组已不能找到同期点,故装置将按机组型同期点反向调节机组1F使分段断路器DL快速并网;
1DL合位,2DL分位时:转为机组型并正向调节机组2F;
1DL分位,2DL分位时:转为机组型并正向调节机组2F。
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