自同期和准同期的区别
同期方式的介绍

同期方式
通常采用两种同期方式,即准同期方式和自同期方式。
无论哪一
种同期方式,必需首先使得待并发电机相电压的旋转方向与工作的发电机(或系统)相电压的旋转方向相同,即相序相同。
这一条件可在发电机安装时予以解决。
1.准同期方式
准同期方式是:发电机在并列前已励磁建压,然后在一定的条件下,即发电机的电压、频率、相位分别与投入系统的电压、频率、相位相同或接近相同时,将发电机断路器合闸,合闸瞬间发电机定子冲击电流很小。
在正常情况下,准同期的优点是:只有较小的冲击电流,不致于降低系统电压。
但准同期也有缺点:装置比较复杂;准同期过程比较长,尤其是在系统事故情况下,系统频率和电压急剧变化时并列过程更长。
并且由于各种原因有可能造成非同期并列,严重者将导致发电机损坏。
大、中型电厂发电机的正常并列一般采用准同期方式。
通常设有自动准同期和手动准同期两种装置,并均带有非同期闭锁。
2.自同期方式
自同期方式是:在发电机转速升高到接近系统同期转速(或接近已运行发电机的转速)时,将未加励磁的发电机投入系统,然后给发电机迅速加入励磁,从而产生转矩,在同步转矩的作用下,将发电机拉入同步。
自同期的优点是:并列快,不会造成非同期合闸,特别是系统事故时在低频率、低电压情况下,能使机组迅速并入系统。
但自同期的缺点
是冲击电流大,振动较大,可能对机组的某些部位有一定影响。
在水轮发电机定子线圈的绝缘及端部固定情况良好,均可采用自同期并列方式。
关于同期

1.什么叫同期操作在电力系统中,并列运行的同步发电机转子都以相同的角速度旋转,转子间的相对位移角也在允许的极限范围内。
发电机的这种运行状态称为同步运行。
发电机在未投入电力系统以前,与系统中的其它发电机是不同步的。
把发电机投入电力系统并列运行,需要进行一系列的操作,称为并列操作或同期操作。
2.同期方式:准同期与自同期同期操作的方式有两种:即准同期和自同期准同期:待并发电机在并列前已励磁,调节其电压和频率,在发电机电压、频率和相位均与运行系统的电压、频率和相位相同(或接近相同)时,将发电机断路器合闸,发电机即与系统并列运行。
在理想状态下,合闸瞬间发电机定子电流等于零。
准同期的优点:只要并列操作得当,同期时只有较小的电流冲击,对系统电压影响不明显。
主要缺点:电压和频率的调整,相位相同瞬间的捕捉较麻烦,同期过程较长。
在系统事故情况下,系统频率和电压急剧变化,同期困难更大。
如果采用手动准同期,由于操作人员技术不够熟练,还会有非同期误并列的可能性。
自同期:在待并发电机转速升高到接近运行系统同步转速时,将未加励磁的发电机投入系统,然后给发电机加上励磁,待并发电机借助电磁力矩自行进入同步。
自同期优点:操作简单,并列快。
特别是在系统发生事故时,尽管频率和电压波动比较剧烈,机组依然能迅速投入并列。
由于待并发电机在投入系统时未励磁,消除了非同期误合闸的可能性。
其缺点:合闸瞬间冲击电流较大,并有较大振动,对发电机线圈的绝缘和端部固定部位有一定影响。
只要定子线圈绝缘和端部接头无不良现象,可允许在事故情况下采用自同期的并列方式。
无论采用哪种方式,为保证电力系统安全运行,发电机的并列都应满足以下两个基本要求:1)投入瞬间的冲击电流不应超过允许值;2)发电机投入后转子能很快地进入同步运转。
准同期和自同期都可用手动操作或由同期装置自动操作。
手动操作所需同期设备比较简单、只需要同期表或同期指示灯。
手动同期要求同期设备的误差和操作人员技术不够熟练,有可能造成误合闸,造成较大的电流冲击。
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3. 手动准同期
自动准同期并网过程是由专用的自动准同期装臵来 自动实现的。
而手动准同期是由专用的同步表计(如同期整步表、 同步闭锁继电器等) 、操作把手,由运行人员依靠经 验及人为判断合闸时间,来操作断路器的合闸操作。 手动准同期有以下弊端: • 有重大安全隐患,易引起误操作; • 延误并网时间,操作复杂; • 接线复杂。
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4.2 线路开关、母联开关的同频并网
同频并网一般是同一电网内的环并操作。在同一电 网内的频率是一致的,因此自动准同期装臵自动检测断 路器两侧的频率为一致,而电压差和相角差(即功角) 在允许范围内,给断路器发出合闸信号,使得两系统的 环网运行。
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4.3 断路器的无压合闸操作
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5. 同期对象及同期PT
根据电厂主接线 图来确定同期对象及 同期PT的接入。
线路开关 Ⅰ母 母联开关 Ⅰ母侧PT 主变高压侧 开关 主变高压侧 开关 Ⅱ母侧PT 线路开关 Ⅱ母
Y-d11型 变压器 主变低压 侧PT 机组出口 开关
Y-d11型 变压器 主变低压 侧PT
机组出口 开关
母线PT Ua
Uc 主变高压侧开关
Ub
Ua' Y-d11型变压器 Ub' Uc'
Ua Ub Uc
主变低压侧PT
参考侧PT 对象侧PT Ua'
SJ-12C同期装置
Ua
~
Uc' Ub' Uc Ub
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5.2 同期PT信号的接入
a)发电机出口断路器 两侧的PT信号的接入
母线PT Ua
电力系统自动化试题库

一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.单相自动重合闸动作时间应比三相自动重合闸时间()A.长B.短C.相同D.取决于合闸断路器的类型2.同步发电机自同步并列方式中,并列合闸前瞬间,发电机机端电压()A.取决于励磁电流的大小B.接近额定电压C.接近系统电压D.接近零3.自动准同步合闸控制电路不包括()A.频差检查单元B.电压差检查单元C.导前时间形成单元D.调差单元4.AAT装置采用“慢速切换”模式时,厂用电母线失电时间为()A.1秒以内B.1~1.5秒C.2~2.5秒D.3秒以上5.具有正调差特性的发电机,其机端电压随输出无功功率的增加而()A.增加B.降低C.不变D.不确定6.欲平移同步发电机外特性曲线,需要改变()A.励磁调节器的基准电压B.励磁调节器的放大倍数C.励磁调节器调差系数D.系统电压7.三相半控整流桥励磁电路中,整流二极管的个数至少是()A.3B.4C.5D.68.单机运行的同步发电机,若增加励磁电流则会使()A.输出无功功率增大B.输出有功功率增大C.机端电压升高D.发电机频率升高9.AAT装置应保证只动作一次,是为了防止()A.工作电源或设备无法断开B.备用电源或设备提前投入C.工作电源或设备多次受故障冲击D.备用电源或设备多次受故障冲击10.以高温高压火电厂为主的电力系统的自动低频减载装置的末级动作频率一般为()A.45~45.5HzB.46~46.5HzC.47~47.5HzD.48~48.5Hz11.不满足重合闸动作条件的是()A.保护跳闸B.误碰断路器跳闸C.用控制开关跳闸D.控制开关与断路器位置不对应12.当电力系统出现较小功率缺额时,负荷调节效应()A.可以使系统频率恢复到额定值B.可以使系统频率稳定到高于额定值C.可以使系统频率稳定到低于额定值D.不起作用13.当电力系统出现大量功率缺额时,为了及时有效地阻止系统频率的异常下降,需要()A.大量投入负荷 B.大量切除发电机C.借助低频减负荷装置切除负荷D.依赖负荷调节效应稳定频率14.发电厂厂用电系统与电力系统解列的目的是()A.保证电厂的安全运行B.解决系统功率缺额C.防止系统频率下降D.防止电力系统振荡15.下列电力系统自动装置中属于电力系统安控装置的是()A.自动重合闸装置B.自动准同步装置C.励磁调节器D.故障录波装置二、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)16.三机容错系统17.负荷频率调节效应18.无压检定和同步检定自动重合闸19.滑差周期20.暗备用三、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)请在每小题的空格中填上正确答案。
发电机假同期试验

准同期缺点: 缺点:电压和频率的调整,相位相同瞬间的捕捉较麻 烦,同期过程较长。在系统事故情况下,系统频率和 电压急剧变化,同期困难更大。如果采用手动准同期, 由于操作人员技术不够熟练,还会有非同期误并列的 可能性。
自同期缺点:
合闸瞬间冲击电流较大,并有较大振动,对发电 机线圈的绝缘和端部固定部位有一定影响。只要定 子线圈绝缘和端部接头无不良现象,可允许在事故 情况下采用自同期的并列方式。
自同期:在待并发电机转速升高到接近运行系统同 步转速时,将未加励磁的发电机投入系统,然后给 发电机加上励磁,待并发电机借助电磁力矩自行进 入同步。
准同期与自同期优点:
准同期的优点:
只要并列操作得当,同期时只有较小的电流冲击, 对系统电压影响不明显
自同期优点:
自同期优点:操作简单,并列快。特别是在系统发生事故时,尽管频率 和电压波动比较剧烈,机组依然能迅速投入并列。由于待并发电机在 投入系统时未励磁,消除了非同期误合闸的可能性
无论采用哪种方式,为保证电力系统安全运行,发 电机的并列都应满足以下两个基本要求:
• 1)投入瞬间的冲击电流不应超过允许值.
• 2)发电机投入后转子能很快地进入同步运 转.
手动操作或由同期装置自动操作哪个好?
手动操作所需同期设备比较简单、只需要同期表或同期指示灯。手动同期要求同期设备的误差和操作人员技术 不够熟练,有可能造成误合闸,造成较大的电流冲击。如果操作不当,可能导致设备损坏,甚至造成严重事故, 因此应尽量采用自动同期装置,而以手动准同期作为备用。
休息一下啦!
同期点的选择原则:
。
双绕组联络变压器只在低压侧断路器设同 步点,要求高压侧断路器与低压侧断路器 设闭锁装置,保证高压侧断路器先投入
准同期和自同期

准同期和自同期,待并发电机与系统电压相序、相位、大小相同,频率相等。
电压不等并列时,将在发电机和电网间出现无功性质的环流,该环流将对发电机绕组产生作用力;相位不一致:相位差180度时冲击电流最大,会产生巨大的电动力和引起发电机发热,若相位差在0---180度之间,冲击电流中将包含有功成分,此电流将在发电机轴上产生冲击力矩;频率不等:电压差时打时小成了拍振电压,拍振电流也时大时小,并出现有功分量,该有功分量电流在机轴上产生变换着方向的力矩,使发电机振动,频差大时,由于转子磁极和电枢磁场间相对速度过大,很难拉入同步;相序不同:发电机永远不能拉入同步,在并列时还将产生很大的相当于相间短路的环流,强大的电动力可能使发电机遭受严重的损坏。
同期操作

主变高压侧开关 参考侧PT
紧急停机 事故复归
Y-d11型变压器
AN1
MZ10
AN2
QK4 QK5 QK6
对象侧PT
QK1
QK2
QK3
主变低压侧PT A B a b Ua' 30° Ub' Uc' Ua
~
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同期基础知识介绍
c)主变高压侧断路器 由于主变高压侧断路器的同期PT取至主变的高压侧 PT和低压侧PT,它们之间存在30°的相位差,同期装臵 应能自动补偿该相位差。 对于发变组单元接线方式,在对主变高压侧断路器 同期时,还需检测系统侧和发电机侧的电压差、频率差 和相角差,还需对发电机的电压和频率进行调节,在符 合同期并网条件后发出断路器合闸信号。 对于多机组共用型的主变高压侧断路器,则可按照 线路型断路器的差频并网方式同期,不发调节信号。
母线PT
Ua
Uc
Ub
主变高压侧开关
参考侧PT 对象侧PT
SJ-12C同期装置
Y-d11型变压器
主变低压侧PT
Ua'
Ub' Uc Uc'
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5.5 同期PT信号的接入
d)手动准同期回路中, 主变高压侧断路器两侧的 PT信号的接入
Uc 母线PT Ua A Ub B C a b c
在手动准同期回路中, 需通过转角变压器将高压 侧电压转角30°后才能接 入检测回路中。
无压合闸一般是指单向送电操作,或倒闸操作,主 要表现在断路器的一侧或两侧无电压。 无压合闸通常由运行人员根据运行规则确定为无压 合闸操作,启动同期装臵的无压合闸操作命令,由同期 装臵自动检测断路器一侧或两侧无电压,满足无压合闸 条件后,由同期装臵发出断路器合闸信号。 线路开关、母联开关或旁路开关在任一侧或两侧无 电压的情况下允许合闸。 而机组出口断路器则仅在开关的上侧(即系统侧) 无压时才允许合闸。
同期的原理、准同期并列和自动准同期装置

同期的原理、准同期并列和自动准同期装置
电力系统运行过程中常需把系统的联络线或联络变压器与电力系统进行并列,这种将小系统通过断路器等开关设备并入大系统的和称为同期操作。
同期即开关设备两侧电压幅值大小相等、频率相等、相位相同。
通过调节幅值、频率、相位使设备并网:
1、通过调节发电机的励磁可以调节频率和相位。
2、通过调节发电机的转速可以调节电压幅值。
同期装置的作用是用来判断断路器两侧是否达到同期条件,从而决定能否执行并网的专用装置。
分为准同期装置和自动准同期装置。
准同期装置指待并发电机调整电压幅值、频率、相位与电网一致后操作断路器合闸使发电机并入电网。
自动准同期装置指将发电机升至额定转速后(即电压幅值大小相等),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。
原理如下:
准同期并列和自动准同期并列优缺点。
准同期并列优点:能使待并发电机和系统都不受或仅受微小的冲击。
准同期并列缺点:因需调整并发电机的电压和频率,使之与系统电压、频率接近,一般操作时间较自同期并列时间长(需几分钟到十几分钟),不利于系统发生事故出现频率缺额时及时投入备用容量。
自动准同期并列优点:操作简单、并列迅速、易于实现自动化。
自动准同期并列缺点:冲击电流大,对系统扰动大,不仅会引起系统频率振荡,且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。
自动准同期并列只能在电力系统事故、频率降低时使用。
适用标准和相应的设计规范有哪些?
《DL 400-91 继电保护和安全自动装置技术规程》 3.6
《电力工程电气设计手册(电气二次部分) 》第二十二章Page 419-462。
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自同期与准同期有什么区别
1、准同期与自同期
发电机并网同期方式分为准同期和自同期两种,准同期指发电机并网前已励磁,这好理解;自同期指发电机并网前无励磁,那就是说并网后在加励磁,可是无励磁就没有电压等参数啊,怎么并网呢?请各位不吝赐教!
2、准同期并列
实现发电机准同期并列通常采用灯光法和整步表法灯光并列法分灯光熄灭法和灯
光旋转法两种
灯光熄灭法灯光熄灭法接线,见图
图灯光熄灭法同期灯的接线图
待并发电机与电网并列时,可将三只灯泡跨接在主开关的对应相的两端当发电
机和电网相序一致时,三个灯泡呈同明同暗的变化调节发电机的电压和频率,使
之与电网的电压和频率相接近当调到灯光亮暗的变化很慢时,就可作合闸的准备当
三相指示灯同时熄灭时,表示开关两侧对应相之间的电压差接近为零此时应迅速合闸,
将发电机并入电网运行
灯光旋转法灯光旋转法接线,见图
从灯光旋转法接线图中看到,灯光旋转法与灯光熄灭法不同的是:三只灯中,只有一
只灯接在开关的对应相的两端,如图中相另外两只灯是交叉接到开关两端的,如图中
的灯、一般将三只灯装在一个圆周上
当发电机与电网相序一致时,三只灯是旋转交替亮或暗灯光旋转的频率就是发电
机和电网之间的频率差调节发电机电压和频率,当灯光旋转速度很慢时,就可做合闸的 803 第六篇水轮发电机组的起动运行维护图灯光旋转法同期灯接线图
准备当相灯全暗,其他两相灯、一样亮的时刻,即可迅速合闸,把发电机并入电
网运行
用上面两种方法并列,也可同时检查发电机的相序当用灯光熄灭法并列时,如三只
灯泡灯光不是同明同暗,而是呈旋转发光状态,说明发电机与电网相序不一致当用灯光
旋转法并列时,如三只灯泡灯光不旋转,而是同明同暗,则也说明发电机与电网相序不一
致这时,要将发电机的任意两根引出线调换,使相序与电网相序一致发电机之间或发
电机与电网之间相序不一致时,一定不能进行并列运行操作,否则将使发电机受到严重损
坏
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。
3、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。
准同期:发电机与系统的电压差、频差、相角差均在允许的范围内的并列。
自同期:未加励磁的发电机在转速接近系统同步转速,滑差在允许的范围内的并列。
准同期并列时间长,但冲击小。
大型发电机应采用准同期方式。
自同期并列时间短,适于小水电的并网。