❶ 模擬式同期裝置存在的主要問題是什麼
摘要：針對當前國內大中型發電廠自動准同期裝置的運行情況及存在的問題進行了分析，介紹了SID-2X型自動選線器和SID-2CM微機型自動准同期裝置工作原理，並對如何應用新技術、新設備的方法進行了探討。
關鍵詞：自動准同期裝置 發電機 系統 斷路器 並網 DCS 應用
1 概述
從國內目前電力系統來看，不同大小容量、不同類型的發電機組要並網發電，一般主要通過以下兩種方式：自同步方式和准同步方式。
1.1、採用自同步方式的發電機組，應符合定子繞組的絕緣及端部固定情況良好、端部接頭無不良現象，自同步並列時，定子超瞬變電流的周期分量不超過允許值的要求。在系統故障情況下，水輪發電機組可採用自同步方式，100MW以下的汽輪發電機組也可採用自同步方式。
1.2、在正常情況下，同步發電機組的並列應採用准同步方式。
為此，電力系統明文規定，在發電廠中，對單機容量在6 MW以上的發電廠，應裝設自動准同步裝置和帶相位閉鎖的手動准同步裝置。
在九十年代及以前，除了當時全套引進國外設備的發電機組外，國內各發電廠基本上都是使用電磁型繼電器、晶體管元器件或小規模集成電路構成的ZZQ系列自動准同步裝置。
但隨著全世界范圍內計算機技術的飛速發展，作為技術、經濟高度密集型的發電廠，其自動控制技術及其產品開發已是日新月異、層出不窮，尤其是自動准同期裝置，微機化、智能化產品也是型式多樣。
2 舊同期設備存在的主要問題
由於投產比較早的國產發電機組，絕大多數都是採用國產的自動准同期裝置，它們都普遍存在以下不足之處：
2.1、如果過大的相角差並網，使發電機組的定子轉子繞組、軸瓦、聯軸器等過大的振動而受到嚴重的累積機械損傷，或誘發發電機組轉子大軸系統扭振，使發電機組正常的運行壽命大大縮短是有可能的。
2.2、為追求理想的同期合閘點，對電壓差、頻率差過分精細的調節，不但會消耗大量的時間，而且會帶來較大的因維持發電機組空轉而造成的能耗浪費。
2.3、在同頻合環操作過程中，如發電機倒廠用電等操作，如果不考慮功角、壓差的因數，有可能造成系統繼電保護誤動作，甚至造成系統振盪。
2.4、更為嚴重的是，由於集中控制的需要和節省投資，過去往往設計成多台不同類型的斷路器、幾台發電機組共用一組同期小母線和一套准同期裝置，不可避免地共用了一套准同期並網定值。由於不同類型的斷路器合閘性能差異性很大，如合閘速度的不同，不同電壓等級的電壓互感器二次同期比較的幅值和相位也有所不同，直接導致合閘導前時間的不同，在唯一的導前時間定值下，從而不可避免地會出現合閘脈沖的不準確性。
2.5、服役時間長，元器件老化嚴重，用戶維護調試困難，產品質量難以保持。
2.6、電力系統自動控制系統發展迅速，非智能型的自動准同期裝置無法滿足現代化電力工業發展的要求。
3 微機型自動准同期裝置的應用
綜觀大江南北，無論是單機容量30萬KW、60萬KW及以上的大型發電廠，還是單機容量幾萬KW、幾千KW的小型電廠，無論是水電廠還是火電廠，不管是新機投產還是舊機改造，都不遺餘力地選用微機型自動准同期裝置，由於它們的先進性、高可靠性、高精度且高速度、智能化且維護使用方便，得到發電行業的廣泛應用。下面僅以在發電廠使用最為廣泛的SID-2CM型自動准同期裝置和SID-2X型自動選線器為例，重點介紹在發電廠DCS系統普遍採用的今天，如何設計、運用微機型自動准同期裝置，以達到提高整套機組自動化運行水平的目的。
3.1 SID-2CM裝置主要功能：
3.1.1、SID-2CM有8個通道可供1~8台、條發電機或線路並網復用，可適應不同類型的斷路器進行並列操作，並具備自動識別並網對象類別及並網性質的功能。
3.1.2 、設置參數有：斷路器合閘時間、允許壓差、過電壓保護值、允許頻差、均頻控制系數、均壓控制系數、允許功角、並列點兩側PT二次電壓實際額定值、系統側PT轉角、同頻調速脈寬、並列點兩側低壓閉鎖值、單側無壓合閘、同步表、開入確認單側無壓操作等。
3.1.3、控制器在發電機並網過程中按模糊控制理論的演算法，根據實測DEH和AVR控制特性所確定的均頻及均壓控制系數，對機組頻率及電壓進行控制，確保最快最平穩地使頻差及壓差進入整定范圍，實現更為快速的並網。
3.1.4、控制器在進行線路同頻並網（合環）時，如並列點兩側功角及壓差小於整定值將立即實施並網操作，否則就進入等待狀態，並發出信號。控制器具備自動識別差頻或同頻並網功能。
3.1.5、發電機並網過程中出現同頻時，控制器將自動給出加速控制命令，與DEH共同作用，消除同頻狀態。控制器與DEH共同作用，可確保不出現逆功率並網，亦可實施並列點單側無壓合閘、雙側無壓合閘等功能。
3.1.6、控制器完成並網操作後將自動顯示斷路器合閘迴路實測時間，及每個通道保留最近的8次實側值，以供校核斷路器合閘時間整定值的精確性。同頻並網因不需要合閘時間參數，故同頻並網時控制器不測量斷路器合閘時間。
3.1.7、控制器提供與上位機的通訊介面（RS-232、RS-485），也可以通過硬接線的方式與DCS系統介面，以完全滿足將自動准同期裝置納入DCS系統的需要。
3.1.8、控制器輸出的調速及調壓繼電器為小型電磁繼電器，可直接驅動DEH和AVR系統進行自動調頻和調壓，省去外加中間繼電器。
3.2 SID-2X裝置主要功能：
3.2.1、SID-2X最多具有8（或12）個多路開關模塊通道對8（或12）個並列點的同期信號進行切換。
3.2.2、接受由DCS或經RS-485匯流排發來的選線指令，控制指定的某路開關進行選線操作，且有RS-485介面。
3.2.3、接受由DCS發來的點動開關信號控制指定的某路開關進行選線操作。
3.2.4、在並網過程中，如遇到緊急事件，選線器可接受由DCS發來的緊急中止同期命令執行緊急中止同期操作。
3.2.5、在選線器上有8（或12）個指示燈指示被選中的多路開關通道號，選線器具有閉鎖重選功能，確保每次只選通一路多路開關。選線器可提供切換後的同期電壓作為手動同步的同期表使用，並有介面與手動的調壓、調速和合閘按鈕相連。
3.2.6、選線器的CPU模塊故障時，可在選線器面板上手動操作8（或12）個帶"唯一性"閉鎖鑰匙的開關進行人工選線操作。
❷ 火電廠發電機用自動准同期裝置與系統並不上網是什麼原因
按照道理，實現發電機自動准同期並網已經屬於正常操作。在投入自動准同期裝置之回前，通常應將發答電機的轉速和電壓調到與系統大致差不多，這樣可以縮短自動准同期裝置調整的時間。有時使用自動准同期並列不如手動准同期來的快，這是因為機器設定的程序和富有操作經驗的大腦還是會有差距的，經常出現的問題就是轉速調整不穩，一會兒高一會兒低，難以穩定在同步狀態。如果經常發生並網困難，要檢查一下同期鑒定閉鎖，還要經常合閘電源以及合閘脈沖是否發出。
僅供參考。
❸ 發電機自動准同期裝置的輸入和輸出有哪些
1、輸入信號有指發電機和母線電壓互感器二次側交流電壓信號中提取交流電壓幅值信號,頻率測量信號。
2、輸出信號有發電機同步轉速調節的增速、減速信號,調節發電機電壓的升降。
❹ 允許頻差對自動准同期的影響
1）加深理解同步發電機准同期並列原理，掌握准同期並列條件。 2）掌握自動准同期裝置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步發電機准同期並列過程。 2.實踐內容或原理
自動准同期並列裝置設置與半自動准同期並列裝置相比，增加了頻差調節和壓差調節功能，自動化程度大大提高。
微機准同期裝置的均頻調節功能，主要實現滑差方向的檢測以及調整脈沖展寬，向發電機組的調速機構發出准確的調速信號，使發電機組與系統間盡快滿足允許並列的要求。
微機准同期裝置的均壓調節功能，主要實現壓差方向的檢測以及調整脈沖展寬，向發電機的勵磁系統發出准確的調壓信號，使發電機組與系統間盡快滿足允許並列的要求。此過程中要考慮勵磁系統的時間常數，電壓升降平穩後，再進行一次均壓控制，以使壓差達到較小的數值，更有利於平穩地進行並列。
圖1 自動准同期並列裝置的原理框圖
3.需用的儀器、試劑或材料等
THLZD-2型電力系統綜合自動化實驗平台 4.實踐步驟或環節
選定實驗台上面板的旋鈕開關的位置：將「勵磁方式」旋鈕開關打到「微機勵磁」位置；將「勵磁電源」旋鈕開關打到「他勵」位置；將「同期方式」旋鈕開關打到「自動」位置。微機勵磁裝置設置為「恆Ug」控制方式；「自動」方式。
1）發電機組起勵建壓，使n=1480rpm；Ug=400V。（操作步驟見第一章）
2）查看微機准同期各整定項是否為附錄八中表1的設置（出廠設置）。如果不符，則進行相關修改。然後，修改准同期裝置中的整定項：
「自動調頻」：投入； 「自動調壓」：投入。
「自動合閘」：投入。
3）在自動准同期方式下，發電機組的並列運行操作
在這種情況下，要滿足並列條件，需要微機准同期裝置自動控制微機調速裝置和微機勵磁裝置，調節發電機電壓、頻率，直至電壓差、頻差在允許范圍內，相角差在零度前某一合適位置時，微機准同期裝置控制合閘按鈕進行合閘。
⑴ 微機准同期裝置的其他整定項（導前時間整定、允許頻差、允許壓差）分別按表1，2，3修改。
註：QF0合閘時間整定繼電器設置為td-（40～60ms）。td為微機准同期裝置的導前時間設置。微機准同期裝置各整定項的設置方法可參考附錄四（微機准同期裝置使用說明）、實驗三（壓差、頻差和相差閉鎖與整定）等實驗內容。
⑵ 操作微機勵磁裝置上的增、減速鍵和微機勵磁裝置升、降壓鍵，Ug=410V，n=1515 rpm，待電機穩定後，按下微機准同期裝置投入鍵。
觀察微機准同期裝置當「升速」或「降速」命令指示燈亮時，微機調速裝置上有什麼反應；當「升壓」或「降壓」命令指示燈亮時，微機勵磁調節裝置上有什麼反應。
微機准同期裝置「升壓」、「降壓」、「增速」、「減速」命令指示燈亮時，觀察本記錄旋轉燈光整步表燈光的旋轉方向、旋轉速度，以及發出命令時對應的燈光的位置。
微機准同期裝置壓差、頻差、相差閉鎖與「升壓」、「降壓」、「增速」、「減速」燈的對應點亮關系，以及與旋轉燈光整步表燈光的位置。
註：當一次合閘過程完畢，微機准同期裝置會自動解除合閘命令，避免二次合閘 。此時若要再進行微機准同期並網，須按下「復位」按鈕。
表1 微機准同期裝置導前時間整定值與並網沖擊電流的關系 導前時間設置td（s） 沖擊電流Im（A） 0.1 0.3 0.5 表2 微機准同期裝置允許頻差與並網沖擊電流的關系 允許頻差fd（Hz） 沖擊電流Im（A） 0.3 0.2 0.1 表3 微機准同期裝置允許壓差與並網沖擊電流的關系 允許壓差Ud（V） 沖擊電流Im（A） 4）發電機組的解列和停機。 5.教學方式