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快切电源装置的准同期装置简化模型分析和逻辑编程

来源:上海自动化仪表有限公司作者:发表时间:2020-10-12 15:31:04

 由上节原理推理,我们就很容易得出,厂用电快速切换本质上是两电源间的同期操作。

(1)故障情况。工作电源故障时备用电源快切切换,同期过程实际上是在ΔU和Δf满足限定条件下捕捉Δφ<25ANG(整定同期角定值)的过程。即利用角差计算器,进行同期捕捉合闸的过程。角度小于整定值即可切换。
 
(2)正常切换。工作电源和备用电源是在ΔU和Δf下,判断初相角Φ0<25ANG(整定同期角定值)的过程。如果ΔU在健康电压窗口之内,Δf在转差频率之内,初相角Φ0<25ANG,则可以合上备用电源,正常切换成功。
(3)自动准同期。我们考虑一个特殊的情况,如果工作电压和备用电压都在正常的情况下,即ΔU和Δf=0,此时如果Φ0>25ANG(整定同期角定值),那么此时如果初相角如果没有外来干预一直保持不变,我们就永远也不能合闸操作了。这时就只能靠自动准同期来调整。加快或减慢发电机电源的频率,使它同系统电源角度小于整定角度。
 
如果ΔU也不符合要求,当然必须先调整发电机的电压为健康电压。
差频同期角差计算
(4)三种模型的简化结果。健康窗口电压幅值下的角度差计算问题:①两个电源无频率差的角度计算问题。(同频同期);②两个电源频率滑差的角度计算问题。(差频同期)。
 
不健康电压幅值调整下的角度差调整问题:发电机电压幅值调整和频率调整以使角度满足设定的问题。(调频调幅)。
 
如果频差是0.5Hz,那么每毫秒两相电压就差0.18o。如果断路器的合闸时间是60ms,快切装置固有出口为20~30ms,则0.5Hz下的最快的快切保护出口20ms+60ms=80ms,此时的快切角度是0.18o×80=14.4o。小于快切允许的角度30o。快速切换能成功。如果频差达到了1Hz,1圆周/s=1×360o/1 000 ms=0.36o/ms意思就是如果频差是1Hz,那么每毫秒两相电压就差0.36o。如果断路器的合闸时间是60ms,如果保护固有出口为20~30ms,则1Hz频差下的最快的快切保护出口20ms+60ms=80ms,此时的快切角度是0.36o*80=28.8o。
 
当发电机电压幅值接近目标幅值时校正脉冲变短,电压在可接受的范围内。修正脉冲间隔,停止调节电压。允许同期检测发出断路器合闸命令。励磁电压调节率需要和励磁系统的厂家匹配数据。图5为按程序和整定值形成电压调节脉冲。
 
备用电源快速切换装置、发电机自动准同期装置,其关键是电压,频率,相角三要素的过程控制和匹配,作者结合众多项目工程经验和众多国内产品的介绍,对其中的关键三要素的计算和过程控制进行分析和整理,结合简单的实例,加深理解三要素的控制过程和实现方式,为更进一步的应用和新产品的开发积累经验。