一、手动准同期并列回路的组成
手动准同期并列系统主要由同期测量和同期合闸回路组成。图8-16为同期测量回路,图8-17为同期合闸回路。图8-17中M721、M722、M723为全厂(站)公用同期合闸小母线;SSM1为手动准同期开关,型号为LW2-H-2,2,2,2,2,2,2,2/F7-8X,其触点表见表8-2;SSM为解除手动准同期开关(LW2-H-1,1/F7-X型);P为组合式同期表(MZ-10型单相100V);KY为同期监察继电器(DT-13/200型);SB为集中同期合闸按钮(LA2-20型);SS为同期投入开关;SA为断路器控制开关;SAS为自动准同期装置合闸装置;SSA1为自动准同期投入开关;KCO为自动准同期装置合闸触点;AS为自同期装置合闸装置;SSA2为自同期投入开关;KCO1、KCO2为自同期装置合闸触点。
表8-2 SSM1:LW2-H-2,2,2,2,2,2,2,2/F7-8X触点表
图8-16表示单相MZ-10型组合式同期表的测量回路,它适用于单相电压引入方式的同期系统。手动准同期开关SSM1有“断开”、“粗调”、和“精调”三个位置。平时置“断开”位置,将同期表P退出,在进行手动准同期并列之初,将SSM1置“粗调”位置,其触点②-④、⑥-⑧、⑩-⑫接通,将P中的电压差表P1和频率差表P2接入到同期电压小母线上。当两侧电压和频率调至满足并列条件,准备同期并列时,再将SSM1置“精调”位置,其触点①-③、⑤-⑦、⑨-⑪、⑰-⑲、㉑-㉓接通,将P中的电压差表P1、频率差表P2和同期表P3都接入同期电压小母线上。运行人员根据同期表P3的指示,确定发出合闸脉冲的时刻,当P3的指针快要到达同期点之前的某一个整定的超前相角时,将断路器控制开关SA置于合闸位置,其触点⑤-⑧接通,立刻发出合闸脉冲,将待并发电机并入系统。
图8-16 单相组合式同期表的测量电路
图8-17是同期点断路器的合闸电路。不论采用哪种同期方式并列,同期点断路器的合闸回路都经过自身的同期开关SS。当同期开关SS置于“投入(W)”位置时,其触点①-③和⑤-⑦接通。在SS的触点①-③接通时,合闸小母线M721从控制母线正极取得正的操作电源。在频率差和电压差都满足并列条件时,手动准同期开关SSM1置于“精调”位置,其触点㉙-㉛接通,当同期监察继电器KY处于返回状态时,其常闭触点闭合的情况下,合闸小母线M722取得正的操作电源。若采用集中手动准同期方式并列,则断路器控制开关SA处于“跳后”位置,其触点②-④接通。所以,只要按下集中同期合闸按钮SB,合闸小母线M723就取得了正的操作电源,经过SA的触点②-④、SS的触点⑤-⑦、跳闸线圈YT的常闭触点和QF的辅助常闭触点,启动合闸接触器KM,即发出了合闸脉冲。
图8-17 同期合闸回路
二、手动准同期并列步骤
从图8-16和图8-17可看出,手动准同期并列的步骤是:
(1)合上与待并断路器相关的隔离开关。
(2)检查自动准同期开关SSA1、自同期开关SSA2、解除手动准同期开关SSM及SSM1开关在断开位置。
(3)将待并断路器的同期开关SS置于“投入”位置,其触点①-③接通,使合闸小母线M721从控制小母线正极取得正的操作电源。
(4)将手动准同期开关SSM1置于“粗调”位置,其触点②-④、⑥-⑧、⑩-⑫接通。观察P1、P2表,判别压差、频差是否满足并列条件。若不满足条件时,在待并发电机控制屏上,调整待并发电机的电压;利用分散调速开关SM2调整待并发电机的转速。当压差、频差都满足并列条件时,停止上述调整。
(5)将SSM1置于“精调”位置,其触点①-③、⑤-①、⑨-⑪、⑰-⑲、㉑-㉓、㉙-㉛接通。在同期监察继电器KY处于返回状态时,合闸小母线M722取得正的操作电源。
(6)根据同期表P3的指示,选择合适的超前相角,将控制开关SA置于“合闸”位置,其触点⑤-⑧接通,即发出了合闸脉冲。
(7)合闸成功后红灯闪光,再将SA置于“合闸后”位置,使SA与断路器位置相符,红灯停止闪光而发平光。
(8)将SS、SSM1置于“断开”位置。
三、闭锁电路
在手动准同期并列操作过程中,为了防止运行人员误操作而造成非同期并列,同期系统一般采取以下措施。
1.同期点断路器之间相互闭锁
为了避免同期电压回路混乱而引起非同期并列,在并列操作的时间内,同期电压小母线只能存在待并断路器两侧的同期电压。为此,每个同期点断路器均装有同期开关,并公用一个可抽出的手柄,此手柄只有在“断开”位置时才能抽出,以保证在同一时间内,只允许对一台同期点断路器进行并列操作。
2.同期装置之间相互闭锁
发电厂或变电站可能装有两套及以上根据不同原理构成的同期装置。为了保证在同一个时间内只投入一套同期装置,一般通过同期选择开关(即手动准同期开关SSM1、自动准同期开关SSA1和自同期开关SSA2)来实现,并公用一个可抽出的手柄。(www.xing528.com)
3.手动调频(或调压)与自动均频(或均压)回路相互闭锁
(1)在待并发电机控制屏上手动调频(或调压)时,应切除集中同期屏上的手动调频(或调压)回路。
(2)手动调频(或调压)时,应切除自动均频(或均压)回路。
(3)自动调频(或调压)装置和集中同期屏上的手动调频(或调压)装置,每次只允许对一台发电机进行调频(或调压)。
4.闭锁继电器
为了防止在不允许的相角差下误合闸,通常在手动准同期合闸回路中装设闭锁误合闸的同期监察继电器。同期监察继电器KY的交流、直流电路如图8-18所示。
图8-18 同期监察继电器的交、直流回路
(a)交流回路;(b)直流回路
同期监察继电器的交流电路受手动准同期开关SSM1控制,即SSM1处于“精调”位置时,KY才能接于系统电压U′V和待并系统电压UV,这是为了使全厂(站)只装设一只公用的同期监察继电器。同期监察继电器KY的常闭触点串接在同期合闸小母线M721和M722之间。当系统与待并系统间不满足同期条件时,KY动作,其常闭触点断开,闭锁误合闸脉冲的发出,从而防止了非同期合闸。
同期监察继电器KY动作与否取决于压差和相角差大小:
(1)当待并系统与运行系统电压差不满足要求时,若ΔU大于KY动作电压,KY动作,其常闭触点打开,闭锁同期合闸,从而保证在待并系统与运行系统间的电压条件得以满足。
(2)当待并系统与运行系统相位差不满足要求时,若ΔU大于KY动作电压,KY动作,其常闭触点打开,闭锁同期合闸,从而保证在待并系统与运行系统间的相位条件得以满足。
(3)只要频差不等于零时,可以通过观察同期转差表看出,待并发电机电压相量相对系统电压相量旋转,此时闭锁继电器KY在一个旋转周期(即360°)内动作、返回各一次。因为KY闭合的时间tKY与频率差成反比,只有当频率差小于某一数值时,使KY闭合时间大于断路器合闸时间,才能使断路器合闸成功,即
式(8-16)中,动作角δ1一般整定为30°~40°。如图8-19所示,若返回系数为0.8时,返回角δ2为24°~32°。
考虑到在特殊情况时(如当发电机系统检修后做断路器合闸试验,此时发电机侧无电压,而系统在运行中),需要在不满足同期条件下合断路器,为了在单侧电源的情况下解除闭锁回路,在KY常闭触点两端并联接入“手动准同期解除”开关SSM的触点1-3,以便在单侧电源时,利用SSM发出合闸脉冲。手动准同期解除开关SSM正常时应处于“解除闭锁”位置,其触点1-3处于断开状态。在正常进行同期并列时,为防止非同期合闸,合闸前必须检查SSM开关的位置正确。
图8-19 同期监察继电器动作和返回的区域
四、发电机调速回路
为同期时调节方便,在发电厂中安装有“分散”和“集中”调速回路。分散就是在准备要并列发电机的控制屏上进行调节;集中是指各发电机的并列操作均集中在一块同期屏上进行,即此屏能对任一台待并发电机进行调速(有的也能调压)和并列操作。
图8-20是待并发电机的调速电路。调速方式选择开关SM1有“集中”和“分散”两个位置。若在集中同期屏上进行集中调速时,应将SM1置于“集中”位置,其触点②-④、⑥-⑧和⑩-⑫接通,而分散调速开关SM2处于“断开”位置,其触点⑬-⑭和⑮-⑯接通,将伺服电动机M的线圈L1和L2分别接到自动调速小母线M717和M718上。这时在集中同期屏上,操作集中调速开关SM,就可以调整原动机的转速。其动作回路+700→SM触点①-②(或③-④)→M717(或M718)→SM1触点②-④(或⑥-⑧)→SM2触点⑬-⑭(或⑮-⑯)→M的L1(或L2)→M→SM1触点⑩-⑫→-700接通,则伺服电动机M正转(或反转),使原动机的转速升高(或降低)。
图8-20 发电机调速回路
若在发电机控制屏上进行分散调速,应将调速方式选择开关SM1置于“分散”位置,其触点②-④和⑥-⑧断开。这时在待并发电机控制屏上,操作分散调速开关SM2,可以调整原动机的转速。其动作回路+700→SM2触点⑦-⑧(或⑨-⑩)→M的L1(或L2)→M→SM触点③-④→-700接通,则伺服电动机M正转(或反转),使原动机的转速升高(或降低)。
可见,若集中调速开关SM和分散调速开关SM2同时置于“投入” (增或减)位置时,由于SM2的触点⑬-⑭和⑮-⑯断开,就闭锁了集中同期屏上的调速回路。
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