【正文】 1000 3004()10(121222239。 m.。要方便過渡，盡少改變接線和更換設(shè)備。 微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置是目前實(shí)現(xiàn)水電站同步發(fā)電機(jī)快速并網(wǎng)的主要控制手段，是節(jié)約機(jī)組并網(wǎng)前空載能耗，機(jī)組故障時快速投入備用機(jī)組、保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。 另外 , 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某些事故時 , 往往要求將備用發(fā)電機(jī)組迅速投入電網(wǎng)運(yùn)行。 ZZQ3和 ZZQ5自動準(zhǔn)同期裝置的出現(xiàn)，極大地提高了并網(wǎng)的速度和可靠性，但由于模擬式同 期裝置用模擬電子元件構(gòu)成，阻容電路作為微分電路是有條件的，必然將帶來諸如導(dǎo)前時間不穩(wěn)定，構(gòu)成裝置元器件參數(shù)漂移不穩(wěn)定的問題。 微機(jī)自動準(zhǔn)同期并列裝置 , 充分利用微機(jī)的高速檢測、運(yùn)算、判斷和控制的能力 , 直接檢測待并發(fā) 電機(jī)電壓 Uf 與并列點(diǎn)電壓 Ux 的狀態(tài)量 , 并通過計(jì)算、判斷 , 得出是否符合準(zhǔn)同期并列條件的結(jié)論 .完成并列操作的全過程。 齒盤信號殘壓信號顯示器分頻整形濾波高頻時鐘信號 PLC 選擇 S7200 CPU224， SIMATIC S7200 系列 PLC 適用各行各業(yè)，各種場合中的檢測，監(jiān)測及控制自動化。頻率設(shè)定值可根據(jù)用戶的需要通過文本顯示器進(jìn)行設(shè)置。 導(dǎo)前時間 從合閘命令發(fā)出，到斷路器主觸頭閉合，裝置要經(jīng)歷一段固有合閘時間。 不同機(jī)組的調(diào)速器性能差異較大，因此要求準(zhǔn)同期裝置必須具有優(yōu)良的均頻控制能力。 ? ? dtddtd mfs // ??? ?? 也 可 以 用 另 外 一 種 形 式 表 示 ， 即? ?dtffddtdf mfs ??/ ，其中 dtd s/? 及 dtdfs/ 都可以用來表示待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的頻率變化快慢之差。 水 電站的 電氣 系統(tǒng)我以前有所了解但實(shí)際設(shè)計(jì)中并不像我想象的那么簡單，通過親自計(jì)算和對 電氣 系統(tǒng)的再學(xué)習(xí)，解決了的問題知識運(yùn)用的更加熟練，掌 握的更加牢固。 49 參考文獻(xiàn) 【 1】劉 婭， 110KV開關(guān)站 部分電氣一次設(shè)計(jì)淺析， 民營科技 ， 20xx； 【 2】 楊麗徙，曾新梅，劉蓉，開關(guān)站 電氣一次設(shè)備智能化問題的研究綜述， 高壓電器 ， 20xx； 【 3】 沙勵 ，大型發(fā)電廠同期系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案， 電力自動化設(shè)備 ， 20xx； 【 4】 黎紅 ，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀分析及發(fā)展前景探討， 今日財(cái)富（金融發(fā)展與監(jiān)督） ， 20xx； 【 5】 彭小玲 ，東江取水站電氣一次設(shè)計(jì)， 甘肅水利水電技術(shù) ， 20xx； 【 6】 韓昊，沈善安 ，景洪水電站電氣一次設(shè)計(jì)， 水力發(fā)電 ， 20xx； 【 7】胡偉濤，論某泵站工程電氣一次設(shè)計(jì)， 廣東科技 ， 20xx； 【 8】 何筱強(qiáng) ，南河水電廠對同期系統(tǒng)的改進(jìn)， 農(nóng)田水利與小水電 ， 1987； 【 9】 聶穎梅 ，南盤江鳳凰谷水電站電氣一次設(shè)計(jì)， 云南水力發(fā)電 ， 20xx； 【 10】 趙曉波 ，三峽地下電站電氣一次設(shè)備特點(diǎn)探析 _趙曉波， 民營科技 ， 20xx； 【 11】熊麗， 汪文良， 水電站微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置的原理與設(shè)計(jì)， 水電站設(shè)計(jì) ， 20xx； 【 12】余國銓，天荒坪抽水蓄能電站機(jī)組與電氣一次設(shè)計(jì)簡介， 水力發(fā)電 ， 1998； 【 13】 朱義軍 ，五強(qiáng)溪水電廠同期系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 水電廠自動化 ， 1996； 【 14】 周立中 ，五強(qiáng)溪水電站繼電保護(hù)系統(tǒng)， 水電站機(jī)電 技術(shù) ， 1997； 【 15】郭權(quán)利， 鄭俊哲，許鑒， 新型自動準(zhǔn)同期裝置設(shè)計(jì)， 沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ， 20xx； 【 16】 Nian Shi， Xianshan Li，“ Unified system simulation of relay protection and its settings system for hydropower plants” System Simulation and Scientific Computing ， 20xx， 10571062； 50 【 17】 Jianxu Zhou， Ming Hu， Fulin Cai， Rong Hu“ experimental research on stability of hydromechanicalelectrical system in hydropower station”APPEEC ， 20xx， 14； 【 18】 Chunli Guo， Zhifeng Li， Chenyang Du， Fengyang Wang“ QFT synchronous control system of ring gate for hydraulic turbine” Power and Energy Engineering Conference ， (APPEEC) ， 20xx， 15。同時，也發(fā)現(xiàn)自己存在的一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在工作計(jì)劃不夠周全，為此浪費(fèi)了許多不必要的時間；而且專業(yè)知識不夠扎實(shí)，致使設(shè)計(jì)中存在著錯誤之處，還請各位尊敬老師給予批評和指正。 計(jì)算電壓 模擬量計(jì)算利用電壓全周波瞬時采樣值計(jì)算有效值： ??T tdtuU 0 ，即 NuuU tt /?? ? （ N為采樣點(diǎn)） 計(jì)算頻率、滑差 通過捕捉交流過零點(diǎn)來檢測周期，然后計(jì)算待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)的實(shí)時頻率 ff 、 mf 及滑差 (角速度差 ) s? 。為保證快速并網(wǎng)，必須對機(jī)組的頻率和電壓進(jìn)行有效的控制，使其以最快的速度平穩(wěn)地接近允許值，并在允許值范圍內(nèi)可以控制其不再偏離，然后準(zhǔn)確捕捉第一次出現(xiàn)δ =0176。轉(zhuǎn)速信號裝置就通過輸出端子向外發(fā)出報(bào)警信 號。轉(zhuǎn)速測量主要用到了 PLC 的高數(shù)計(jì)數(shù)器的高速計(jì)數(shù)功能，高數(shù)計(jì)數(shù)器對高速事件計(jì)數(shù) ，它獨(dú)立于 CPU 的掃描周期，頻率從測量是對高速脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而得到轉(zhuǎn)速頻率。本測量測量設(shè)計(jì)采用殘壓測頻方式和齒盤接近開關(guān)測速兩路冗余。 1982年在安徽陳村水電站成功投入第一臺微機(jī)同期裝置， 80年代中期又陸續(xù)推出了一些類似裝置。目前，大多數(shù)電廠都是依靠同期裝置來進(jìn)行自動并網(wǎng)的，手動方式只是作為緊急時候的備用同期手段。同步發(fā)電機(jī)的并列操作是一項(xiàng)基本操作。 采用機(jī)組自用和公用混合供電方式，利用綜合系數(shù)法公式： 00 PKSj ?? jS —— 計(jì)算負(fù)荷 (千伏安 )∑ 0K —— 綜合系數(shù) ,中型電站取 0P? —— 所有同時參加最大運(yùn)行負(fù)荷的額定功率之和 (千瓦 ) ?1P ， ?2P ?? 00 PKSj ＝ = 廠變?nèi)萘窟x 350kVA，廠用變壓器選 SJ350/10 37 廠用電接線圖 38 第五章 同期系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動準(zhǔn)同期裝置的原理 同期原理概述 同期系統(tǒng)有，準(zhǔn)同期、自同期、自動準(zhǔn)同期，其中自動準(zhǔn)同期優(yōu)點(diǎn)明顯，易于操作，對電網(wǎng)和電站發(fā)電機(jī)影響較小，得到普遍應(yīng)用，自動準(zhǔn)同期并列的條件是 :（ 1）發(fā)電機(jī)電壓與電網(wǎng)側(cè) 電壓應(yīng)接近或相等，誤差不應(yīng)超過（ 5 ―10 ）％；（ 2）發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率應(yīng)接近或相等，誤差不應(yīng)超過（ — ）％；（ 3）發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓相角差接近 0176。各臺機(jī)組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)獨(dú)立，以保證在一臺機(jī)組故障停運(yùn)或其輔助機(jī)發(fā)生電氣故障時，不影響其他機(jī)組的正常運(yùn)行。39。 其中 551,85 22m a x ??? tIKAi t (2)短路熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn) (a)熱穩(wěn)定校驗(yàn) SKASKAtIIIQ kk?????????22239。1 ??? 滿足要求。39。 按照工程上的規(guī)定，普通高壓電器在環(huán)境溫度為四十 度時，允許按照額定電流長期工作。???????II 求總的短路電流和沖擊短路電流： )()(39。 ????I 1G 供給： 39。1039。KAIII??????? ?? 求總的短路電流和沖擊短路電流： )()()()(39。KAIII??????? ?? 1G 供給： 39。 為方便設(shè)計(jì)，此處規(guī)定各電源在不同短路點(diǎn)的短路計(jì)算時間為 kt =4s。在計(jì)算電路圖中，同電位的各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。 (3) 在設(shè)計(jì)戶外高型配電裝置時，需要按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相同和相對地的安全距離。 發(fā)電廠中用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送電能的變壓器稱為主變壓器（簡稱主變），其中采用發(fā)電機(jī) 變壓器單元接線時，主變壓器容量應(yīng)與發(fā)電機(jī)容量相配套，按照發(fā)電機(jī)容量比主變壓器容量等于 1: 進(jìn)行選擇。斷路器檢修時會造成回路停電。 (b) 占地面積小。 11 (b) 調(diào)度的方便性。 (b) 負(fù)荷性質(zhì)和類別。 電氣主接線的設(shè)計(jì)程序 設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容如下： 1）． 對原始資料分析： (1) 工程情況，包括設(shè)計(jì)規(guī)劃容量（近期、遠(yuǎn)景），變壓器容量及臺數(shù)，最大負(fù)荷利用小時數(shù)極可能的運(yùn)行方式等。由于本人水平有限，錯誤和不妥之處在所難免 ,敬請各位老師批評指正。其次，進(jìn)行短路電流計(jì)算，根據(jù)各短路點(diǎn)計(jì)算出各點(diǎn)短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流 ，并 根據(jù)各電壓等級的額定電壓和最大持續(xù)工作電 流進(jìn)行設(shè)備選擇 并 進(jìn)行校驗(yàn) ，然后進(jìn)行廠用電設(shè)計(jì)計(jì)算。 首先根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇 220KV 電壓等級的接線方式，選取靈活的最優(yōu)接線方式。從主接線、短路電流計(jì)算、主 要電氣設(shè)備選擇等幾方面對變電站設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，并繪制了電氣主接線圖 、廠用電接線圖、同期系統(tǒng)控制原理圖、硬件配置圖 。設(shè)計(jì)時，在進(jìn)行論證分析階段，更應(yīng)合理的統(tǒng)一供電可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系，以便使設(shè)計(jì)的主接線具有先進(jìn)性和可行性。此次設(shè)計(jì)的 110kV 變電所在 10kV 電壓 級有近區(qū)負(fù)荷，容量不大，此時 10KV 電壓即宜采用供電可靠性較高的母線接線方式，以便適應(yīng)近區(qū)各類負(fù)荷對供電可靠性的要求。電氣主接線應(yīng)該在滿足可靠性的條件下，結(jié)線簡單，操作方便，盡可能使操作步驟少，以 便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過程中出差錯。主接線應(yīng)簡單清晰，并要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以節(jié)省開關(guān)電器數(shù)量、選用廉價的電器或輕型電器，以便降低投資。 單母線分段：母線故障或檢修時，不會導(dǎo)致全部停電。 與雙母線接線相比，單母線接線具有下述優(yōu)點(diǎn)： (1) 接線簡單清晰 (2) 設(shè)備少，投資低 (3) 操作方便，便于采用成套配電裝置 (4) 有利于擴(kuò)建和便于試驗(yàn)。 (2) 選擇導(dǎo)體和電器。 (3) 計(jì)算短路點(diǎn)。 對于無延時保護(hù)， tpr1 為主保護(hù)啟動和執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作時間之和，一般~。39。39。8?????????XXXXXXXXX 相同容量電源合并，進(jìn)一步簡化為圖（ 6） 23 1//39。39。39。由于設(shè)計(jì)條件有限，所以在設(shè)計(jì)中沒有考慮溫度因素。????????? 由發(fā)電機(jī)提供的短路電流，可由 39。39。 其主要參數(shù)： 型號 額 定 電壓 (kV) 最高工作電壓 (kV) 額定電流(A) 額定開斷電流 (kA) 動穩(wěn)定電流(kA) 1250/1010? ?SN 10 1250 130 熱 穩(wěn)定電流 (KA) 自 動 重合 閘 無電 流 間隔 時 間(s) 固有分閘時間 (s) 燃弧 時間(s) 斷路器本體 質(zhì) 量 (三相 )(kG