變配電所二次系統(tǒng)

（第五講）第五講變電所的同步系統(tǒng)應用：110kV及以下電壓等級的變電所一般不考慮同步問題，220kV~500kV變電所應根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的位置、電力系統(tǒng)的調度管理要求確定是否裝設同步系統(tǒng)。內容：常規(guī)變配電所同步系統(tǒng)接線及裝置、微機式同步裝置。實現(xiàn)原則：（1）同步并列方式及并列條件：準同步、自同步并列；一般采用準同步并列，條件是兩側系統(tǒng)的電壓、頻率、電壓相角差相等，采用帶閉鎖的手動同步裝置或捕捉同步裝置。新建變配電所均采用微機同步裝置。

（2）同步點的設置：兩側電壓來自不同電源的斷路器稱為同步點，一般，同步點裝設在：a.系統(tǒng)聯(lián)絡線上；b.三繞組變壓器各電源側；c.220kV、500kV母線分段、母聯(lián)、旁路斷路器；d.3/2接線的各斷路器。

（3）同步系統(tǒng)接線：三相和單相接線方式。一般采用后者。第五講變電所的同步系統(tǒng)一、同步系統(tǒng)的接線把同步點（斷路器）兩側電壓經(jīng)過TV變換和二次回路切換后的交流電壓引至同步電壓小母線上，稱為同步電壓。同步系統(tǒng)由兩部分組成：同步電壓引入部分；手動準同步裝置和捕捉同步裝置。

1.單相同步系統(tǒng)的同步電壓引入方式

同步電壓的引入與變電所的電氣主接線、同步點設置、TV二次側接地方式、中性點接地方式有關。同步電壓取自待并系統(tǒng)和運行系統(tǒng)的單相電壓（相電壓或線電壓）和公用接地相。變電所TV二次側接地方式一般為中性點直接接地，變電所各個典型同步點的同步電壓引入方式及相應的相量圖如下表5-1所示。

第五講變電所的同步系統(tǒng)一、同步系統(tǒng)的接線2.同步系統(tǒng)的接線

（1）220kV變電所同步系統(tǒng)接線如下圖5-1所示主變壓器高壓側斷路器同步電壓引入；母聯(lián)斷路器同步電壓引入；出線斷路器同步電壓引入；（2）500kV變電所同步系統(tǒng)接線如下圖5-2所示全部斷路器均為同步點。兩種方法：近區(qū)優(yōu)先法、簡化法。圖5-1220kV降壓變電所同步系統(tǒng)圖圖5-23/2接線同步電壓的引入圖5-3MZ—10型組合式單相同步表電路第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置1.手動準同步裝置（3）手動準同步電路集中手動準同步和分散手動準同步兩種方式。變電所一般采用集中同步方式（將組合式同步表、同步開關、閉鎖開關等集中裝設在中央信號屏或控制屏的中間位置。操作人員與同步指示儀表配合進行的。兩個待同步系統(tǒng)的電壓、頻率、相位差由同步表監(jiān)視，合閘脈沖由操作人員操作控制開關發(fā)出。首先通過調度指示，使兩待同步系統(tǒng)的電壓和頻率差在允許的范圍之內；操作人員根據(jù)同步表的指針和斷路器的合閘時間，選定一個合適的提前角發(fā)出合閘脈沖，從而使斷路器的主觸頭閉合時，兩待同步系統(tǒng)的電壓、相位差接近于零。如下圖5-5所示。第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置1.手動準同步裝置（3）手動準同步電路手動準同步的測量：“斷開”、“粗略”、“精確”三個位置。同步斷路器的合閘；手動準同步的閉鎖。

2.自動同步裝置恒定導前相角自動準同步和捕捉同步裝置（電磁型、晶體管或微機型）兩種型式。實際工程中后者用的較多。兩個待同步系統(tǒng)的電壓和頻率差調整到允許范圍后，捕捉同步裝置自動捕捉兩系統(tǒng)的電壓相位差，在0~30這一段可同步合閘的時機內自動發(fā)出合閘脈沖。第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置

2.自動同步裝置（1）電磁型捕捉同步裝置電磁型捕捉同步裝置的電路如下圖5-6所示。電磁型捕捉同步裝置的動作原理分析如下圖5-7所示。頻率差測量回路：由同步檢查繼電器KY1和KY2及時間繼電器KT組成。合閘提前角選擇回路（合閘啟動回路）：由時間繼電器KT和KY1觸點及中間繼電器KC、合閘繼電器KC1組成。電壓監(jiān)視回路：由接在運行系統(tǒng)和待并系統(tǒng)上的電壓繼電器KV1和KV2組成。多次合閘閉鎖回路：斷路器輔助常開觸點QF閉合，啟動閉鎖繼電器KC2。圖5-6電磁型捕捉同步裝置第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置

2.自動同步裝置

（2）晶體管型捕捉同步裝置（ZTB-1型如下圖5-8所示）相位角差測量回路：由變壓器T1、T2，裂相整流，濾波電路及由三極管VT1和VT2組成的零指示器構成。頻率差測量回路：由三極管VT3、VT4、電位器R7、電容器C3構成充電式時間電路。合閘導前角選定回路：導前角選定回路由三極管VT1、VT5和VT6構成。電壓差閉鎖及低電壓閉鎖回路：由變壓器T1、T2的第三繞組，整流橋U1、U2、U3，三極管VT7、VT8構成。防止多次合閘的閉鎖回路：由閉鎖繼電器KC2和斷路器的輔助觸點（或合閘位置繼電器）構成。直流電源回路：由降壓電阻、穩(wěn)壓管、抗干擾電容等元件構成。第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置

3.微機型自動準同步裝置

常規(guī)電磁或晶體管式自動準同步裝置的缺陷：電路原理的缺陷造成導前時間不穩(wěn)定，同步速度慢且不能實現(xiàn)精確快速同步；

溫度、濕度等及元件老化造成元件參數(shù)漂移不穩(wěn)定。

微機型自動準同步裝置的特征：通過描述同步過程的數(shù)學模型，快速、精確地求解同步操作的各種問題，如導前時間、均頻均壓控制、捕捉第一次并網(wǎng)時機問題等，捕獲第一次出現(xiàn)的零相差并網(wǎng)，消除了模擬式同步裝置帶來的各種問題。第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置

3.微機型自動準同步裝置（2）微機型同步裝置的基本原理（差頻、同頻并網(wǎng)）原理框圖如下圖5-9所示。a.微型計算機；b.頻差、相角差鑒別電路；c.壓差鑒別電路；d.輸入電路：并列點選擇信號、斷路器輔助觸點信號、遠方復位信號、面板的按鍵及撥碼開關；e.輸出電路：控制、信號、錄波、顯示、輸出；f.電源；g.試驗裝置。圖5-9微機自動同步裝置原理框圖第五講變電所的同步系統(tǒng)二、同步裝置

3.微機型自動準同步裝置（3）SID-2T型線路微機自動準同步裝置