柴油發電機同步并車裝置的性質

自動準同步并車裝置
1、 基本功能
自動并車裝置包含手動操作的全部邏輯程序，具有下列功能。
（1）判斷待并發電機與電網的電壓差、頻率差和相位差，當任意條件不符合并車要求時，實現閉鎖，不允許發出合閘指令。
（2）檢測待并機與電網的頻率差，并根據頻差的大小和方向，自動對待并發電機組發出調頻信號，使頻差縮小，直到滿足頻差條件。
（3）當電壓差（電壓條件不滿足時，由電壓調整裝置調整）、頻率差在允許范圍內時，自動捕捉相位條件，相位條件滿足后才允許發合閘指令。
（4）發合閘指令要有提前量，提前量為發電機主開關的固有動作時間，以保證合閘瞬間有最小的合閘相位角，使并車沖擊最小。
2、差頻電壓的性質
兩個不同頻率的正弦電壓合成的差頻正弦波電壓ud與其差頻脈動電壓ūd有下列特點。
（1）脈動電壓的瞬時值隨時間而按正弦規律變化。當ωd與ωn的相位相同時，ūd=0。當兩者相位相反時，ū=2um為最大。
（2）ug與 un間相角差每變化360°,ug與 un就重合一次。每重合一次所需的時間稱為差頻周期，用 td表示，即
式中，fd=fg-fn，為差頻。
當差頻減小時，差頻周期將隨之增大，如圖1所示。
下面用差頻電壓 和脈動電壓 的概念分析并車的條件。
（1）當差頻電壓 u=0 時（即差頻電壓過零時），即并車條件的ug=un和δ=0°的要求得到滿足。
（2）差頻周期td的大小可以反映差頻的大小。例如，并車允許的頻率差δf=0.25hz，相應的差頻周期td=1/δf=1/0.25=4s，所以只要檢測到差頻周期大于4s，即保證頻差小于0.255hz。
因此自動裝置只要檢測差頻周期足夠大，并在差頻電壓為零時接通主開關，即滿足了并車的條件。目前，各種自動并車裝置都是直接或間接地利用差頻電壓實現自動并車控制的。
3．差頻鋸齒波和三角波
以上分析中設ug=un，但實際上總存在誤差，況且準同步并車條件允許誤差達10％。所以，差頻脈動電壓ūd在δu≠0 的情況下，即使在δ=0 時也不會過零，如圖2所示。
發電機差頻減小時，脈動電壓的變化.png width=600 height=375 />
真正實用的差頻電壓信號應與 ug和un的大小無關，即改上述的電壓合成（相減）為相位比較方式。實用的差頻電壓有鋸齒波差頻電壓、三角波差頻電壓和梯形波差頻電壓等。


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