[发明专利]交流同步发电机自动准同期并网装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种交流同步发电机与电网并网装置，尤其涉及一种交流同步发电机自动准同期并网装置。

背景技术

交流同步发电机与电网并网时，要求发电机的电压、相序、频率及相位都应该与电网相同，这样并网瞬间就不会对发电机产生冲击。相序安装接线时就可以调整好，因此准同期并网主要控制两电网电压、频率、相位相。实际应用中，电压、频率仅作为同期限定条件，允许电压差、频率差在一定范围内，确保相位差为零。目前大、中型交流发电机准同期并网装置主要有两种，一种是采用同步继电器、同期表实践同期，这种方式反应速度慢、误差大，发电机并网过程时间长且冲击较大。另一种准同期装置是采用集成电路或单片机实践同步，这种方式结构复杂，维修困难，可靠性较低。

发明内容

本发明目的在于：克服现有技术上述缺陷，提供一种结构简单、维修方便、并网可靠的自动准同期装置。

本发明技术方案如下：由可编程序控制器PLC、模数转换模块、第一、第二电压变送器、第一、第二频率变送器及相位差变送器组成。可编程序控制器PLC五个输出端分别与发电机调速、励磁、合闸回路相连，可编程序控制器PLC的扩展端口与模数转换模块相连；第一电压变送器、第一频率变送器输入端均与电网相连，输出端与模数转换模块输入端相连；第二电压变送器、第二频率变送器输入端与发电机网相连，输出端与模数转换模块输入端相连；相位差变送器输入端与电网、发电机网相连，输出端与模数转换模块输入端相连。

本发明利用电压变送器、频率变送器检测电网及发电机电压、频率；利用相位差变送器检测电网、发电机两电源相位差。可编程序控制器PLC对电压、频率、相位差进行运算比较处理，控制发电机励磁、转速，使电压、频率、相位差达到准同期并网要求，实现准同期并网。本发明结构简单、成本低廉、维修方便、并网可靠，可广泛适用于交流同步发电机与电网电源之间及交流同步发电机组之间的并列运行。

附图说明

图1为本发明原理框图；

图2为本发明实施例电气原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明由可编程序控制器PLC 5、模数转换模块6、第一、第二电压变送器1、2、第一、第二频率变送器3、4及相位差变送器7组成，可编程序控制器PLC 5五个输出端分别与发电机调速、励磁、合闸回路相连，可编程序控制器PLC 5的扩展端口与模数转换模块6相连；第一电压变送器1、第一频率变送器3输入端均与电网相连，输出端与模数转换模块6输入端相连；第二电压变送器2、第二频率变送器4输入端与发电机网相连，输出端与模数转换模块6输入端相连；相位差变送器7输入端与电网、发电机网相连，输出端与模数转换模块6输入端相连。

本发明的工作原理为：

第一电压变送器1采集电网电压信号，第二电压变送器2采集发电机电压信号，第一频率变送器3采集电网电压频率信号，第二频率变送器4采集发电机电压频率信号，相位差变送器7采集电网、发电机两电源电压相位差信号，均通过模数转换模AD6转换成数字信号，送入可编程序控制器PLC 5。可编程序控制器PLC实现以下控制：

1、调节电压、频率

a、PLC对电压信号进行运算，当电网电压高于发电机电压时，发出励磁加信号，增加发电机励磁；当电网电低于发电机电压时，发出励磁减信号，减小发电机励磁。自动调节到两电网电压差接近零。

b、PLC对频率信号进行运算，当电网电压频率大于发电机电压频率时，发出转速加速信号，提高发电机转速；当电网电压频率小于发电机电压频率时，发出转速减速信号，降低发电机转速。自动调节到两电网频率差接近零。

两种差值范围可根据要求由程序设定。

2、合闸

当电压差、频率差接近零，满足准同期要求时，开始检查相位，即捕捉相位差等于零的时刻，并根据断路器合闸回路动作时间及两电网角频率差计算出理想导前角，当两电网相位差与理想导前角一致时，PLC发出合闸信号，断路器合闸并网。断路器辅助点返回到PLC输入端，准同期装置复位。

实施例1：