本发明专利技术公开了一种交流同步发电机自动准同期并网装置，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，第二电压变送器、第二频率变送器输入端与发电机网相连，输出端均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。本发明专利技术结构简单、成本低廉、维修方便、并网可靠，可广泛适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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术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。
技术介绍
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，--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。专利技术力容本专利技术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。本专利技术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。本专利技术利用电压变送器、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。本专利技术结构简单、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l为本专利技术原理框图；图2为本专利技术实施例电气原理图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术进行详细说明。本专利技术由可编程序控制器PLC 5、模数转换模块6、第一、第二电压变送 器l、 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PLC5五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。本专利技术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，提髙发电机转速；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，开始检査相位，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1:参见图2，本实施例中可编程序控制器PLC 5选用FX2N-32MR、模数转换 模块AD 6选用FX2N-8AD，第一、第二电压变送器1、 2均选用CE-VJ03A，第 一、第二频率变送器3、 4均选用CE-F03、相位差变送器7选用SINEAXG537。 可编程序控制器、电压变送器、频率变送器、相位差变送器均采用交流220V 供电，模数转换模块利用可编程序控制器+24V电源供电。第一电压变送器l、第一频率变送器3的输入端脚1、 2均分别接电网A、 B相，第二电压变送器2、 第二频率变送器4的输入脚1、 2均分别接发电机网A、 B相。第一电压变送器 1输出端脚8、 9分别接模数转换模块AD 6的COM4、 V4+端脚，第二电压变送 器2输出端脚8、 9分别接模数转换模块AD6的C0M1、 Vl+端脚，第一频率变 送器3输出端脚8、 9分别接模数转换模块AD6的C0M3、 V3+端脚，第二频率 变送器4输出端脚8、 9分别接模数转换模块AD6的C0M2、 V2+端脚。可编程 序控制器PLC 5的Y1、 Y3、 Y5、 Y7、 Yll、 Y14、 Y17与220V交流电N端间跨 接有继电器JC1、 JC2、 JC3、 JC4、指示灯HD1、 HD2，可编程序控制器PLC5输 出端的C0M1、 COM2、 COM3、 COM4端均依次串联保险丝RD2、 RD1后接220V交 流电L端，可编程序控制器PLC 5输入端的C0M1与模数转换模块AD 6 的接地端脚相连，可编程序控制器PLC 5的24V电源端与模数转换模块AD 6 脚24+相连，可编程序控制器PLC5的X1、 X6与地间分别跨接的按钮开关QA、 常闭触点JC5-1。相位差变送器7的输入端脚1、 2、 3、 4分别接电网A相、B 相及发电机A相、B相，相位差变送器7输出端脚10、 ll分别接模数转换模块 AD 6的C0M5、 V5+，所有模块的N、 L脚对应相并接。本实施例的工作原理为第一电压变送器l、第一频率变送器3采集电网 AB相电压、频率信号，送入模数转换模块6第4、第3通道；电压变送器2、 频率变送器4采集发电机AB相电压、频率信号，送入模数转换模块6第1、第 2通道；相位差变送器7采集电网、发电机两电源AB相电压相位差信号，送入 模数转换模块6第5通道。模数转换模块6将输入的电压、频率、相位差信号 转换成标准数字信号，并传入可编程序控制器PLC5，按下QA按钮，PLC对数 字信号进行运算、比较。当电网电压高于发电机电压时，PLCY1输出，继电器JC1动作，控制发电 机励磁回路增加励磁；当电网电压低于发电机电压时，PLC Y3输出，继电器 JC2动作，控制发电机励磁回路减少励磁，直到两电网电压差接近零，Y14输 出，HD1灯亮，表示电压满足准同期并网要求，Yl、 Y3停止输出。当电网电压频率高于发电机电压频率时，PLC Y5输出，继电器JC3动作， 提高发电机转速；当电网电压频率低于发电机电压频率时，PLCY7输出，继电 器JC4动作，降低发电机转速，直到两电网频率差接近零，Y17输出，HD2灯 亮，表示频率满足准同期要求，Y5、 Y6停止输出。当电压、频率都满足准同期要求时，开始捕捉相位差等于零的时刻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种交流同步发电机自动准同期并网装置，其特征在于：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。
【技术特征摘要】
1、一种交流同步发电机自动准同期并网装置，其特征在于由可编程序控制器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。2、 根据权利要求l所述的交流同步发电机自动准同期并网装置，其特征在 于可编程序控制器PLC选用FX2N-32MR、模数转换模块AD选用FX2N-8AD， 第一、第二电压变送器均选用CE-VJ03A，第一、第二频率变送器 3均选用CE-F0，相位差变送器选用SINEAX G537。可编程序控制器、电压变 送器、频率变送器、相位差变送器均采用交流220V供电，模数转换模块利用 可编程序控制器+24V电源供电。3、 根据权利要求2所述的交流同步发电机自动准同期并网装置，其特征在 于第一电压变送器(l)、第一频率变送器(3)的输入端脚(1、 2)均分别接电 网A、 B相，第二电压变送器(2)、第二频率变送器(4)的输入脚(1、 2...
【专利技术属性】
技术研发人员：李正明，张秋才，
申请(专利权)人：江西稀有稀土金属钨业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。