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毕业设计1修
《电力系统》毕业设计
题目:
扬州二电厂同期系统的设计与应用
姓名:
崔兆星
指导老师:
陈虹
日期:
2011-06-20
目录
1.前言：
2.扬州二电厂的电气主接线及其运行方式：
2.1、扬州二电厂发电机—变压器单元接线：
2.2、扬州二电厂500KV升压站电气主接线：
2.3、扬州二电厂发电机—变压器单元及500KV升压站电气主接线运行方式：
3.SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的特点：
3.1、SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的性能简介：
3.2、SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的主要技术参数：
3.3、SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的主要操作方式：
4.7VK512型数字式自动合闸继电器用作扬二厂发变组手动准同期装置：
4.1手动准同期并网操作流程：
4.2手动准同期电压装置同期电压的获取：
4.3SIEMENS7VK512型手动准同期装置同期整定值切换的实现：
4.4SIEMENS7VK512型手动准同期装置同期整定值清单：
4.4.1SIEMENS7VK512型手动准同期装置B套定值：
4.4.2SIEMENS7VK512型手动准同期装置C套定值:
4.5SIEMENS7VK512型手动准同期装置在实际运行情况中的录波图：
5.SIEMENS7VE512型数字式并网设备的特点：
5.1、SIEMENS7VE512型数字式并网设备的性能简介：
5.2、SIEMENS7VE512型数字式并网设备的主要技术参数：
5.3、SIEMENS7VE512型数字式并网设备的主要操作方式：
5.3.1、SIEMENS7VE512型数字式并网设备选择同期并列合闸时的设备操作：
5.3.2SIEMENS7VE512型数字式并网设备选择超/次同步并列合闸方式时的设备操作：
5.3.3SIEMENS7VE512型数字式并网设备选择超/次电压并列合闸方式时的设备操作：
5.3.4SIEMENS7VE512型数字式并网设备并列程序：
6.SIEMENS7VE512型数字式并网设备用作扬二厂发变组自动准同期装置：
6.1自动准同期并网操作流程：
6.2SIEMENS7VE512型数字式并网设备同期整定值清单：
6.2.1SIEMENS7VE512型数字式并网设备用于5013/5021断路器自动准同期合闸整定值：
6.2.2SIEMENS7VE512型数字式并网设备用于5012/5022断路器自动准同期合闸整定值：
6.3SIEMENS7VE512型数字式并网设备用作自动准同期装置在实际运行情况中的录波图：
5.结束语：
一﹑中英文摘要
摘要：
本文介绍了扬州第二发电有限责任公司电气主接线的构成，同期装置的设计，主要以SIEMENS7VK512、7VE512继电器为主体实际构成的同期设备，以及在扬二厂工程中的应用。
主题词：
SIEMENS7VK512手动同期继电器SIEMENS7VE512V1.7自动同期继电器同期系统
Abstract:
Thisarticleintroducestheperformanceof7VK512annumericalauto-reclosurerelayand7VE512annumericalparallelingdeviceproducedbySIEMENS.AnapplicationofthesedevicesparallelfunctionusedbyNO.2powerplantofYangZhou.
Keywords:
SIEMENS7VK512V1.1NumericalAuto-ReclosureRelayManualParallelDevice
SIEMENS7VE512V1.7NumericalParallelingDeviceAutomaticParallelDevice
ParallelSystem
二﹑正文（前言\完成的工作\解决的问题\常用的方法\）结论\成果\优点\开展工作的前景
致谢\参考目录\附图
1.前言：
同期装置是发电厂电气自动装置其中之一，肩负着将待并发电机机组进行适当操作，使之符合并网条件后通过向断路器发出合闸命令来将发电机组并列运行的重要设备。
汽轮同步发电机组的并列方法采用准同期并列，并列时遵循如下原则：
1、并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过12倍的额定电流；
2、发电机并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。
随着电力系统容量的不断扩大，负荷的波动愈加频繁，对于发电厂来说同步发电机组的并列操作是一项重要而且频繁的操作；另一方面同步发电机的单机容量也越来越大，大型机组非同期并列操作将导致严重的后果；因此，提高并列操作的准确度和可靠性，对于整个电力系统的可靠运行具有很大的现实意义。
数字式并列装置由于采用具有高速运算和逻辑判断能力的CPU，采用比较精确的公式，并考虑到相角差Δφ可能具有加速运动等问题，能按照相角差Δφ当时的变化规律，计算出最佳的超前时间发出合闸信号，大大缩短并列操作过程，提高了并列装置的技术性能和运行的可靠性；另一方面对于50Hz、每周期20mS的交流信号来说，可以有充裕的时间进行相角差Δφ和滑差ωs接近瞬时值的运算，并按照频率差的大小和方向、电压差的大小和方向，确定相应的调节量，对机组进行调节，可以达到满意的调节效果；同时由于引入了计算机技术，能够方便地应用检测和诊断技术对装置本身进行自检，提高了装置的维护水平。
扬州二电厂是世行贷款建设的江苏省首座600MW火力发电厂，机组主设备由美国巴威公司、美国西屋公司提供，仪控岛由德国西门子公司提供。
扬州二电厂发变组同期并列设备，即为德国西门子AG公司提供的SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器以及SIEMENS7VE512型数字式并列设备。
扬州二电厂发电机--变压器组所对应的断路器在机组单元控制室BTG盘上经过DCS系统来实现控制，运行人员投入同期切换开关后，可根据需要实现相应的各个500KV断路器的手动/自动准同期并列操作；汽轮机组的调速由西屋公司DEH自动实现并可以接受自动准同期装置的调速命令；单元控制室内网控屏上设分散手动准同期装置，供500KV/220KV线路断路器使用，控制开关为手柄带灯的不对应指示接入式操作开关，正常平光运行，当被控对象的状态与开关手柄位置不一致时指示灯闪光。
2.扬州二电厂的电气主接线及其运行方式：
扬州二电厂的电气主接线包括单机容量为600MW的发电机--变压器单元接线以及500KV升压站主接线：
2.1、扬州二电厂发电机—变压器单元接线：
单元接线是发电机与变压器直接连接成一个单元，组成发电机—变压器组。
它具有接线简单，开关设备少，操作简便等特点。
而发电机—双绕组变压器组成的单元接线，是大型机组广泛采用的接线形式。
扬州二电厂发电机出口不装设断路器、隔离开关，它通过全连式分相封闭母线与双绕组变压器低压侧连接，然后经主变压器升高到500KV，发电机与系统同期并列均在其主变压器的高压侧进行。
2.2、扬州二电厂500KV升压站电气主接线：
一台半断路器接线是大机组、超高压电气主接线中应用得最多的一种接线，每两个回路用三台断路器接在两组母线上，即每一回路经一台断路器接至一组母线，每两个回路之间设一台中间联络断路器，形成一串，因此称之为一台半断路器接线，又称二分之三接线；它属于一个回路由两台断路器供电的双重连接的多环形接线，是一种没有多回路集结点的双重连接的多环形接线，是现今国内外大型发电厂和变电站超高压电气主接线中应用最广泛的一种典型接线，它的突出优点有：
①运行调度灵活：
正常时两条母线和全部断路器都投入工作，从而形成多环状供电，运行调度灵活。
②操作检修方便：
隔离开关仅仅作为检修时形成一个明显的断开点，避免了将隔离开关作为操作用时的大量倒闸操作。
③可靠性高：
每一回路由两台断路器供电，发生母线故障时只跳开与此母线相连的断路器，任何回路不会停电；在事故与检修相重合情况下的停电回路不会超过两回。
一台半断路器接线故障停电范围
运行情况
故障类别
停电回路
停电百分比（%）
无设备检修
母线侧断路器故障
1
12.5
母线故障
0
0
中间断路器故障
2
25
有一台断路器检修
母线侧断路器故障
1∽2
12.5∽25
母线故障
0∽1
0∽12.5
中间断路器故障
2
25
一条母线检修
母线侧断路器故障
2
25
母线故障
0
0
中间断路器故障
2
25
一台半断路器接线的缺点：
1不便于分段运行，系统构成方式的自由度较小。
2串联接入设备（断路器、隔离开关、电流互感器等）的额定电流，根据不同的情况需为双母线四分段的二倍。
3在母线发生故障时，由于潮流分配的影响，会使系统的稳定受到影响。
④继电保护及其二次回路应进行正确、合理的设计以保证运行的可靠性。
扬州二电厂500KV升压站电气主接线采用一台半断路器接线，发电机经双绕组主变压器升压接入500KV系统，两回线路、两回进线构成两个回路串，这两个回路串采用交叉布置。
2.3、扬州二电厂发电机—变压器单元及500KV升压站电气主接线运行方式：
正常时发电机—变压器组通过两台断路器接入系统，通过其中一台断路器接母线，另一台断路器接线路，与一回线路接在一串中，这样发电机—变压器组的潮流既可以送母线，也可以送线路，运行方式灵活。
因此发电机—变压器组的正常运行方式即由二台断路器接入系统与一回线路形成完整成串运行。
当母线侧断路器因故断开则发电机—变压器组的潮流送线路和另一组母线；当串中间的联络断路器因故断开，则发电机—变压器组的潮流送母线。
图1扬二厂电气主接线图
3.SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的特点：
3.1、SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的性能简介：
①采用16位微处理器，
②内部数据处理电路与数据的测量、控制以及继电器的电源回路完全隔离，
③可在继电器面板上显示计算的操作值以及测量值；
④通过继电器面板或装有专用菜单控制软件的个人计算机可以方便地进行设置或操作；
⑤可通过连接于串行口的光纤与远方控制、存储设备通信；
⑥对装置的软、硬件进行连续监控；
⑦自动存储故障数据、重合闸次数；
⑧自动合闸及同期检查功能可以单独使用，亦可以组合使用；
⑨可以存储4套整定值，整定值可以通过外接定值切换开关切换，也可以通过相应的二进制输入状态来切换；
3.2、SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的主要技术参数：
①二进制输入口共15个，
②带ISO2110型串行口及DIN19244型光纤接口，传输速率1200—19200Baud/S；
③继电器使用直流逆变电源，电压等级范围为24-250VDC；
④测量回路输入额定电压80—125V可调，额定频率50/60HZ可调，
⑤输出同期命令继电器共2只；信号继电器共15只；上述继电器均可编程设定；
⑥可存储3次故障事件，最长故障记录时间为3秒。
3.3、SIEMENS7VK512型数字式自动合闸继电器的主要操作方式：
3.3.1、继电器同期电压鉴别种类：
1SYNCH方式，即断路器两边有压检同期，这时压差ΔU、频差Δf、角差Δφ均需满足整定值要求；
2U1＞，U2＜方式，即在线路有压、母线无压条件满足时同期；
3U1＜，U2＞方式，即在线路无压、母线有压条件
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