CN211046504U - 一种用于两并网点的发电厂同期系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于两并网点的发电厂同期系统，包括远动单元、同期点选择单元、同期装置、同期断路器切换单元、发电机励磁单元、发电机调速单元及同期电压切换单元；远动单元的输出端与同期点选择单元的输入端相连接，同期点选择单元的输出端与同期装置相连接，同期装置的输出端与同期断路器切换单元的控制端、发电机励磁单元的控制端、发电机调速单元的控制端及同期电压切换单元相连接，该系统能够使用一台同期装置实现两个并网点同期并网功能。

Description

一种用于两并网点的发电厂同期系统

技术领域

本实用新型属于发电厂电气系统设计领域，涉及一种用于两并网点的发电厂同期系统。

背景技术

发电机并网操作的好坏关系到发电厂主设备的安全和电网的稳定，并网的效果取决于同期系统功能是否完善。同期系统一般由系统侧电压、待并侧电压、同期装置、并网断路器和二次回路组成。同期装置通过系统侧电压和待并侧电压来判断合理的同期点(压差、频差和相角差在合理的定值范围内)给并网断路器发合闸指令。

传统的发电厂设计一台机组对应一个并网点，但随着运行灵活性的要求和电网接线方式改变，一台发电机需要设计两个甚至多个并网点，例如：燃机电厂考虑黑启动的需要设计发电机出口断路器和主变高压侧断路器两个并网点；升压站采用二分之三接线的发变组系统设计两个并网点。每个并网点有自己专用的系统侧电压、待并侧电压和并网断路器，这就增加了同期系统的复杂程度。之前的设计方法中：有的一个并网点单独设计一套独立的同期系统，可靠性好，但造价较高；有的将两个并网点用同一台同期装置并网，采用手动切换系统侧电压、待并侧电压和并网断路器的方法实现并网点的切换，这种系统受人为操作的影响较大；还有的采用电子元件作为系统侧电压和待并侧电压的切换的系统，抗干扰能力差。

因此，寻找一种能够根据用户要求自动切换同期电压和并网断路器的两并网点发电厂同期系统便具有十分现实的意义。该系统需要兼具经济性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种用于两并网点的发电厂同期系统，该系统能够使用一台同期装置实现两个并网点同期并网功能。

为达到上述目的，本实用新型所述的用于两并网点的发电厂同期系统包括远动单元、同期点选择单元、同期装置、同期断路器切换单元、发电机励磁单元、发电机调速单元及同期电压切换单元；

远动单元的输出端与同期点选择单元的输入端相连接，同期点选择单元的输出端与同期装置相连接，同期装置的输出端与同期断路器切换单元的控制端、发电机励磁单元的控制端、发电机调速单元的控制端及同期电压切换单元相连接。

同期点选择单元包括110V正电源、DCS选择第一并网点指令单元、第一并网点中间继电器一DTK11常开接点、DCS选择第二并网点指令单元、第二并网点中间继电器一DTK21常开接点、DCS退出第一并网点指令单元、第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点、第一并网点中间继电器一DTK11、第一并网点中间继电器二DTK12及110V负电源；

110V正电源与DCS选择第一并网点指令单元的一端、第一并网点中间继电器一DTK11常开接点的一端、DCS选择第二并网点指令单元的一端及第二并网点中间继电器一DTK21常开接点的一端相连接，DCS选择第一并网点指令单元的另一端及第一并网点中间继电器一DTK11常开接点的另一端与DCS退出第一并网点指令单元的一端相连接，DCS退出第一并网点指令单元的另一端经第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点与第一并网点中间继电器一DTK11的一端及第一并网点中间继电器二DTK12的一端相连接，第一并网点中间继电器一DTK11的另一端及第一并网点中间继电器二DTK12的另一端与110V负电源相连接；

DCS选择第二并网点指令单元的另一端及第二并网点中间继电器一DTK21常开接点的另一端与DCS退出第二并网点指令单元的一端相连接，DCS退出第二并网点指令单元的另一端经第一并网点中间继电器二DTK12常闭接点与第二并网点中间继电器一DTK21的一端及第二并网点中间继电器二DTK22的一端相连接，第二并网点中间继电器一DTK21的另一端及第二并网点中间继电器二DTK22的另一端与110V负电源相连接。

同期电压切换单元包括第一并网点系统侧电压源、第一待并侧电压源、第二并网点系统侧电压源及第二待并侧电压源；

第一并网点系统侧电压源经第一并网点中间继电器二DTK12及第二并网点中间继电器二DTK22与第二并网点系统侧电压源相连接；

第一待并侧电压源经第一并网点中间继电器一DTK11及第二并网点中间继电器一DTK21与第二待并侧电压源相连接。

同期断路器切换单元包括110V正电源、同期装置合闸指令单元、同期合闸中间继电器HJ及110V负电源；

110V正电源经同期装置合闸指令单元及同期合闸中间继电器HJ14与110V负电源相连接。

所述远动单元包括1DL操作电源、2DL操作电源、第一并网点同期断路器合闸线圈及第二并网点同期断路器合闸线圈；

1DL操作电源正极与第一并网点中间继电器一DTK11的一端相连接，2DL操作电源正极与第二并网点中间继电器一DTK21的一端相连接，同期合闸中间继电器HJ常开接点的一端与第一并网点中间继电器一DTK11的另一端及第二并网点中间继电器一DTK21的另一端相连接，同期合闸中间继电器HJ常开接点的另一端与第一并网点中间继电器二DTK12的一端及第二并网点中间继电器二DTK22的一端相连接，第一并网点中间继电器二DTK12的另一端经第一并网点同期断路器合闸线圈与1DL操作电源负极相连接，第二并网点中间继电器二DTK22的另一端经第二并网点同期断路器合闸线圈与2DL操作电源负极相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的用于两并网点的发电厂同期系统在具体操作时，用户通过远动单元选择当前并网点，同期点选择单元将当前选择的同期点传输到同期装置，同期电压切换单元将当前同期点的系统侧电压和待并侧电压切换至同期装置，同期装置控制同期断路器切换单元将并网断路器切换至当前同期点的并网断路器，同期装置根据系统侧电压和待并侧电压进行判断，并根据判断的结果对发电机励磁单元进行升压及降压操作，同时控制发电机调速单元进行增速及减速操作，直至满足当前同期点定值时，同期装置发合闸指令对当前同期点对应的并网断路器进行并网操作，以实现使用一台同期装置实现两个并网点同期并网功能的目的，接线简单，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型的系统图；

图2为同期点选择单元的原理图；

图3为同期电压切换单元的原理图；

图4为同期断路器切换单元的原理图；

图5为远动单元的原理图。

图中：1为DCS选择第一并网点指令单元、2为DCS退出第一并网点指令单元、3为第一并网点中间继电器一DTK11、4为第一并网点中间继电器二DTK12、5为DCS选择第二并网点指令单元、6为DCS退出第二并网点指令单元、7为第二并网点中间继电器一DTK21、8为第二并网点中间继电器二DTK22、9为第一并网点中间继电器一DTK11常开接点、10为第二并网点中间继电器一DTK21常开接点、11为第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点、12为第一并网点中间继电器二DTK12常闭接点、13为同期装置合闸指令单元、14为同期合闸中间继电器HJ、15为同期合闸中间继电器HJ常开接点、16为第一并网点同期断路器合闸线圈、17为第二并网点同期断路器合闸线圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参考图1，本实用新型所述的用于两并网点的发电厂同期系统包括远动单元、同期点选择单元、同期装置、同期断路器切换单元、发电机励磁单元、发电机调速单元及同期电压切换单元；远动单元的输出端与同期点选择单元的输入端相连接，同期点选择单元的输出端与同期装置相连接，同期装置的输出端与同期断路器切换单元的控制端、发电机励磁单元的控制端、发电机调速单元的控制端及同期电压切换单元相连接。

在工作时，用户通过远动单元选择当前并网点，同期点选择单元将当前选择的同期点传输到同期装置，同期电压切换单元将当前同期点的系统侧电压和待并侧电压切换至同期装置，同期装置控制同期断路器切换单元将并网断路器切换至当前同期点的并网断路器，同期装置根据系统侧电压和待并侧电压进行判断，并根据判断的结果对发电机励磁单元进行升压及降压操作，同时控制发电机调速单元进行增速及减速操作，直至满足当前同期点定值时，同期装置发合闸指令对当前同期点对应的并网断路器进行并网操作。

所述远动单元所发指令包括同期点选择指令、同期点退出指令、启动同期装置指令、紧急中断同期装置指令、复归指令及用于显示的同期装置状态信号；所述发电机励磁单元包括励磁变压器、整流柜、励磁调节器、灭磁开关和用于接收同期装置增磁/减磁指令的增磁、减磁通道，对发电机而言，增磁意味着发电机升压，减磁意味着发电机降压；发电机调速单元包括用于控制发电机转速的DEH(数字电液控制系统)，用于接收同期装置增速/减速指令的增速/减速通道，发电机调速单元根据同期装置的调速要求调整发电机转速，从而改变待并侧频率以至于找到最佳同期合闸点。

参考图2，同期点选择单元包括110V正电源、DCS选择第一并网点指令单元1、第一并网点中间继电器一DTK11常开接点9、DCS选择第二并网点指令单元5、第二并网点中间继电器一DTK21常开接点10、DCS退出第一并网点指令单元2、第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点11、第一并网点中间继电器一DTK113、第一并网点中间继电器二DTK124及110V负电源；110V正电源与DCS选择第一并网点指令单元1的一端、第一并网点中间继电器一DTK11常开接点9的一端、DCS选择第二并网点指令单元5的一端及第二并网点中间继电器一DTK21常开接点10的一端相连接，DCS选择第一并网点指令单元1的另一端及第一并网点中间继电器一DTK11常开接点9的另一端与DCS退出第一并网点指令单元2的一端相连接，DCS退出第一并网点指令单元2的另一端经第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点11与第一并网点中间继电器一DTK113的一端及第一并网点中间继电器二DTK124的一端相连接，第一并网点中间继电器一DTK113的另一端及第一并网点中间继电器二DTK124的另一端与110V负电源相连接；DCS选择第二并网点指令单元5的另一端及第二并网点中间继电器一DTK21常开接点10的另一端与DCS退出第二并网点指令单元6的一端相连接，DCS退出第二并网点指令单元6的另一端经第一并网点中间继电器二DTK12常闭接点12与第二并网点中间继电器一DTK217的一端及第二并网点中间继电器二DTK228的一端相连接，第二并网点中间继电器一DTK217的另一端及第二并网点中间继电器二DTK228的另一端与110V负电源相连接。

同期电压切换单元包括第一并网点系统侧电压源、第一待并侧电压源、第二并网点系统侧电压源及第二待并侧电压源；第一并网点系统侧电压源经第一并网点中间继电器二DTK124及第二并网点中间继电器二DTK228与第二并网点系统侧电压源相连接；第一待并侧电压源经第一并网点中间继电器一DTK113及第二并网点中间继电器一DTK217与第二待并侧电压源相连接，电压切换功能通过并网点选择第一并网点中间继电器二DTK124、第二并网点中间继电器二DTK228、第一并网点中间继电器一DTK113及第二并网点中间继电器一DTK217的辅助接点实现。

参考图3，同期电压切换单元包括第一并网点系统侧电压源、第一待并侧电压源、第二并网点系统侧电压源及第二待并侧电压源；第一并网点系统侧电压源经第一并网点中间继电器二DTK124及第二并网点中间继电器二DTK228与第二并网点系统侧电压源相连接；第一待并侧电压源经第一并网点中间继电器一DTK113及第二并网点中间继电器一DTK217与第二待并侧电压源相连接。

参考图4，同期断路器切换单元包括110V正电源、同期装置合闸指令单元13、同期合闸中间继电器HJ14及110V负电源；110V正电源经同期装置合闸指令单元13及同期合闸中间继电器HJ14与110V负电源相连接。同期断路器切换功能通过并网点选择第一并网点中间继电器二DTK124、第二并网点中间继电器二DTK228、第一并网点中间继电器一DTK113及第二并网点中间继电器一DTK217的辅助接点实现。

参考图5，所述远动单元包括1DL操作电源、2DL操作电源、第一并网点同期断路器合闸线圈16及第二并网点同期断路器合闸线圈17；1DL操作电源正极与第一并网点中间继电器一DTK113的一端相连接，2DL操作电源正极与第二并网点中间继电器一DTK217的一端相连接，同期合闸中间继电器HJ常开接点15的一端与第一并网点中间继电器一DTK113的另一端及第二并网点中间继电器一DTK217的另一端相连接，同期合闸中间继电器HJ常开接点15的另一端与第一并网点中间继电器二DTK124的一端及第二并网点中间继电器二DTK228的一端相连接，第一并网点中间继电器二DTK124的另一端经第一并网点同期断路器合闸线圈16与1DL操作电源负极相连接，第二并网点中间继电器二DTK228的另一端经第二并网点同期断路器合闸线圈17与2DL操作电源负极相连接。

本实用新型采用大容量中间继电器构成同期点选择单元、同期电压切换单元和同期断路器切换单元，抗干扰能力强，可靠性高；采用同期点闭锁回路，杜绝了同期电压的误并联和同期断路器的误合闸，安全性好；用一台同期装置实现了两个并网点的同期操作，接线简单，投资少；同期点选择后，同期电压和并网断路器会自动切换至当前并网点，同期装置会自动实现准同期并网操作，操作方便，自动化程度高，可以用于高压侧采用二分之三接线的两并网点发电厂同期系统，可以用于采用GCB(发电机出口断路器)和HCB(高压侧断路器)两并网点发电厂同期系统，还可以用于变电站两并网点系统。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于两并网点的发电厂同期系统，其特征在于，包括远动单元、同期点选择单元、同期装置、同期断路器切换单元、发电机励磁单元、发电机调速单元及同期电压切换单元；

远动单元的输出端与同期点选择单元的输入端相连接，同期点选择单元的输出端与同期装置相连接，同期装置的输出端与同期断路器切换单元的控制端、发电机励磁单元的控制端、发电机调速单元的控制端及同期电压切换单元相连接。

2.根据权利要求1所述的用于两并网点的发电厂同期系统，其特征在于，同期点选择单元包括110V正电源、DCS选择第一并网点指令单元(1)、第一并网点中间继电器一DTK11常开接点(9)、DCS选择第二并网点指令单元(5)、第二并网点中间继电器一DTK21常开接点(10)、DCS退出第一并网点指令单元(2)、第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点(11)、第一并网点中间继电器一DTK11(3)、第一并网点中间继电器二DTK12(4)及110V负电源；

110V正电源与DCS选择第一并网点指令单元(1)的一端、第一并网点中间继电器一DTK11常开接点(9)的一端、DCS选择第二并网点指令单元(5)的一端及第二并网点中间继电器一DTK21常开接点(10)的一端相连接，DCS选择第一并网点指令单元(1)的另一端及第一并网点中间继电器一DTK11常开接点(9)的另一端与DCS退出第一并网点指令单元(2)的一端相连接，DCS退出第一并网点指令单元(2)的另一端经第二并网点中间继电器二DTK22常闭接点(11)与第一并网点中间继电器一DTK11(3)的一端及第一并网点中间继电器二DTK12(4)的一端相连接，第一并网点中间继电器一DTK11(3)的另一端及第一并网点中间继电器二DTK12(4)的另一端与110V负电源相连接；

DCS选择第二并网点指令单元(5)的另一端及第二并网点中间继电器一DTK21常开接点(10)的另一端与DCS退出第二并网点指令单元(6)的一端相连接，DCS退出第二并网点指令单元(6)的另一端经第一并网点中间继电器二DTK12常闭接点(12)与第二并网点中间继电器一DTK21(7)的一端及第二并网点中间继电器二DTK22(8)的一端相连接，第二并网点中间继电器一DTK21(7)的另一端及第二并网点中间继电器二DTK22(8)的另一端与110V负电源相连接。

3.根据权利要求1所述的用于两并网点的发电厂同期系统，其特征在于，同期电压切换单元包括第一并网点系统侧电压源、第一待并侧电压源、第二并网点系统侧电压源及第二待并侧电压源；

第一并网点系统侧电压源经第一并网点中间继电器二DTK12(4)及第二并网点中间继电器二DTK22(8)与第二并网点系统侧电压源相连接；

第一待并侧电压源经第一并网点中间继电器一DTK11(3)及第二并网点中间继电器一DTK21(7)与第二待并侧电压源相连接。

4.根据权利要求1所述的用于两并网点的发电厂同期系统，其特征在于，同期断路器切换单元包括110V正电源、同期装置合闸指令单元(13)、同期合闸中间继电器HJ(14)及110V负电源；

110V正电源经同期装置合闸指令单元(13)及同期合闸中间继电器HJ(14)与110V负电源相连接。

5.根据权利要求1所述的用于两并网点的发电厂同期系统，其特征在于，所述远动单元包括1DL操作电源、2DL操作电源、第一并网点同期断路器合闸线圈(16)及第二并网点同期断路器合闸线圈(17)；

1DL操作电源正极与第一并网点中间继电器一DTK11(3)的一端相连接，2DL操作电源正极与第二并网点中间继电器一DTK21(7)的一端相连接，同期合闸中间继电器HJ常开接点(15)的一端与第一并网点中间继电器一DTK11(3)的另一端及第二并网点中间继电器一DTK21(7)的另一端相连接，同期合闸中间继电器HJ常开接点(15)的另一端与第一并网点中间继电器二DTK12(4)的一端及第二并网点中间继电器二DTK22(8)的一端相连接，第一并网点中间继电器二DTK12(4)的另一端经第一并网点同期断路器合闸线圈(16)与1DL操作电源负极相连接，第二并网点中间继电器二DTK22(8)的另一端经第二并网点同期断路器合闸线圈(17)与2DL操作电源负极相连接。

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