專利名稱：發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法及其控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路中斷路器同步斷開的方法和控制設(shè)備。
根據(jù)電氣協(xié)會1999年度報告中“第十屆電力及能源組會議-論文集(部分B)電力設(shè)備及現(xiàn)象-B18斷路器NO.464”中的最新知識，據(jù)報道，當(dāng)發(fā)生短路故障和觀察(通過計算和分析)部分具有支路的電力線結(jié)構(gòu)(具有電氣分支的結(jié)構(gòu))處的電流波形時，在實際電力系統(tǒng)中出現(xiàn)無電流通過電流零點的現(xiàn)象。
該報告不僅澄清了這種現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)理，而且建議了實際操作中的防范措施。例如，由于作為電源系統(tǒng)的方案和設(shè)計所造成的每個電氣部件特性的復(fù)合系統(tǒng)特性，發(fā)生無電流通過電流零點的現(xiàn)象是不可避免的，因此提出計劃根據(jù)現(xiàn)象發(fā)生的前提條件調(diào)整斷開(同步斷開)電力線上的AC斷路器的斷開時間。
如果當(dāng)從判斷串聯(lián)補(bǔ)償器的旁路保護(hù)設(shè)備是錯誤工作還是不能正確工作的裝置將旁路保護(hù)失敗信號發(fā)送到操作斷路器的保護(hù)設(shè)備時在故障電流中出現(xiàn)欠流(zero-less)現(xiàn)象，則日本專利申請?zhí)卦S公開No.7-274380(1995)中公開的技術(shù)是適用的，其中公開了一種通過控制斷路器保護(hù)串聯(lián)補(bǔ)償系統(tǒng)不受故障損壞的方法，使得保護(hù)繼電器在欠零現(xiàn)象消失時及時發(fā)出斷路器計時斷開信號。在日本專利申請?zhí)卦S公開No.60-189124(1985)中公開了另一項適用技術(shù)，該技術(shù)是一種在發(fā)電機(jī)主電路中設(shè)置用于抑制在突發(fā)電流中出現(xiàn)無電流通過電流零點現(xiàn)象的電阻，以便加速衰減從發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流的直流分量，從而使電流通過電流零點的方法。
盡管上述論文提出了防止無電流通過電流零點現(xiàn)象的防范措施的概念，但沒有提出實際操作中的具體措施。
而且，日本專利申請?zhí)卦S公開No.7-274380(1995)和60-189124(1985)公開了針對上述無電流通過電流零點現(xiàn)象的措施，但未考慮以下情況。即，如果在發(fā)電和輸電系統(tǒng)中發(fā)生多個周期無電流通過電流零點的現(xiàn)象，其中多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(組)與大容量系統(tǒng)相連接，這些發(fā)電機(jī)系統(tǒng)并行操作。因為錯誤動作或接地失敗這樣的故障出現(xiàn)在多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的任一系統(tǒng)中，那么即使當(dāng)試圖斷開其他可靠發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的斷路器時，也可能發(fā)生未通過電流零點的電流不能被關(guān)斷，于是發(fā)電機(jī)主電路由于這種無電流通過電流零點現(xiàn)象而不能得到安全的保護(hù)。上述公開的專利申請都沒有考慮到這一點。
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)電機(jī)斷路器同步開路以便能在可靠發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的斷路器同步開路時保護(hù)發(fā)電機(jī)主電路不受無電流通過電流零點現(xiàn)象損壞的方法和控制裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器同步開路方法，其中多個發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接，使得斷路器能同步接通或斷開；其中，在當(dāng)安裝在發(fā)電機(jī)主電路中的斷路器將被同步斷開的時刻，如果檢測到用于判斷其他發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)電氣故障的電信號，則在檢測到電信號之后將斷路器的同步斷開暫停一段特定的時間長度。
本發(fā)明還提供一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器同步開路方法，其中多個發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接，使得斷路器能同步接通或斷開；其中，在當(dāng)安裝在發(fā)電機(jī)主電路中的斷路器將被同步斷開的時刻，則在斷路器同步斷開之前放大發(fā)電機(jī)輸出的AC電流波形幅度，使得AC電流到達(dá)電流零點，然后同步斷開斷路器。
此外，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器同步開路的控制裝置，其中發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接；所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包含檢測電氣故障出現(xiàn)的檢測裝置和在電氣故障的情況下斷開斷路器的保護(hù)繼電器；其中，所述同步開路控制裝置設(shè)有互鎖電路，當(dāng)輸出安裝在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的斷路器同步開路命令信號的時刻，如果輸出安裝在其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的保護(hù)繼電器的動作信號，則在輸出動作信號之后的一段特定的時間長度暫停輸出同步開路命令信號。
本發(fā)明還提供一種用于包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器同步開路控制裝置，其中發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接；其中在當(dāng)其電路將不與多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)同步斷開的一個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的斷路器將被同步斷開時，在同步斷開斷路器之前，通過所述同步開路控制裝置放大發(fā)電機(jī)輸出的AC電流波形幅度，使得AC電流到達(dá)電流零點，然后同步斷開斷路器。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的發(fā)電機(jī)主電路的控制和保護(hù)單元框圖；圖2是低負(fù)載范圍電流I2和時間t之間的關(guān)系圖表；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的互鎖的邏輯框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的互鎖的邏輯框圖；圖5是低負(fù)載范圍電流I2和時間t之間的關(guān)系圖表；圖6是本實施例的發(fā)電機(jī)主電路示意圖；圖7是AVR控制的傳遞函數(shù)的簡要示意圖；圖8是PSVR控制的傳遞函數(shù)的簡要示意圖；圖9是功率潮流圖；圖10是總的無功功率控制圖；圖11是包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路圖。
本實施例涉及在正常發(fā)電站的發(fā)電和輸電系統(tǒng)中工作的每個發(fā)電機(jī)的單獨控制方法和控制裝置，其中多個發(fā)電機(jī)連接到輸電線或者連接在多個發(fā)電站中的系統(tǒng)中，這些發(fā)電站的電氣變化相互影響，本發(fā)明尤其涉及通過斷開電勢與發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)電壓相同的電路的斷路器來同步斷開發(fā)電機(jī)電路的操作。此外，該實施例可適用于任何發(fā)電站，無論原動機(jī)系統(tǒng)的類型如何例如熱或核系統(tǒng)，只要電路狀況的特征和特定系統(tǒng)特性是相同的。
在目前發(fā)電機(jī)斷路器或發(fā)電機(jī)負(fù)載斷路開關(guān)的操作中，根據(jù)在日本本土電力用途的操作記錄，例如，正常情況是，為了同步斷開發(fā)電站的發(fā)電機(jī)電路，首先逐步減小發(fā)電機(jī)的電力輸出(有效功率)使負(fù)載充分最小化，以便不給鍋爐、渦輪、燃?xì)廨啓C(jī)和原動機(jī)側(cè)的其他部件施加來自發(fā)電機(jī)的突然沖擊，然后同步斷開發(fā)電機(jī)斷路器。發(fā)電廠通常設(shè)計成即使發(fā)電廠遭受所謂的“負(fù)載關(guān)斷”操作，在操作中突然從大負(fù)載變成零負(fù)載，裝置和部件也不應(yīng)受到損壞。但是，因為頻繁的負(fù)載關(guān)斷加速了裝置和部件磨損，所以通常不采用這種操作。
現(xiàn)在，在下文中闡明與無電流通過電流零點現(xiàn)象有關(guān)的技術(shù)問題。
在發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)無電流通過電流零點的現(xiàn)象就會帶來問題，在聯(lián)合循環(huán)的最新式發(fā)電廠中尤其如此。(說這種現(xiàn)象不發(fā)生在熱電廠中并非總是正確的。)盡管聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電廠中單個機(jī)器的輸出比大型熱電廠中的小，但越來越多的電廠已經(jīng)建造成具有一系列多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，以便在總體上獲得高于熱電廠的輸出。由于這些年來在大多數(shù)熱電廠中需要DSS(日常起動&停止)操作，所以假定在電力需求較低的時區(qū)內(nèi)發(fā)電機(jī)的電路將被同步斷開。
為了同步斷開發(fā)電機(jī)斷路器，僅在斷開發(fā)電機(jī)斷路器的操作之前在低負(fù)載范圍內(nèi)操作發(fā)電機(jī)。在這段時期內(nèi)，當(dāng)AC電流幅度仍很小時，例如如果在相鄰發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的主電路中出現(xiàn)短路故障，則在將很快同步斷開的該可靠發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)前述無電流通過電流零點現(xiàn)象。由于在無電流通過電流零點現(xiàn)象期間同步斷開發(fā)電機(jī)斷路器是AC斷路器的斷開操作，所以它導(dǎo)致強(qiáng)迫DC電流關(guān)斷的操作，可能造成AC斷路器的機(jī)械裝置等被損壞的嚴(yán)重問題。損壞程度取決于不同的條件，但受損的斷路器可能不再能使用了，并且在某些情況下有可能引起火災(zāi)。
在一些情況下，也可能認(rèn)為上述條件是可忽略不計的，原因是在發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)電氣故障的可能性非常低。但是，對于配備有大量發(fā)電機(jī)系統(tǒng)且如上所述涉及發(fā)電機(jī)主電路的頻繁關(guān)斷和同步斷開的電廠來說，以上條件意味著電廠在每次操作時都面臨危險。因此，對于一些電廠來說，不能處于另人滿意的狀況。
下面參考附圖解釋本發(fā)明的實施例。
圖11示出了包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路。根據(jù)圖11所示的實施例，建造有#1發(fā)電機(jī)系統(tǒng)1，其中發(fā)電機(jī)11經(jīng)主變壓器21與開關(guān)板母線51(輸電系統(tǒng))相連接。此外，斷路器31和斷路器41分別連接主變壓器21的初級繞組和次級繞組，斷路器31與發(fā)電機(jī)11相連接，斷路器41與開關(guān)板母線51相連接，對它們進(jìn)行操作以同步接通或斷開電力線路。也與開關(guān)板母線51相連接的是#2發(fā)電機(jī)系統(tǒng)2，它以與#1發(fā)電機(jī)系統(tǒng)相同的方式包含發(fā)電機(jī)12、主變壓器22和斷路器32、42。圖中，I1表示發(fā)電機(jī)11(G1)的操作電流，I2表示發(fā)電機(jī)12(G2)的操作電流。必須指出，在圖11所示的實施例中，為便于解釋省略了發(fā)電站內(nèi)部的電源電路。此外，盡管變壓器21和22在大多數(shù)情況下形成3-導(dǎo)線變壓器的一個單元，同時，在每個變壓器高壓側(cè)上的斷路器41和42合理地形成一個單元，但也為了便于解釋將它們顯示出來。
圖11中的實施例示出了發(fā)電機(jī)11和12經(jīng)主變壓器21和22處于發(fā)電操作以便將電力發(fā)送到開關(guān)板母線51的狀態(tài)。如圖所示，假定在操作期間在發(fā)電機(jī)主電路中位置6處發(fā)生電氣故障(事故)。當(dāng)在#1發(fā)電機(jī)系統(tǒng)1的線路上點6處突然發(fā)生故障(事故)時，并且如果是三相之間的短路，則就會出現(xiàn)那里的線電壓損失，從發(fā)電機(jī)11提供大突發(fā)電流。盡管類似的大電流也從系統(tǒng)和主變壓器側(cè)流入那里，為了防止電氣故障擴(kuò)張通常設(shè)有自動接口，用于斷開所安裝的斷路器31和41以同步斷開電路，突發(fā)電流由于該自動接口功能而被關(guān)斷。
以下在上述條件的基礎(chǔ)上解釋發(fā)生在發(fā)電機(jī)主電路中的現(xiàn)象。在下文的解釋中，發(fā)生電氣故障的帶發(fā)電機(jī)11(G1)的系統(tǒng)稱為故障系統(tǒng)，可靠操作的帶發(fā)電機(jī)12(G2)的系統(tǒng)稱為可靠系統(tǒng)。
在上面提及的論文中指出的電氣現(xiàn)象意味著當(dāng)在小負(fù)載下可靠發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電路同步斷開時，即具體地說，當(dāng)可靠系統(tǒng)結(jié)束了發(fā)電操作、其電路將被同步斷開時，如果假定電氣故障發(fā)生在另一個發(fā)電機(jī)主電路中，可靠系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路電流的波形導(dǎo)致無電流通過電流零點現(xiàn)象發(fā)生。該現(xiàn)象不發(fā)生在具有圖11所示結(jié)構(gòu)的所有系統(tǒng)中，而是其發(fā)生取決于電路特性的條件，該條件是以同一連接線路上電氣裝置和部件的規(guī)格為基礎(chǔ)的，包括發(fā)電機(jī)11和12的阻抗以及其他系統(tǒng)的短路容量(未示出)，在開關(guān)板之后。在電路特性中，最直接又重要的參數(shù)是分支點處兩條不同線路的時間常數(shù)的比值。
圖2示出了典型的相A的波形觀測結(jié)果，相A是在相同現(xiàn)象下在可靠系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)低負(fù)載范圍電流I2的相之一。圖中，縱軸表示電流，橫軸表示時間，圖2所示是在圖中Ta所示的時刻波形幅度突然增大高于穩(wěn)態(tài)值，原因是故障影響從故障系統(tǒng)瞬間傳播開并且無電流通過電流零點現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生，然后，在從Ta到Tb的持續(xù)時間T0之后，幅度恢復(fù)過零。
如果持續(xù)時間T0足夠短，以上情況不會導(dǎo)致出現(xiàn)問題。根據(jù)前面提及的發(fā)電機(jī)自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)的電路特性或功能和容量，持續(xù)時間T0可以是幾秒那么長。這里，根據(jù)出現(xiàn)故障的定時6處每相的位置，另兩相不總是呈現(xiàn)相同的波形。即，由于斷路器是三相類型的，因此在任何一相都有可能出現(xiàn)類似現(xiàn)象。
下面，關(guān)于圖1所示的本發(fā)明的第一實施例，以下解釋從出現(xiàn)電氣故障一直到在同步斷開可靠系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)主電路過程中在控制系統(tǒng)中產(chǎn)生斷路器斷開命令信號的步驟。圖1中的實施例與圖11所示的結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別在于加入了用于測量發(fā)電機(jī)11和12的電流的電流檢測器(CT)101、111、102和112以及加入了控制和保護(hù)單元61和62，控制和保護(hù)單元61和62對由以上電流檢測器檢測到的檢測信號101a、111a、102a和112a進(jìn)行處理，以便用于控制斷路器31、32、41和42并保護(hù)發(fā)電機(jī)11和12。將通過控制和保護(hù)單元61和62控制的斷路器31、32、41和42的控制信號用虛線61a和62a示出。
在上述結(jié)構(gòu)的實施例中，假定在發(fā)電機(jī)11主電路中的點6處發(fā)生電氣故障，并且就在發(fā)電機(jī)主電路同步斷開之前可靠系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)12處于低負(fù)載操作下。一旦發(fā)生電氣故障，導(dǎo)致突發(fā)電流從發(fā)電機(jī)11和主變壓器21側(cè)流入點6。所以在實施例中，安裝電流檢測器(CT)101和111、用于比例微分保護(hù)繼電器的檢測器，控制和保護(hù)單元61根據(jù)電流檢測器101和111測量的電流差值執(zhí)行故障判斷。如果控制和保護(hù)單元61從這些電流檢測器的測量結(jié)果中判斷出故障的發(fā)生，則將用于隔離故障點的斷路器斷開命令信號31a從控制和保護(hù)單元61送到斷路器31，并且當(dāng)斷路器31斷開時，關(guān)斷已經(jīng)檢測到故障的主電路(發(fā)電機(jī)系統(tǒng))線路。此外，當(dāng)檢測到電氣故障時，在控制和保護(hù)單元61檢測到電氣故障出現(xiàn)之后的一段指定的時間長度，控制和保護(hù)單元61向故障發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以外的其他可靠系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的控制和保護(hù)單元發(fā)送阻塞斷路器32同步斷開發(fā)電機(jī)主電路的阻塞信號150，故障發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以外的其他可靠系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)的控制和保護(hù)單元即在圖11所示的實施例中，帶可靠發(fā)電機(jī)12的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的控制和保護(hù)單元62。
另一方面，在控制和保護(hù)單元62中，在從控制和保護(hù)單元61接收阻塞信號150之后，通過包含在控制和保護(hù)單元62中的斷路器操作電路形成互鎖，以便在另一個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中檢測到發(fā)生電氣故障之后的一段指定時間長度阻塞斷路器32同步斷開發(fā)電機(jī)主電路。
在#1發(fā)電機(jī)系統(tǒng)1中發(fā)生電氣故障的情況下，以上解釋包含了#2發(fā)電機(jī)系統(tǒng)2的斷路器32的斷開操作，在#2發(fā)電機(jī)系統(tǒng)2中發(fā)生電氣故障的情況下，以與以上解釋相類似的方式從控制和保護(hù)單元62向控制和保護(hù)單元61發(fā)送阻塞信號150。即，控制和保護(hù)單元61也配有互鎖電路，該互鎖電路在斷開斷路器的命令發(fā)出后的指定時間內(nèi)發(fā)送斷路器斷開命令信號31a，以便在另一個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中檢測到發(fā)生電氣故障之后的指定時間長度內(nèi)阻塞斷路器31同步斷開發(fā)電機(jī)主電路。
此外，盡管上述解釋意味著安裝在初級側(cè)上的斷路器31和32是將同步斷開的斷路器，也容許使安裝在次級側(cè)上的斷路器41和42同步斷開。當(dāng)這些斷路器41和42將同步斷開時，并且如果指示電氣故障出現(xiàn)的阻塞信號已經(jīng)發(fā)出，通過互鎖電路強(qiáng)迫控制發(fā)送斷路器斷開命令信號41a和42a，它在指定的時間長度內(nèi)阻塞斷路器斷開命令信號41a和42a的發(fā)送，使得斷路器41和42不能同步斷開。
接下來，利用圖2，解釋在無電流通過電流零點現(xiàn)象持續(xù)時間T0期間為盡可能充分地阻塞可靠系統(tǒng)的斷路器同步斷開發(fā)電機(jī)主電路而設(shè)置的定時器。圖中示出了一個例子，其中利用來自發(fā)電機(jī)閉鎖繼電器(86G)的輸出信號作為典型信號，用于在故障發(fā)生之后盡可能最短時間內(nèi)檢測故障。即，電流I2(相A)的波形突然開始增大，高于穩(wěn)態(tài)值，就在出現(xiàn)短路故障之后從Ta所示的時刻開始，直至Tx所示的時刻，隨之保護(hù)繼電器動作，然后致動發(fā)電機(jī)閉鎖繼電器(86G)并用該信號作為起動定時器計數(shù)操作的觸發(fā)信號。從時刻Tx開始到下一時刻Ty設(shè)為指定長度，盡管與無電流通過電流零點現(xiàn)象的持續(xù)時間T0相比不需要太長時間，但最好將定時器設(shè)定值T1設(shè)為足夠充分的時間長度。而定時器設(shè)定值T1越長，發(fā)電機(jī)主電路越能確定地得到保護(hù)，設(shè)為1.0秒左右將能覆蓋實際操作中的幾乎所有條件。
圖中，如上所述，定時器設(shè)定值T1的開始點Tx通過無電流通過電流零點現(xiàn)象持續(xù)時間T0的時區(qū)在數(shù)量上顯示了一個事實，首先現(xiàn)象出現(xiàn)，然后在一些時間上的延遲之后，檢測系統(tǒng)開始操作。換言之，該事實意味著在從現(xiàn)象持續(xù)時間T0的起點到定時器設(shè)定值T1的起點的時間差T3期間，在持續(xù)時間內(nèi)關(guān)斷由進(jìn)行中的無電流通過電流零點現(xiàn)象造成的DC電流是不可能的。但是，由于該時間差T3極短，所以該實施例認(rèn)為時間差T3可忽略不計。
由于發(fā)電機(jī)閉鎖信號不僅包含發(fā)電機(jī)內(nèi)部的電氣故障，而且包括電氣故障的因素或元件，在由某一元件造成的發(fā)電機(jī)斷開故障的情況下可以不發(fā)生無電流通過電流零點的現(xiàn)象。由于這個原因，想到采用特殊設(shè)計的檢測系統(tǒng)來有效地限制造成無電流通過電流零點現(xiàn)象的因素。由于這種對特定因素的限制，因此能進(jìn)一步縮短從現(xiàn)象開始出現(xiàn)到開始產(chǎn)生閉鎖繼電器動作信號的時間差。但是，由于電路構(gòu)造變得復(fù)雜了，結(jié)果增加了有關(guān)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)數(shù)量，因此可能因為對所需觸點數(shù)量的限制或其他原因使電路的整體可靠性變差。此外，考慮未來檢查傳輸線路特性的必要性也是重要的，以便滿足傳輸操作中的變化，包括未來系統(tǒng)短路容量的增大和減小。因此，以逐案為基礎(chǔ)采取優(yōu)化系統(tǒng)的必要措施。
圖3根據(jù)上述概念示出了作為防范措施安裝的斷路器31、32、41、42等的互鎖邏輯的例子。該邏輯用于一種結(jié)構(gòu)，其中斷路器安裝在主變壓器的低壓側(cè)。假定突發(fā)電流能在所示的斷路器容量內(nèi)被關(guān)斷，則用于接收斷路器斷開信號的圖3中的斷路器73表示與圖1所示斷路器31相同的裝置。在圖3中，符號92是單次(one-shot)定時器，用于在特定的時間長度“t“內(nèi)輸出接通信號，符號93是邏輯符號，表示“非”，符號94是邏輯符號，表示“與”。
如果當(dāng)向控制單元輸入同步斷路器斷開信號71以便斷開斷路器73的同時沒有輸出檢測其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中電氣故障出現(xiàn)的信號，例如用于其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的閉鎖繼電器(86G)動作信號，則滿足同步斷開斷路器73的命令條件，因此將斷路器73同步斷開為“OFF”。如果檢測其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的閉鎖繼電器(86G)動作信號，則將動作信號輸出用于單次定時器92作為與前述定時器設(shè)定值T1相對應(yīng)的輸出，同時保持一個僅在定時器設(shè)定值的一段時間長度內(nèi)有效的位信號，阻塞最后階段輸出同步電路斷開信號。
如上所述，如果在閉鎖繼電器(86G)動作之后立刻發(fā)送同步電路斷開命令，就能通過使單次定時器92將同步斷路器斷開信號71的輸出保持一段特定的時間長度能使輸出同步斷路器斷開信號71暫停定時器設(shè)定值T1的一段時間長度。結(jié)果，即使無電流通過電流零點現(xiàn)象已經(jīng)出現(xiàn)在其電路將同步斷開的可靠發(fā)電機(jī)系統(tǒng)上，可靠發(fā)電機(jī)系統(tǒng)也能更安全地斷開其電路而不對裝置和部件造成損壞。尤其在配備有多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)且涉及頻繁關(guān)斷和同步斷路器斷開的聯(lián)合循環(huán)的發(fā)電廠中，能在每次同步斷路器斷開時安全保護(hù)發(fā)電機(jī)主電路。
圖4示出了系統(tǒng)的另一個例子，其中采用了多個阻塞信號來阻塞同步斷路器斷開。圖中所示信號74-76的源是從其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)送的信號。類似地，該構(gòu)造實質(zhì)上將用于采用特殊信號的系統(tǒng)，所述特殊信號基于故障的單個因素。例如，只要存在三個可以確認(rèn)的要素作為無電流通過電流零點現(xiàn)象發(fā)生的因素，利用元件有代表性的信號來設(shè)計系統(tǒng)是可能的；用于其他發(fā)電機(jī)的比例微分保護(hù)繼電器動作信號74，用于其他發(fā)電機(jī)的磁場損失保護(hù)繼電器動作信號75，以及用于其他發(fā)電機(jī)的反相序過流保護(hù)繼電器動作信號76。在圖4所示的互鎖電路中，如果在輸出保護(hù)繼電器動作信號74-76中任何一個信號的同時輸出同步斷路器斷開命令信號71，則通過單次定時器92使同步斷路器斷開命令信號71的輸出保持一段特定的時間長度。
盡管在阻塞同步斷路器斷開有效的條件的同時滿足同步斷路器斷開命令信號71比時間長度長的先決條件是必要的，但該邏輯的細(xì)節(jié)這里不作解釋，因為它是控制電路的配合問題。
在以上解釋的第一實施例中，通過延遲將被同步斷開的斷路器的操作定時來改善控制，以便避免盡可能多的同步。提前估計和限定無電流通過電流零點現(xiàn)象的持續(xù)時間，并且假定持續(xù)時間比秒數(shù)量級短，在持續(xù)時間內(nèi)抑制或阻塞同步斷路器斷開。假定持續(xù)時間比秒數(shù)量級短是基于這樣的觀點在時間方面，該現(xiàn)象對整個動力設(shè)備關(guān)斷過程的影響較小。由于一旦以上適用就需要互鎖措施，用包含定時器和繼電器功能的邏輯電路能實現(xiàn)控制。
從直接影響的觀點來看，該實施例能防止所謂的DC關(guān)斷，這是因為希望在當(dāng)電流波形返回到電流零點時的定時和時刻發(fā)電機(jī)的電路同步斷開。這種延遲時間的思想本身是非常普通的措施，但對于應(yīng)當(dāng)使用什么信號仍要給出工程試驗。用與電氣故障中斷開動作密切相關(guān)的有代表性的信號，包括發(fā)電機(jī)主電路中電氣故障的檢測元件的信號或者發(fā)電機(jī)閉鎖繼電器的信號，盡可能準(zhǔn)確地采取措施。
接下來，解釋本發(fā)明的第二實施例。
圖5是圖2所示的圖表，圖表上，放大的電流幅度的電流幅度波形疊加在一起。即，在實際應(yīng)用中，其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電輸出被減小。這是與有效功率相關(guān)的動力設(shè)備關(guān)斷過程中的正常操作。這里，在該實施例中，由于注意力放在發(fā)電機(jī)的無功功率上，所以執(zhí)行有意增大發(fā)電機(jī)的AC電流波形幅度的控制方法而不會對傳統(tǒng)的主要動力設(shè)備關(guān)斷操作產(chǎn)生大的沖擊。為此目的，需要操作發(fā)電機(jī)的勵磁電流，并將操作電壓設(shè)得高一點。
即，當(dāng)安裝在可靠發(fā)電機(jī)系統(tǒng)上的斷路器將被同步斷開時，發(fā)電機(jī)輸出的AC電流波形幅度被同步放大或者在同步斷開斷路器的定時之前被放大，使得AC電流通過電流零點。在AC電流波形的幅度控制中，通過操作發(fā)電機(jī)的勵磁電流(負(fù)載命令值)將AC電流波形放大到任何理想的幅度，這在以后解釋。這里，在發(fā)電機(jī)的勵磁電流控制中，希望即使在無電流通過電流零點現(xiàn)象下，也將其電路將被斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)負(fù)載設(shè)成勵磁電流等于電流幅度通過電流零點所需的負(fù)載命令值。
因此，如圖5所示，通過將由實線55所示的AC電流波形幅度增大到粗線56所示的幅度，有可能將幅度保持在過零上并且在不涉及DC關(guān)斷的情況下同步斷開斷路器。由于在該實施例中設(shè)定并提前改變勵磁電流，出現(xiàn)無電流通過電流零點現(xiàn)象的持續(xù)時間T0和AC電流波形的幅度增大時間T2之間的相關(guān)性是使得T0總是包括T2。結(jié)果，在圖2所示的第一實施例中，因為在斷路器實際同步斷開的期望定時能消除時間差，所以能更安全地保護(hù)發(fā)電機(jī)主電路不受無電流通過電流零點現(xiàn)象的損壞。
圖6示出了該實施例中發(fā)電機(jī)主電路的部分構(gòu)造。用于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓的自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)的基本功能是控制發(fā)電機(jī)常數(shù)的端電壓。在可控硅自勵方法的情況下，由自動電壓調(diào)節(jié)器控制的勵磁電源電路通常通過可控硅整流器82將勵磁變壓器23的AC電源轉(zhuǎn)換成DC電流，在該轉(zhuǎn)換過程中確定輸出電流的同時，根據(jù)來自ARV63的命令信號進(jìn)行操作。
圖7示出了與通過AVR63控制有關(guān)的傳遞函數(shù)示意圖。在該圖中，從電壓檢測器81輸入發(fā)電機(jī)電壓作為被測電壓VG，輸入發(fā)電機(jī)電壓的狀態(tài)量作為輸入信號。此外，提供發(fā)電機(jī)電壓的控制目標(biāo)信號的AVR電壓設(shè)定值(通常稱為“90R”)用作參考電壓，在信號預(yù)處理63a之后計算該參考值和發(fā)電機(jī)電壓(VG)的狀態(tài)量之間的偏差63b。然后，為了控制發(fā)電機(jī)電壓以便消除目標(biāo)值和狀態(tài)量之間的偏差確定增益63c，經(jīng)校正項63e在上/下限控制63b指定的范圍內(nèi)產(chǎn)生控制信號。在該實施例中，如上所述，通過提高AVR電壓設(shè)定值作為處于AVR電壓設(shè)定值(90R)中的臨時目標(biāo)值來增大無功功率，AVR電壓設(shè)定值(90R)是表示圖7所示傳遞函數(shù)內(nèi)部參考值的一個部分。結(jié)果，由于如圖5所示放大發(fā)電機(jī)的AC電流幅度波形，并導(dǎo)致AC電流的幅度通過電流零點，則可安全保護(hù)發(fā)電機(jī)主電路不受無電流通過電流零點現(xiàn)象的損壞。
圖8示出了PSVR控制傳遞函數(shù)的示意圖，該控制加到圖7所示的AVR函數(shù)部分。即，圖8中的示意圖通過電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器(所謂的PSVR)64進(jìn)行的控制，為了控制系統(tǒng)電壓，該控制具有產(chǎn)生用于系統(tǒng)電壓設(shè)定值(所謂的“90H”)的目標(biāo)參考信號的功能。
在圖8所示的實施例中，如此產(chǎn)生用于可控硅整流器82的輸出電流的控制命令信號以便一旦圖6所示的自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)和電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器(PSVR)64處于相關(guān)操作中則控制系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器的輸出信號。這里，通過檢測器檢測的系統(tǒng)電壓VS(未示出)輸入到電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器(PSVR)中，并計算電壓和提供系統(tǒng)電壓控制目標(biāo)信號的系統(tǒng)電壓設(shè)定值(90H)中的參考值之間的偏差64a。然后，計算增益64b，以便使電壓和系統(tǒng)電壓設(shè)定值(90H)的參考值之間的偏差最小。在上/下限控制內(nèi)指定的范圍輸出用于系統(tǒng)電壓VS的控制命令信號64d。
如圖6和圖8所示，從電力系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)器(PSVR)64輸出的控制命令信號輸入到自動電壓調(diào)節(jié)器(AVR)63中。對于該控制命令信號，再次計算通過偏差63b計算的偏差信號和控制命令信號64d之間的偏差，從而得到偏差63f，根據(jù)該偏差信號計算增益63c。
該過程將在發(fā)電機(jī)電壓的上/下限內(nèi)控制系統(tǒng)電壓的變化，并且不顯著影響該實施例的一個主題即無電流通過電流零點現(xiàn)象的時間，這是因為算法控制的周期足夠長，但仍稍微影響初始條件及其他。為此原因，為了不抵消在無功功率上升過程中相互操作的影響，通過臨時抑制一項功能執(zhí)行該控制。
由于可以理解如何執(zhí)行該勵磁電流控制確定發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在正?？刂葡屡c無功功率有關(guān)的操作條件，所以一些發(fā)電站可以設(shè)有控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)管理給圖9全部所示的每個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的系統(tǒng)提供的無功功率。即，在X1、X2、X3和X4處監(jiān)視功率潮流，也在圖中所示的XC1、XC2和XC3處進(jìn)行監(jiān)視，以便根據(jù)操作意圖通過控制潮流控制送到輸電線的無功功率，例如用于增加或減少輸電目的地的電壓。
該控制是為了將每個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)歸納成一個總的函數(shù)。因此，能計劃和實現(xiàn)一種操作，這種操作從長遠(yuǎn)看來，通過檢測單個來自其電路將同步斷開的上述發(fā)電機(jī)系統(tǒng)臨時增大的無功功率而不導(dǎo)致供電失衡，并降低從其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)提供無功功率。圖10示出了與該總無功功率控制有關(guān)的控制概念的一個例子。這里，當(dāng)XC3≠0時，確定每個輸出X1、X2、X3和X4的命令值，以便實現(xiàn)特定的XC1和XC2(=X2)。然后，從系統(tǒng)的連接構(gòu)造中導(dǎo)出圖中作為條件1示出的等式(XC1+XC3=X1，X2，X3)和條件2(XC2-XC3=XC4)，它們用作單個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的無功功率乏的設(shè)置極限，該極限可在發(fā)電機(jī)的容許范圍內(nèi)隨意設(shè)置。對于具體的例子，假定XC1、XC2和XC3為已知值，當(dāng)在正常操作期間應(yīng)用X1=X2=X3=(XC1+XC3)/3，并將其電路將同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)為G2，則無功功率量是同步斷開發(fā)電機(jī)斷路器斷開時間的無功功率增量和所需時間的乘積，其被分成X1和X2以保持動力設(shè)備處于平衡。
以上AVR或PSVR的控制結(jié)構(gòu)通常設(shè)有過勵、欠勵和異常電壓報警。但在該實施例中，除非特別需要，否則不提供與期望電壓增大操作直接有關(guān)的異常電壓報警，但提前采取禁止輸出的防范措施，因為這是有意電壓增大操作，可以將持續(xù)時間變得短于1秒。具體地說，將包含在增大電壓設(shè)定值的同時不允許輸出高電壓報警的互鎖。
接下來，當(dāng)圖1中可用于同步斷開發(fā)電機(jī)主電路的斷路器具有斷路器32或斷路器42的構(gòu)造時，盡管將在正常操作下在主變壓器的低壓側(cè)上由斷路器32完成發(fā)電機(jī)主電路的同步斷開，但如果在電氣故障下由于發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的影響，在斷路器32上導(dǎo)致無電流通過電流零點現(xiàn)象或者接收到斷開斷路器的信號，則斷開主變壓器高壓側(cè)上的斷路器42。上述情況包括幾乎同時關(guān)斷斷路器32和42的操作。兩個斷路器幾乎同時關(guān)斷的原因是考慮到在正常斷開發(fā)電機(jī)主電路下使得故障系統(tǒng)上的故障檢測電路操作定時從低壓側(cè)斷路器的操作定時被延遲。該操作的背景是當(dāng)主變壓器高壓側(cè)上的斷路器將同步斷開時，無電流通過電流零點現(xiàn)象改變其特性且出現(xiàn)在高壓側(cè)波形中的比低壓側(cè)波形中的更劇烈。這里，如果從主電路的低壓側(cè)取出用于內(nèi)部電源的分支線路，則同步斷開高壓側(cè)上的斷路器意味著內(nèi)部電源的臨時損耗，所以從操作的觀點來說，最好該操作應(yīng)限制在從其他電源系統(tǒng)接收內(nèi)部電源的情況中。
接下來，為了解釋實際操作中人工接口的條件，下面解釋如何輸出報警。
特別地，由于臨時增大無功功率的方法涉及增大電壓，在非常短的時間內(nèi)，希望提前用聲音通知發(fā)電站內(nèi)的操作人員充分知曉，例如“無功功率增大，正常開路”。實際上，考慮到聲音通知的目前狀態(tài)，可以將以上通知加到現(xiàn)有通知“發(fā)電機(jī)主電路斷開”上，或者產(chǎn)生報警聲音或光或閃爍可視指示燈。
在管理無功功率增大方面，控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)設(shè)計成能夠根據(jù)一段時間長度的經(jīng)驗結(jié)果進(jìn)行必要的修改，因為需要根據(jù)按照初始設(shè)定值獲得的實際電壓增量來改變預(yù)設(shè)電流幅度增量，從而進(jìn)一步增大電流幅度，或者減小該幅度以便消除太多的容差。
根據(jù)上述方法，可采取適當(dāng)措施來處理這種現(xiàn)象，在同步斷開發(fā)電機(jī)斷路器時導(dǎo)致危險操作范圍，在無電流通過電流零點現(xiàn)象下涉及發(fā)電機(jī)主電路的同步斷開，無電流通過電流零點現(xiàn)象在每個發(fā)電站中發(fā)電機(jī)開路控制的傳統(tǒng)正常操作中沒有被認(rèn)識到或者最終沒有采取任何防范措施。也可能為發(fā)電站提供安全操作方法，從長遠(yuǎn)來看，在更廣的范圍內(nèi)提高了整個操作效率。
特別涉及與發(fā)電機(jī)主電路的主要電源系統(tǒng)有關(guān)的基本問題的該方法從穩(wěn)定供電角度是方便的，因為它不僅考慮了發(fā)電機(jī)主電路保護(hù)，而且還考慮直至下一次起動的渦輪動力系以及發(fā)電機(jī)和輔助裝置的可靠性，盡管以上是基于計算和分析的結(jié)果。
如上所述，作為消除電流零點的有效裝置，第二實施例采用的方法采取了必要措施來消除其電路需要被斷開的發(fā)電機(jī)斷開時的電流零點。即，發(fā)電機(jī)電流的波形幅度是被有意增大的，因此通過從高負(fù)載(有效功率負(fù)載)范圍執(zhí)行快速開路(負(fù)載關(guān)斷)或者通過增大無功功率來消除無電流通過電流零點現(xiàn)象，其中盡管無功功率很小。由于在該方法中電流幅度充分大，因此對電流狀態(tài)量進(jìn)行操作使得無電流通過電流零點現(xiàn)象總是通過電流零點，在同步斷開AC斷路器時不會有任何障礙。
此外，作為增大無功功率的一種方法增大發(fā)電機(jī)電壓設(shè)定值是關(guān)于作為增大上述無功功率的結(jié)果在增大電流幅度的過程開始時將操作什么的一個問題。即，由于發(fā)電機(jī)電壓和無功功率輸出均在正常可控范圍內(nèi)處于幾乎線性相關(guān)，所以在增大電壓設(shè)定值時存在無功功率被增大的特性。利用該特性，增大電壓設(shè)定值的操作將增大無功功率。
本發(fā)明產(chǎn)生了能提供發(fā)電機(jī)斷路器同步開路的方法及其控制裝置的效果，從而能保護(hù)發(fā)電機(jī)主電路不受以下現(xiàn)象的影響在同步斷開發(fā)電機(jī)主電路時可以很多周期電流不通過電流零點。
權(quán)利要求
1．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器同步開路方法，其中多個發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接，使得斷路器能同步接通或斷開；其中，當(dāng)安裝在發(fā)電機(jī)主電路中的斷路器將被同步斷開時，如果檢測到判斷另一發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)電氣故障的電信號，則在檢測到電信號后在一段特定的時間長度暫停同步斷開斷路器。
2．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器同步開路方法，其中多個發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接，使得斷路器能同步接通或斷開；其中，當(dāng)安裝在發(fā)電機(jī)主電路中的斷路器將被同步斷開時，在斷路器被同步斷開之前放大發(fā)電機(jī)輸出的AC電流波形的幅度，使得AC電流到達(dá)電流零點，然后同步斷開斷路器。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法；其中當(dāng)電流可以在很多周期不通過電流零點的現(xiàn)象(下文所說的無電流通過電流零點現(xiàn)象)發(fā)生時，將其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)的負(fù)載命令值設(shè)為等于AC電流能到達(dá)電流零點的發(fā)電機(jī)負(fù)載的一個值。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法；其中當(dāng)無電流通過電流零點現(xiàn)象發(fā)生時，將其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)的負(fù)載命令值設(shè)為等于AC電流能到達(dá)電流零點的無功功率負(fù)載的一個值。
5．根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法；其中當(dāng)無電流通過電流零點現(xiàn)象發(fā)生時，將用于其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定值增大到與AC電流能到達(dá)電流零點的無功功率相對應(yīng)的一個設(shè)定值，將用于其電路將不同步斷開的其他發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定值減小到與上述其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)增大的無功功率相對應(yīng)的一個設(shè)定值，以便調(diào)節(jié)每個發(fā)電機(jī)的無功功率分配。
6．根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法；其中設(shè)有發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)裝置和系統(tǒng)電壓控制裝置，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)裝置和系統(tǒng)電壓控制裝置處于共同操作時，禁止系統(tǒng)電壓控制裝置的輸出信號。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法；其中檢測其他發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)電氣故障，作為判斷電氣故障出現(xiàn)的電信號，用來自保護(hù)繼電器元件、來自發(fā)電機(jī)保護(hù)繼電器組的每個元件或者來自發(fā)電機(jī)閉鎖繼電器的輸出作為電勢與發(fā)電機(jī)主電路電壓相同的部分的短路保護(hù)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法；其中在增大發(fā)電機(jī)電壓的變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)上設(shè)有斷路器，并且，在當(dāng)發(fā)電機(jī)主電路將被同步斷開時，如果輸出在其他發(fā)電機(jī)主電路中發(fā)生電氣故障的信號，則輸出斷開高壓側(cè)斷路器或斷開將被同步斷開的發(fā)電機(jī)主電路的高壓側(cè)和低壓側(cè)斷路器的操作命令信號。
9．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法，所述發(fā)電機(jī)主電路包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，在所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接；其中，當(dāng)檢測到多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中出現(xiàn)電氣故障時，并用為發(fā)電機(jī)系統(tǒng)安裝的斷路器將發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的任何一個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電路同步斷開，如果檢測到除以上其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以外的其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中出現(xiàn)電氣故障，則在檢測到電氣故障出現(xiàn)之后的一段特定時間長度保持不輸出發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電路將被同步斷開的同步斷路器斷開信號。
10．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路方法，所述發(fā)電機(jī)主電路包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，在所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接；其中，當(dāng)多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中任何一個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的電路將被同步斷開時，如果檢測到除以上其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)以外的其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中出現(xiàn)電氣故障，則優(yōu)先同步斷開安裝在其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的斷路器，并且放大其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)輸出的AC電流波形幅度，使得AC電流到達(dá)電流零點，然后同步斷開斷路器。
11．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路控制裝置，所述發(fā)電機(jī)主電路包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，在所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接，所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包含用于檢測電氣故障出現(xiàn)的檢測裝置和用于在電氣故障情況下斷開斷路器的保護(hù)繼電器；其中，用于同步開路的所述控制裝置設(shè)有互鎖電路，在將要輸出安裝在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的斷路器的同步開路命令信號的時刻，如果輸出安裝在其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的保護(hù)繼電器的動作信號，則在輸出動作信號之后的一段特定時間長度內(nèi)暫停輸出同步開路命令信號。
12．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路控制裝置，所述發(fā)電機(jī)主電路包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，在所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接；所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包含檢測發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電流的#1和#2電流檢測器和一個保護(hù)繼電器，如果#1和#2電流檢測器檢測到的電流差或電流差的比值超過預(yù)設(shè)值，則所述保護(hù)繼電器斷開安裝在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的斷路器；其中，當(dāng)安裝在發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的斷路器將被同步斷開的時刻，如果沒有正在輸出安裝在其他發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的保護(hù)繼電器的動作信號，則由用于同步開路的所述控制裝置輸出斷路器的同步開路命令信號。
13．一種用于發(fā)電機(jī)主電路的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路控制裝置，所述發(fā)電機(jī)主電路包含多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，在所述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)經(jīng)斷路器與輸電系統(tǒng)相連接；其中當(dāng)多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的斷路器將被同步斷開的時刻，在斷路器被同步斷開之前由用于同步開路的所述控制裝置放大發(fā)電機(jī)輸出的AC電流波形幅度，使得AC電流到達(dá)電流零點，然后同步斷開斷路器。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路控制裝置；其中當(dāng)無電流通過電流零點現(xiàn)象出現(xiàn)時，將用于其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定值增大到與電流幅度能到達(dá)電流零點的無功功率相對應(yīng)的一個設(shè)定值，將用于其電路將不被同步斷開的其他發(fā)電機(jī)的電壓設(shè)定值減小到與其電路將被同步斷開的發(fā)電機(jī)的上述增大的無功功率相對應(yīng)的一個設(shè)定值，以便調(diào)節(jié)每個發(fā)電機(jī)的無功功率分配。
15．根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)電機(jī)斷路器的同步開路控制裝置；其中上述多個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)有增大發(fā)電機(jī)電壓的變壓器，并且在所述變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)上設(shè)置上述斷路器；以及，在發(fā)電機(jī)主電路將被同步斷開的時刻，如果輸出其他發(fā)電機(jī)主電路中出現(xiàn)電氣故障的信號，則由用于同步開路的所述控制裝置輸出操作命令信號，以斷開高壓側(cè)斷路器或者同時斷開將被同步斷開的發(fā)電機(jī)主電路的高壓側(cè)和低壓側(cè)斷路器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)電機(jī)斷路器同步開路的方法及其控制裝置,提供一種將發(fā)電機(jī)勵磁電流控制包含到控制機(jī)構(gòu)中的構(gòu)造。能預(yù)測很多周期電流不通過電流零點現(xiàn)象的出現(xiàn),利用涵蓋造成這種現(xiàn)象的電氣故障的單個元件的發(fā)電機(jī)閉鎖繼電器或者在該電路中集成所有那些元件,通過定時器有意造成時間延遲以便防止這種現(xiàn)象的同步性。一旦通過計算能預(yù)測這種現(xiàn)象,則增大發(fā)電機(jī)的無功功率輸出,從而增大可靠發(fā)電機(jī)的AC電流幅度以便消除這種現(xiàn)象。
文檔編號H02H3/02GK1298191SQ00134288
公開日2001年6月6日 申請日期2000年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月30日
發(fā)明者難波茂昭, 宇田憲吾, 深井雅之 申請人:株式會社日立制作所