为完成基本任务，自动准同期并列装置一般由四个单 元构成：整步电压信号发生器单元，电压差控制单元，频 率差控制单元以及合闸相角差控制单元。如下图所示。
整步电压信号 发生器单元 压差判 闭 别环节 锁
调压控制 执行环节
调频控制 执行环节
3
频率差 闭锁环节
恒定导前 时间环节
合闸执 行环节
频率差判 别环节
②不能保证发电机在Δδ= 0时并列。目前 电力系统中运行的恒定越前时间自动准同 期装置的恒定越前时间的获得大都是建立 在滑差角频率ωS为常数的基础上。而实际 运行时ωS 并不能保持常数而随时间有一 些变化，这就从原理上不能保证越前时间 恒定。同时加上断路器合闸时间存在的误 差，就使得从原理上不能保证发电机在 Δδ= 0时并列。
•2.4.2 直接比较usys 和uG周期的长短检测频差方向
fG
1 TG
fsy s
1 Tsy s
fG Tsys Nsys fs TG NG
2.5 压差大小和方向的鉴别 2.5.1 压差大小的鉴别： 作用：检查压差的大小。
ui U U set
当 U
U set
U
压差满足要求；
act
当 U
2.6.2调频部分
（1）作用：鉴别频差的方向，当发电机频 率高于系统频率，发减速脉冲；当发电机频 率低于系统频率发增速脉冲。 （2）构成 1）频差方向鉴别： 2）调速脉冲的形成：δ在0 °~180°发调 速脉冲。
(3)、频差大小检测： （一）比较导前时间和导前相角脉冲次序检 查频差大小
(4)频差方向鉴别 （一） 利用[usys]和[ug]的后沿与[ug]和 [usys]的电平的对应关系检出频差 （二）检测usys 和ug周期的长短检测频差 方向
1) 整步电压信号发生器单元
其任务是为并列条件的分析、判断和控制提供检测信息。（整步 电压：包含有并列条件信息，便于准同期并列分析用的信号电压 ）
2) 电压差控制单元
其功能是检查发电机电压与系统侧电压的幅值差，若超出允许偏差 时，闭锁合闸脉冲输出，判别压差方向，调节待并发电机励磁控制系 统的给定值，升压或降压，使发电机和系统电压的幅值差在允许范围 之内。
U set
U
压差不满足要求
act
闭锁合闸回路
2.5.2 压差方向的鉴别： 作用：在压差不满足要求的情况 下，检定发电机的电压是否比系 统高，如发电机的电压比系统高， 发减励磁脉冲；反之发增加励磁 的脉冲。
小结
1、导前相角脉冲的获得方法； 2、导前时间脉冲获得方法； 3、频差大小检测的原理及检测区间； 4、频差方向检测的原理及检测区间； 思考题：2-9 作业：2-11、2-13、2-16
即: (1)正弦整步电压的最小值判断压差的大小 (2)正弦整步电压的频率或周期判断频差的大小 (3)正弦整步电压的大小反映相角的大小
（二）线性整步电压
半波线性整步电压框图
Us经过图2-7便得到半波线性整步电压uzb。
＆
半波线性整步电压的 特点：见P10
2、全波线性整步电压： （同极性有输出）
四、自动准同期并列装置的类型
（一）恒定越前时间自动准同期并列 准同期并列时，调节发电机电压与系统电压的频率基本相等(注意，
不能完全相等)，在发电机电压与系统电压的相角差△δ为零之前一 个恒定时间向发电机断路器发出闭合信号，将发电机并入电力系统。
下图是恒定越前时间自动准同期并列的基本构成图。
2.6 ZZQ-5型自动准同步装置
正弦整步电压
u zb
2U m
sin st
2
（一）正弦整步电压
正弦整步电压的特点：
（1）通过测量uzb的最小值可以判断电压差是否满足
要求。
（2） δ=0°，整步电压出现最小值； δ=180°，整步 电压出现最大值，正弦整步电压反映相角差大小。
（3）由于uzb与t是非线性关系，在性能上不如线性整 步电压。
2E Ts
2E
fs
全波线性整步电压下降部分的斜率：
duzb t
2E Ts
2E
fs
（1）全波线性整步电压的斜率：反映频差的大小 （2）全波线性整步电压的最大值对应
δ=0˚（或360˚） （3）全波线性整步电压的最小值对应
δ=180˚
2）合闸脉冲命令的发出及导前时间脉冲的产生
0 1、恒定越前
4、同步条件检查
1）整步电压
包含同步条件信息量的电压。分为正弦整步电 压（图2-5c)和线性整步电压(图2-6）（全波和半 波）。
线性整步电压又分为全波和半波线性整步电压。
｛ 整步电压
正弦整步电压
线性整步电压
滑差电压：并列断路器两侧瞬时值之差称为滑差电压。 用us表示。
us=uG-usys Us经过图2-5（b）整流滤波便得到正弦整步电压uzb。
三、准同步并列装置的基本构成原理
根据准同期并列的条件可见，任何自动准同期装置都 应完成两个基本任务：
一是自动检测待并发电机与系统间电压幅值差和频率 差是否满足并列条件，若满足条件则自动控制发出合闸脉 冲，保证合闸相角差在允许范围之内。
二是当电压幅值差和频率差不满足要求时，闭锁合闸控 制回路，并迅速对待并发电机发出调节电压和频率的控制 脉冲信号。
3) 频率差控制单元
其功能是检测滑差角频率(两个电压相量相对旋转角速度),，若超出允许偏 差时，闭锁合闸脉冲输出，判别频差方向，调节待并发电机组转速控制系统 的给定值，升速或减速，使滑差角频率在允许偏差范围内。
4) 合闸相角差控制单元
其任务是当电压差和频率差符合允许偏差时，允许输出恒定导前 时间的合闸脉冲。它不仅控制发出合闸脉冲的导前时间(以断路器主 触头接通=0时作为时间参考点，合闸脉冲须提前于它发出，所提前 的时间称为导前时间)，而且控制合闸脉冲是否发出。
一时间 tad 发出；tad 约为0.1～0.7s
2、恒定越前 0一相角 ad 发出；
见P.7和P.11。线性整步电压通过比例-微分电路
及电平检测获得。
（1）线性整步电压（ 最大值对应 180 ）
通过图2-11比例-微分电路及电平检测获得。
（2）线性整步电压（ 最大值对应δ=0° ）通过图212比例-微分电路及电平检测获得。
ZZQ-5由合闸部分、调压部分、调频部分、电源部分构成。 2.6.1合闸部分； （一）作用（任务）：在压差、频差均满足要求的情况下， 导前（δ=0°） tad时间发出合闸脉冲。 （二）构成： 1、导前时间获得部分； 2、频差检测部分； 3、压差控制部分； 4、逻辑部分：对频差检查、压差控制部分的输出和导前 时间脉冲进行逻辑判断，当满足准同步条件时发出合闸脉 冲。
导前δ=0的固定相角δad的脉冲 为恒定相角脉冲， u δ.ad
导前相角脉冲的形成：
2、工作原理：通过比较恒定导前时间脉冲与恒 定导前相角脉冲出现的先后秩序，达到检测频差 的目的。
导前相角按ad s.set tad整定
ad s tδ
t s tad
t s.set 频差检测的区间：
tad
s
180 360
2.6.3 、调压部分：
（1）作用： 1）鉴别压差方向，分别发出减压或升压的 脉冲； 2）压差闭锁：当压差满足要求，自动解除 合闸回路的闭锁，反之闭锁合闸回路。 （2）构成 1）压差方向鉴别： 2）调压脉冲的形成： 3）压差闭锁
（3）、压差方向的鉴别： 作用：在压差不满足要求的情况下，检定发电 机的电压是否比系统高，如发电机的电压比系 统高，发减励磁脉冲；反之发增加励磁的脉冲。 （4）、压差大小检测 作用：当压差不满足要求闭锁合闸回路。
比较导前时间脉冲和导前相角脉冲出现先后次
序检查频差大小的工作原理：在180 360
s s.set恒定越前时间脉冲与恒定越前相角脉冲
同时发出tad t
s s.set恒定越前时间脉冲先于恒定越前相角脉
冲发出tad t
s
s.se
恒定越前时间脉冲后于恒定越前相角
t
脉冲
发出tad t
2.4频差方向的鉴别 2.4.1 利用发电机方波电压和系 统方波电压鉴别频差方向 频差大小检查的区间在 180º<δ<360º 频差方向检查的区间在 0º<δ<180º
•传统自动同期并列存在的问题
• 恒定越前时间自动准同期并列冲击电流小，拉
入同步快，但存在以下问题和不足。
• ①从原理上不能保证发电机组在Δf=0时并列。 •这是因为如果在Δδ≠0时又同时出现Δf=0，这个 不等于零的相角差就会一直保留下去，不能实现 准同期并列。因此，为了实现恒定越前时间准同 期并列，就一定不能使Δf=0。
如下图所示。
2、准同步并列条件
（1）准同步并列的理想条件 同步发电机准同期并列时，即触头闭合瞬间必须满足
以下三个条件： 1) 发电机电压和系统电压相等。 2) 发电机频率和系统频率相等。 3) 发电机电压和系统电压相角应相同。
UG Usys，fG fsys， 0o
（2）准同步并列的实际条件： 1）压差限制在（5~10）%额定电压； 2）频差整定在（0.1~0.25)HZ、或0.2~0.5%fe； 3）合闸后相角差接近0°（一般不应超过5 °）
行？ 4、同步发电机自动并列的方法和条件？
同步发电机自动并列装置
一、电力系统并列操作
1、并列操作含义
将同步电机投入电力系统并列运行的操作称 为并列操作或称同期操作，进行并列操作所需 要的装置称为同期装置。
2、对同步发电机并列操作的基本要求
（1）并列瞬间，发电机的冲击电流不应超过规 定的允许值。
（2）并列后，发电机应能迅速进入同步运行。
本课程主要介绍以下几个装置
（1）备用电源和备用设备自动投入 （2）自动重合闸 （3）同步发电机的自动并列 （4）自动按频率减负荷 （5）同步发电机的继电强励 （6）发电机自动调节励磁装置 （7）发电机自动调频