一种核心元器件双重化的同期合闸装置的制作方法

1.本实用新型属于电力系统自动化领域，特别涉及一种核心元器件双重化的同期合闸装置。


背景技术：

2.根据电网运行的需要，随着负荷的变化，同步发电机的并列操作几乎每天都在进行。特别是对于承担调峰任务的发电机组，其并网操作是极为频繁的。另外，当系统发生事故时，往往要求备用发电机组迅速投入电网运行。同时，随着同步发电机的单机容量越来越大，非同期并网产生的合闸冲击电流对发电机与变压器将造成严重损害。因此，同期合闸装置的可靠性对保障电力设备的安全是极为重要的。
3.但是，相比于重要的继电保护装置通过主保护双重化配置来提高可靠性的措施来说，同期合闸装置通常只配置一台，且同期装置中的核心元件也单一化配置，导致同期合闸装置的故障率较高，也导致发电机误上电的事故经常发生。
4.比如，2021年10月30日某水电站2号机开机并网，并网指令发出后约150ms，发电机保护a套和b套均报误上电保护动作，机组出口断路器跳闸。工作人员随即开展对事故的调查和分析，于2021年11月10日确认事故原因为2号机组机械式同步检查继电器(tjj)精度偏低、响应滞后，导致合闸信号未能在最佳同期点开至断路器执行机构。
5.对于同期合闸装置双重化的要求最近也引起了行业内专业人员的注意，同期合闸装置的双重化仍然需要进一步改进，不仅涉及电压回路接入电压互感器相互独立的绕组，同期装置内部的核心元器件也需要双重化配置。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种核心元器件双重化的同期合闸装置，以解决发电机并列操作过程中发生的接线错误、pt断线、控制程序故障、同步检查继电器故障等问题导致的非同期并网问题。
7.本实用新型采用如下技术方案来实现的：
8.一种核心元器件双重化的同期合闸装置，包括：两套相同的cpu控制板和同步检查继电器；
9.单套cpu控制板与同步检查继电器取相同的待并侧电压和系统侧电压，且两套cpu控制板和同步检查继电器分别取两组独立的待并侧电压和系统侧电压；两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令串联后用于驱动合闸线圈。
10.本实用新型进一步的改进在于，两套cpu通过比较两组独立的待并侧电压和系统侧电压判定是否发生pt断线。
11.本实用新型进一步的改进在于，两套cpu通过比较两组独立的待并侧电压和系统侧电压判定是否发生接线错误。
12.本实用新型进一步的改进在于，两套cpu控制板及同步检查继电器采用各自独立
的电源插件。
13.本实用新型进一步的改进在于，两套cpu控制板分为主cpu控制板和辅cpu控制板。
14.本实用新型进一步的改进在于，由主cpu控制板向deh发送调频指令，且由主cpu控制板向avr发送调压指令。
15.本实用新型进一步的改进在于，两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令具有独立的脉冲展宽功能。
16.本实用新型进一步的改进在于，所述同步检查继电器为电子式同步检查继电器。
17.本实用新型至少具有如下有益的技术效果：
18.本实用新型提供的一种核心元器件双重化的同期合闸装置，通过配置两套相同的cpu控制板和同步检查继电器，并且单套cpu控制板与同步检查继电器取相同的待并侧电压和系统侧电压，两套cpu控制板和同步检查继电器分别取两组独立的待并侧电压和系统侧电压，并且，两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令串联后驱动合闸线圈，可以防止发电机同期并列操作过程中由于pt断线、接线错误、控制程序故障、同步检查继电器故障等造成的非同期并网问题，可有效提升同期合闸装置的可靠性。
附图说明
19.图1为根据本实用新型实施例的一种可选的核心元器件双重化的同期合闸装置的示意图。
20.图2为现有技术的一种可选的同期合闸装置的示意图。
具体实施方式
21.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
22.本申请提供了一种核心元器件双重化的同期合闸装置的实施例。
23.图1是根据本实用新型实施例的一种可选的核心元器件双重化的同期合闸装置，如图1所示，该同期合闸装置包括两套相同的cpu控制板和同步检查继电器；单套cpu控制板与同步检查继电器取相同的待并侧电压和系统侧电压；两套cpu控制板和同步检查继电器分别取两组独立的待并侧电压和系统侧电压；两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令串联后驱动合闸线圈。
24.可选的，两套cpu通过比较两组独立的待并侧电压和系统侧电压判定是否发生pt断线。
25.可选的，两套cpu通过比较两组独立的待并侧电压和系统侧电压判定是否发生接线错误。
26.可选的，两套cpu控制板及同步检查继电器采用各自独立的电源插件。
27.可选的，两套cpu控制板分为主cpu控制板和辅cpu控制板。
28.可选的，由主cpu向deh发送调频指令，由主cpu向avr发送调压指令。
29.可选的，两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令具有独立的脉冲展宽功能。
30.可选的，所述同步检查继电器为电子式同步检查继电器。
31.如图2所示为现有技术的一种可选的同期合闸装置，该同期合闸装置为sid-2as型同期装置，其中dcs为分散控制系统发出的同期合闸指令，cpu为控制器发出的控制指令，tjj为同步检查继电器的允许合闸指令。
32.本申请实施例提供的核心元器件双重化的同期合闸装置，能够防止由于pt断线、接线错误、控制程序故障、同步检查继电器故障等原因造成的发电机非同期并列故障，可有效提升同期合闸装置的可靠性，大大减小发电机并网带来的冲击，保证发电机的安全稳定运行。
33.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。


技术特征：
1.一种核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，包括：两套相同的cpu控制板和同步检查继电器；单套cpu控制板与同步检查继电器取相同的待并侧电压和系统侧电压，且两套cpu控制板和同步检查继电器分别取两组独立的待并侧电压和系统侧电压；两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令串联后用于驱动合闸线圈。2.根据权利要求1所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，两套cpu通过比较两组独立的待并侧电压和系统侧电压判定是否发生pt断线。3.根据权利要求1所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，两套cpu通过比较两组独立的待并侧电压和系统侧电压判定是否发生接线错误。4.根据权利要求1所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，两套cpu控制板及同步检查继电器采用各自独立的电源插件。5.根据权利要求1所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，两套cpu控制板分为主cpu控制板和辅cpu控制板。6.根据权利要求5所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，由主cpu控制板向deh发送调频指令，且由主cpu控制板向avr发送调压指令。7.根据权利要求1所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，两套cpu控制板及同步检查继电器输出的合闸指令具有独立的脉冲展宽功能。8.根据权利要求1所述的核心元器件双重化的同期合闸装置，其特征在于，所述同步检查继电器为电子式同步检查继电器。

技术总结
本实用新型公开了一种核心元器件双重化的同期合闸装置。其中，该核心元器件双重化的同期合闸装置包括：两套相同的CPU控制板和同步检查继电器，单套CPU控制板与同步检查继电器取相同的待并侧电压和系统侧电压，两套CPU控制板和同步检查继电器分别取两组独立的待并侧电压和系统侧电压，两套CPU控制板及同步检查继电器输出的合闸指令串联后驱动合闸线圈，本实用新型解决了由于PT断线、接线错误、控制程序故障、同步检查继电器故障等原因造成的发电机非同期并列故障，可有效提升同期合闸装置的可靠性，大大减小发电机并网带来的冲击，保证发电机的安全稳定运行。保证发电机的安全稳定运行。保证发电机的安全稳定运行。


技术研发人员：薛磊 王小辉 贺婷 张钢
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/7/25