摘要： 柴油发电机并联系统的数字式自动准同期装置一般可实现多对象同期，即可以实现多并列点的准同期并列，但在同一时间内只能对一个并列点进行准同期并列。在装置内部每个同期对象的整定参数是分别设置的，按同期对象的选择信号自动提取。因此，输入同期装置的同期对象选择信号与并列点数是相等的，两者一一对应。装置的同期对象数不应小于实际的并列点数。本文说明多对象同期的自动切换要求与安全约束，并按同期电压切换、调速和调压出口电路、合闸命令切换回路三个部分，介绍多对象同期手动切换方式的具体接线与操作过程，同时说明手动准同期与自动准同期的合闸路径差异。
一、概述
1. 多对象同期的基本特征
（1）多对象同期的含义
柴油发电机并联系统的数字式自动准同期装置一般可实现多对象同期，即可以实现多并列点的准同期并列，但在同一时间内只能对一个并列点进行准同期并列。
（2）整定参数的分别设置
在装置内部每个同期对象的整定参数是分别设置的，按同期对象的选择信号自动提取。
（3）对象选择信号与并列点的对应关系
因此，输入同期装置的同期对象选择信号与并列点数是相等的，两者一一对应。
（4）装置对象数的要求
装置的同期对象数不应小于实际的并列点数。
（5）多对象同期的意义
多对象同期使一套同期装置可服务于多个并列点，减少了装置数量与投资，但也对切换的可靠性与唯一性提出了更高要求。
2. 同期电压的数量与切换要求
（1）同期电压的数量关系
如果并列点数为N，则同期电压原则上有2N个（如有10个并列点则同期电压有20个），而同期装置只有两路同期电压输入。
（2）同期电压的自动切换
因此，输入同期装置的两路同期电压应根据对象选择信号自动切换。
（3）脉冲命令的自动切换
与此同时，同期装置发出的调速脉冲、调压脉冲、合闸脉冲命令也应根据对象选择信号自动切换。
（4）切换的必要性
要实现一个同期装置多并列点准同期并列，上述自动切换过程是必须的，并且一定要安全可靠。
3. 安全约束与防误措施
（1）禁止电压互感器二次侧短接
因各并列点的同期电压取自不同电压互感器的二次侧，决不允许不同电压互感器二次侧有短接现象发生。
（2）对象选择信号取消时的处理
所以要求对象选择信号取消时，同期电压自动退出。
（3）多信号输入的处理
不允许有两个及以上对象选择信号输入；即使输入了两个及以上信号，第二个对象选择信号应无效，同时发出重选对象选择的信号。
（4）安全约束的意义
上述约束从电气逻辑上保证同一时间只有一个并列点的同期电压被接入，避免不同电压互感器二次侧通过装置内部回路形成短接。
4. 手动切换方式与同期开关
（1）手动切换的实现方式
以下简要介绍多对象同期接线的手动切换方式。柴油发电机和市电手动切换是采用同期开关SS（TK）对同期电压、调速和调压、合闸命令实现切换的，图1、图2、图3示出了多对象同期手动切换的接线图。
（2）钥匙闭锁的设计
同期开关手柄带锁，只配有一把钥匙，当操作某一同期开关时，可用这把钥匙操作；若要操作另一同期开关，则只有将这把钥匙取出（该同期开关断开）后才能操作。
（3）防误操作的效果
保证任何时候只能有一个同期开关可操作，满足了切换要求。
（4）手动切换与自动切换的关系
手动切换方式通过同期开关实现，自动切换方式则通过对象选择信号驱动内部切换回路实现，两者在逻辑上遵循相同的唯一性要求。
二、同期电压切换电路
1. 同期电压的接入过程
（1）操作同期开关
操作某一同期开关SS（图1中示出了10个并列点），将该并列点的同期电压接入自动准同期装置。
（2）对象选择信号的发出
与此同时也通过该同期开关接点选择该同期对象，装置中提取该同期对象的整定参数进行准同期并列。
（3）两项功能的同步完成
同期开关SS同时承担两项功能：一是将本并列点的同期电压接入装置的两路电压输入，二是向装置发出本并列点的对象选择信号。电压接入与对象选择由同一开关完成，可避免两者不一致造成的误判。
（4）对象选择信号的提取
装置收到对象选择信号后，从内部存储的各同期对象整定参数中提取对应参数，用于本次准同期并列的判断与脉冲输出。
2. 线路同期对象的特殊处理
（1）调速与调压继电器不动作
如果该同期对象为线路，则调速继电器K1和K2、调压继电器K3和K4不动作。
（2）不动作的原因
这是因为线路同期不涉及发电机组转速与电压的调节，只需判断同期条件后合闸即可。
（3）与机组对象的区别
当同期对象为机组时，装置需通过调速与调压出口对机组进行调整；当同期对象为线路时，装置只进行同期判断与合闸，不输出调速调压脉冲。
3. 同期电压的数量关系与切换可靠性
（1）数量关系
若并列点数为N，则同期电压原则上有2N个，而装置只有两路同期电压输入，因此必须依靠切换。
（2）切换可靠性的影响
切换的可靠性直接决定同期判断的正确性。
（3）切换环节的检查
应定期检查同期开关接点是否接触良好、切换回路是否动作可靠，避免因接点氧化或卡滞造成电压接入错误。
4. 防止电压互感器二次侧短接
（1）安全要求的来源
各并列点的同期电压取自不同电压互感器的二次侧，切换过程中决不允许不同电压互感器二次侧有短接现象发生。
（2）安全要求的意义
这是同期电压切换电路设计中必须严格遵守的安全要求。若发生短接，不仅会影响同期判断，还可能造成电压互感器二次侧回路故障，影响其他测量与保护回路。
（3）实现方式
通过同期开关的机械闭锁与接点组合，保证同一时间只有一路同期电压被接入装置，从结构上避免短接的可能。
图1 发电机同期电压切换接线图
三、调速和调压出口电路
1. 调速出口电路的切换
（1）基本接线
图2示出了同期对象为机组时的调速（调压）出口电路，同样也是通过相应同期开关切换。
（2）切换过程
调速出口电路通过同期开关SS将装置输出的调速脉冲引至对应机组的调速机构，使装置能够对本次并列的机组进行转速调整。
（3）与同期电压的对应
调速出口的切换必须与同期电压的接入对象一致，即同一同期开关同时完成两项切换，避免出现电压取自某一并列点而调速脉冲却送到另一并列点的情况。
2. 调压出口电路的切换
（1）接线与调速相同
调压出口电路与此相同，通过同期开关将调压脉冲引至对应机组的励磁调节装置，使装置能够对本次并列的机组进行电压调整。
（2）调压与调速的配合
调压与调速分别对应机组的电压与转速调整，两者配合使机组在合闸前同时满足电压与频率的同期条件。
（3）出口电路与对象的一致性
调速与调压出口电路必须与同期电压切换、对象选择信号保持一致，即同一同期开关同时完成电压接入、对象选择、调速出口与调压出口的切换。
3. 线路对象时出口电路的状态
（1）出口电路不投入
当同期对象为线路时，调速与调压出口电路不投入工作，仅保留同期电压接入与合闸命令回路。
（2）原因说明
线路同期不涉及机组转速与电压的调整，因此无需调速调压出口参与。
（3）与机组对象的对比
这一差异说明调速与调压出口电路的投入与否取决于同期对象的性质，在接线与操作时应加以区分。
调速调压切换接线图
四、合闸命令切换回路
图3中示出的主要元件包括：
（1）合闸小母线
M721（1THM）、M722（2THM）、M723（3THM）为合闸小母线。
（2）控制电源母线
＋KM和－KM为控制断路器合闸电源母线。
（3）手动准同期转换开关
SSM1（1STK）为手动准同期转换开关。
（4）同期检定继电器
KY（TJJ）为同期检定继电器。
（5）解除闭锁开关
SSM（STK）为解除手动准同期闭锁开关。
（6）手动合闸按钮
SB为手动准同期操作合闸按钮。
（7）自动准同期投切开关
SSA1（DTK）为自动准同期投、切开关。
（8）自动准同期合闸继电器
KCO（HJ）为自动准同期装置ASA（ZTQ）输出的合闸继电器。
（9）断路器辅助触点与合闸接触器
QF1为并列断路器动断辅助触点；KM1为并列断路器的合闸接触器。
1. 手动准同期并列的合闸过程
（1）投入同期表与检定继电器
当操作某同期开关手动准同期并列时，通过操作SSM1开关（SSA1开关处断开状态），投入同期表和同期检定继电器KY。
（2）满足条件后按下合闸按钮
当同期检定继电器KY的动断触点闭合、操作人员观察同期表判断同期条件已满足时，按下合闸按钮SB。
（3）合闸回路的通路
该并列断路器合闸接触器通电，通过SSM1、KY、SB、SS1、KM1令断路器合闸，此时相角差δ不会偏离0°很多。
（4）合闸后的自动切断
断路器合闸后，断路器动断辅助触点QF断开，切断合闸接触器线圈电流，回路中无电流。
（5）并列完成后的退出
并列完成后，退出SSM1开关、退出同期开关。
（6）无压同期的处理
如果并列点一侧无电压，则KY动断触点不可能闭合，为使并列工作（即无压同期）顺利进行，应将SSM投入，解除KY闭锁（合闸后要及时退出）。
（7）无压同期解除闭锁的风险提示
解除KY闭锁后，同期检定不再起作用，此时合闸完全依赖操作人员判断，因此合闸后必须及时退出SSM，避免在正常同期时失去检定保护。
2. 自动准同期并列的合闸过程
（1）投入自动准同期装置
当自动准同期并列时，切换SSM1开关，投入SSA1开关（自动准同期装置投入，SSA1开关不在试验位置）、同期装置启动ASA正常、投入相应并列点同期开关。
（2）满足条件后合闸继电器动作
当满足同期条件时，合闸出口继电器KCO动作，通过SSM1、SSA1、KCO、SS1、KM1令断路器并列合闸。
（3）与手动准同期的差异
合闸过程与手动准同期相同，只是KCO触点取代了手动按钮SB的操作。即合闸回路的其余环节一致，仅触发环节由人工按钮变为装置出口继电器。
（4）自动与手动的切换关系
SSM1开关决定合闸命令来自手动按钮还是自动装置出口继电器，两种方式不可同时投入，以免造成合闸命令冲突。
3. 同期开关的防误操作设计
（1）钥匙闭锁
同期开关手柄带锁，只配有一把钥匙，当操作某一同期开关时，可用这把钥匙操作。
（2）单一操作限制
若要操作另一同期开关，则只有将这把钥匙取出（该同期开关断开）后才能操作。保证任何时候只能有一个同期开关可操作，满足了切换要求。
（3）防误操作的意义
该设计从机械上保证同一时间只有一个并列点的同期电压、对象选择信号与合闸命令回路被接通，从而避免两个及以上对象同时投入造成的电压互感器二次侧短接或合闸命令冲突。
合闸命令切换接线图
总结
本文围绕柴油发电机并联系统数字式自动准同期装置的多对象同期与切换接线展开，说明装置虽可实现多并列点同期，但在同一时间内只能对一个并列点进行准同期并列，各同期对象的整定参数按对象选择信号自动提取，同期对象数不应小于实际并列点数。由于并列点数为N时同期电压有2N个，而装置只有两路同期电压输入，因此同期电压、调速脉冲、调压脉冲与合闸脉冲均须随对象选择信号自动切换，且切换必须安全可靠，对象选择信号取消时同期电压应自动退出，不允许两个及以上对象选择信号同时输入。其意义在于：多对象同期的关键在于切换的可靠性与唯一性，同期电压取自不同电压互感器二次侧，一旦切换不当造成短接，后果严重。采用同期开关SS同时完成同期电压接入、对象选择、调速调压出口与合闸命令的切换，并借助手柄带锁、只配一把钥匙的机械闭锁方式保证同一时间只有一个同期开关可操作，可以从结构上满足切换要求。理解手动准同期与自动准同期在合闸回路上的差异，即两者仅触发环节不同而其余环节一致，以及无压同期时解除KY闭锁后应及时退出的操作要求，有助于在实际操作中正确使用同期装置，避免误操作造成的设备损坏或并列失败，从而保障柴油发电机并联系统的安全运行。
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