当待并发电机的电压与电网电压相差较大时并车，也同样会引起较大的电流冲击，当待并发电机采用无刷励磁相复励磁PI调压系统，当待并发电机电压低于电网电压并车，还会引起待并发电机的励磁电流越来越小，会使无功电流很大，甚至会造成发电机自动开关跳闸而使并车失败。鉴于上述原因，为了保证并车时，相角差和电压差均在允许范围内，我们研制了同步检查装置，即相角保护与自动全闸装置，它自动检测待并发电机和电网的相角差和电压差，当大于设定值时，即使误操作，开关不会合闸，只有当相角差和电压差均在允许设定值范围内，开关才允许合闸，同时该装置还具有自动合闸功能。当相角和电压差均在允许范围内时，会自动发出合闸信号，使自动开关自动合闸。

　　2相角差检测相角差检测就是准确地检测待并发电机和电网之间的相角差，为下一级提供控制信号。

　　相角差检测电路由隔离变压器、降压电阻电位器、桥式整流电路、滤波器和限压环节等组成，其原理从波形图可以看出：差频电压U随待并发电机与电网电压之间的相角变化而变化的。当相角= 0时，U = 0；当相角= 180时，U达最大值。因此，差频电压U的大小完全反应了待并发电机与电网电压之间的相角差，可以作为下一级的相位控制信号。

　　3采用无刷励磁相复励调压的发电机并车时，待并发电机的电压必须高于电网电压，当低于电网电压时有可能使其励磁电流越来越小，而造成并网失败< 1>.所以，电压差检测电路的任务就是保证只有电压差小于6V，而且待并发电机电压必须高于电网电压，才能使自动开关合闸。否则自动开关合不上闸，电压差检测电路。

　　电压差检测电路中，发电机电压U F和电网电压U W经隔离变压器T3、T4降压及整流反相相加后，在RP2上可以得到一个电压差U，二极管V12，V13就是只有当待并机电压高于电网电压时才能在电位器RP2上产生电压。低于电网电压时，在电位器RP2上就不会有电压差产生，这就实现了只有待并机电压高于电网电压时才有并车信号。如果取隔离变压T3，T4的变压比为10 1，U取为0. 1 0. 6V，则U F和U W的差值为1 6V，电压差在这个范围内，满足并车要求。N1、N2、R13 R16、V14和V15组成窗口电压比较器。如果N1的反相输入端电压整定在0. 6V，N2的同相输入端整定在0. 1V，则U大于0. 1V和U小于0. 6V，N1或N2的输出为低电平；小于0. 1V或大于0. 6V，N1或N2的输出为高电平。输出端经适当变换后，就可得到所需要的电压差保护信号。

　　4信号放大电路由相角差检测电路原理可知，待并发电机和电网电压相角一致时，差频电压U s = 0，相角检测电路的输出U也等于0.按理说，自动开关应当在这一瞬间合闸，但是自动开关从接到合闸信号到开关合闸（主触头闭合）还有一个固有的动作时间，一般需0. 2 0. 4s不等。因此，信号放大电路应该在U s = 0以前的某一时间发出合闸信号，以保证自动开关主触头闭合时正好是U s = 0这一时刻，这就是信号放大电路的任务。信号放大电路如所示。

　　信号放大电路与自动开关合闸电路差频电压U的接法，为下正上负。当U的值小于0. 7V时，二极管V21的阴极电位（B点电位）为正，因V20总是导通的，A点电位总是固定在0. 7V，则三极管V22导通，V23就截止，V24就导通，继电器K1得电动作，常闭触点K 1打开，使与非门N4的一个输出端为高电平，为下面自动开关的合闸准备了条件。当U的电压大于0. 7V时，二极管V 21的阴极变为负了，而三极管V 22的发射极电位为0，由于D21的阴极电位比V 22的发射极电位还低，则V21导通，V22截止，V23导通，V 24就截止，继电器K1不动作，无并车自动开关合闸信号输出。

　　5自动开关合闸电路自动开关合闸电路右半部分，它由按钮SB1、与非门电路N4和N 5、三极管V27、继电器K2和电阻R28，R29等组成。当待并发电机和电网电压相位在允许并车范围内时，V 24导通继电器K1动作，常闭触点K1打开，使门电路1输入端为高电平。

　　又根据，当待并发电机和电网电压差在允许范围内，而且待并发电机电压高于电网电压时，门电路N3输出高电平，则N4二个输入端均为高电平，则输出为低电平，门电路N5的输出为高电平，三极管V27导通，继电器K2得电动作，其输出触点使自动开关合闸，完成并车操作。只要相角和电压差其中一项不满足要求时，门电路N4必有一个输入端为0，N5输出即为0，三极管V27截止，继电器不会动作，不能实现并车操作，起到了并车保护作用。

　　图中按钮SB1的作用是，需采用自动准同步自动合闸发电机自动开关时，在并车操作完毕后，手按住SB1，自动开关会自动合闸使发电机并网。当不需要使自动开关自动合闸时，就不必按压SB1，待符合并车条件时，手动操作使自动开关合闸并网，装置仅起相角保护作用，只有当相角差在预先设定范围内才允许自动开关合闸，因为有继电器K1的常开触串至自动开关的回闸电路。此时装置对电压差不起保护作用，所以，在进行手动并车操作合闸自动开关时，需预先调整好待并发电机与电网的电压差在允许范围内，以避免过大的冲击电流。

　　6超前相角的调整由第4节信号放大电路可知，采用门限电压可以获得自动开关合闸超前相角，以保证自动开关接到合闸信号之后，经一段固有动作时间合闸，正好使开关合闸瞬间，待并发电机与电网电压相角差等于0.由于不同型号的自动开关固有合闸动作时间是不一样的，因此，为了使装置适应不同型号的自动开关具有不同的固有合闸动作时间的需要，就必须要能调整超前相角的大小。根据上面的分析，超前相角的获得是由中二极管V20的管压降0. 7V来保证的，而门限电压0. 7V是固定的，无法进行调节。为了在门限超前相角变化图电压0. 7V不变的条件下能够调整超前相角，在相角检测电路中设置了可调电位器RP1，通过调节RP1的阻值，可以改变差频电压U的幅值，即可实现改变超前相角的大小。从的波形图可以很直观看出超前相角的变化。由可知，当差频周期相同时，调节电位器RP1，使其差频电压的幅值发生变化，曲线1电压幅值最高，曲线3电压幅值最低，该曲线与固定门限电压0. 7V的交点分别为t 1，t 2和t 3，t 1 > t 2 > t 3，所以差频电压U的幅值越大，超前相角就小，差频电压U的幅值越小，超前相角就大。因此，可以通过改变差频电压的幅值，来达到调整超前相角大小的目的，以适应不同型号自动开关的需要。根据试验结果，超前相角可以在10 40范围内调整，完全满足使用要求。

　　7使用注意事项根据调试经验，使用本装置时应注意如下事项：（1）本装置对待并发电机与电网频率差无保护功能。并车时，应预先调整待并发电机的频率高于电网频率0. 15 0. 25Hz左右，即保持差频周期4 6s左右，过大或过小都会产生一定的冲击，或者不易捕捉并车时机；（2）使用本装置时，必须使待并发电机高于电网电压1 6V，超过此范围，该装置具有保护功能，拒绝并车，所以应预先将待并发电机电压调整在高于电网电压1 6V范围内；（3）此装置并车超前相角可以在10 40范围内调整，在使用时，应根据自动开关的固有动作时间，对超前相角进行调整，以及在开关合闸瞬间，使相角差接近为0.

　　8试验结果（1）超前相角调节范围：10 40；的分断浪涌电压，减少开关失真。减少是通过将开关损耗转移到缓冲器上，虽然总的损耗没有减少，但保证了功率器件的能量累积。

　　（2）超前相角在10 40范围内准确发出合闸脉冲信号，超过此范围不发出合闸脉冲；（3）待并发电机电压高于电网电压1 6V范围内准确发出合闸脉冲，电压差小于1V或大于6V时均不发出合闸脉冲信号。

　　9结论本文在分析了发电机与电网并车的条件后，提出了在没有保证并车条件下进行该并车时的保护原理电路，通过试验验证，装置设计合理，原理正确，性能完全满足保护要求，使用该装置后，对防误操作，保证并车安全具有十分重要的意义。