SID-2CM型微機(jī)同期裝置在大屯發(fā)電廠的應(yīng)用

鹿啟偉

摘要：發(fā)電機(jī)并網(wǎng)是發(fā)電廠的一項事關(guān)重大的操作，它直接涉及到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定及發(fā)電機(jī)的安全，由于我廠電氣接線的復(fù)雜性，任一臺機(jī)組的非同期并列，都將嚴(yán)重影響大屯電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，發(fā)電機(jī)同期裝置的正確選擇事關(guān)重大，文章就SID-2CM型微機(jī)同期裝置在我廠的應(yīng)用進(jìn)行了全面闡述。

關(guān)鍵詞：SID-2CM；微機(jī)同期裝置；運行維護(hù)；發(fā)電機(jī)并網(wǎng)

中圖分類號：TM762文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2012）22-0101-031概述

發(fā)電機(jī)并網(wǎng)是發(fā)電廠的一項事關(guān)重大的操作，是將待并發(fā)電機(jī)先行勵磁，然后調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，在符合同步條件的瞬間合上發(fā)電機(jī)斷路器，并入系統(tǒng)。它直接涉及到系統(tǒng)運行的穩(wěn)定及發(fā)電機(jī)的安全。對這一操作的要求是快速準(zhǔn)確。鑒于大屯電網(wǎng)的復(fù)雜性和煤礦等一類負(fù)荷供電的可靠性，大屯發(fā)電廠在選擇同期裝置時，考慮了諸多方面的并網(wǎng)要素。如果不能清楚地認(rèn)識并網(wǎng)要素，將會帶來嚴(yán)重后果，嚴(yán)重時將直接影響著大屯電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

2發(fā)電機(jī)并網(wǎng)要素的誤區(qū)及理解

2.1電壓差和頻率差無需精心調(diào)節(jié)

待并發(fā)電機(jī)對系統(tǒng)的電壓差和頻率差無需精心調(diào)節(jié)，并網(wǎng)時的沖擊電流及拍振電流對發(fā)電機(jī)的影響不是太大。

2.2待并發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)電壓存在一定的相角差也無妨

并網(wǎng)時發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)電壓間存在一定的相角差也無妨。只要在合閘回路中串進(jìn)同期檢查繼電器（TJJ）的閉鎖接點就可靠了。

2.3并網(wǎng)方式及裝置不需嚴(yán)格要求

只要能把發(fā)電機(jī)并上電網(wǎng)，不論是用手動還是用誤差極大的同期裝置，能并就行。

2.4不能清楚地認(rèn)識上述誤區(qū)帶來的嚴(yán)重后果

2.4.1電壓差較大的情況下，并列后，發(fā)電機(jī)繞組內(nèi)出現(xiàn)很大的沖擊電流，因而會對發(fā)電機(jī)造成損害。

2.4.2電壓相位不一致，其后果是可能產(chǎn)生很大的沖擊電流而使發(fā)電機(jī)燒毀。相位不一致比電壓不一致的情況更為嚴(yán)重。如果相位相差180°，近似等于機(jī)端三相短路電流的兩倍，此時，流過發(fā)電機(jī)繞組的內(nèi)部電流具有相當(dāng)大的有功成分，這樣會在軸上產(chǎn)生力矩，或使設(shè)備燒毀，或使發(fā)電機(jī)大軸扭曲。

2.4.3當(dāng)頻差較大時進(jìn)行同期合閘，頻率較高的一側(cè)在合閘瞬間會將多余的能量傳遞給頻率低的一側(cè)，發(fā)電機(jī)將經(jīng)過暫態(tài)過程被拉入同步，嚴(yán)重時還可能失步。在拉入同步的過程中，由頻率不同而形成的脈動電動勢產(chǎn)生拍振電流。拍振電流產(chǎn)生較多的脈動有功功率，對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生加速力矩，使發(fā)電機(jī)振動，當(dāng)頻率差過大時由于轉(zhuǎn)子磁極與電樞磁場相對速度過大，發(fā)電機(jī)很難被拉入同步。

2.5對準(zhǔn)同期方式四個條件的理解

準(zhǔn)同期并列要求在合閘前調(diào)節(jié)待并發(fā)電機(jī)或待并系統(tǒng)時滿足四個條件，對并列點斷路器兩側(cè)的相序、電壓、頻率及相位差有如下的要求：

2.5.1待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的相序相同（這一條一般在設(shè)備安裝投用前已解決）。

2.5.2電壓相等，誤差不應(yīng)超過±（5% ～10%)。

2.5.3電壓相位一致，誤差不大于5°。

2.5.4頻率相等，誤差不應(yīng)超過±（0.2% ～0.5%

fn)。

提出這些要求的目的是希望在較為理想的沖擊電流作用下，將發(fā)電機(jī)平穩(wěn)地并入電網(wǎng)。但是一些電廠由于同期裝置不可靠或是要手動并網(wǎng)，把這幾條要求控制得不當(dāng)，延緩并網(wǎng)時間或引起較大的沖擊，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重后果。對于相角差這一條件更應(yīng)嚴(yán)加控制，控制相角差主要應(yīng)使用通過實測的精確斷路器合閘時間去定準(zhǔn)同期裝置的導(dǎo)前時間，而且還要考慮并網(wǎng)過程中頻差及其變化率的影響。從大量發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)檢修記錄中都可以看到線棒、軸瓦、聯(lián)軸器受損的記錄，發(fā)電廠常常把這一后果歸咎于發(fā)電機(jī)制造廠的質(zhì)量，而從來都不去想這是由于在有相角差時并網(wǎng)造成的惡果。

對頻率及電壓的精心調(diào)節(jié)浪費了大量時間，不僅不能及時地開出發(fā)電機(jī)去頂出力，而且?guī)砹藰O大的空轉(zhuǎn)能耗的浪費，屢屢發(fā)生的大相角差并網(wǎng)使發(fā)電機(jī)組的繞組、軸瓦、聯(lián)軸器等受到嚴(yán)重的累積損傷，在線路面臨兩端未解列的同頻并網(wǎng)時，由于功角的存在，手動合閘所引起的潮流突發(fā)性再分配導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動，甚至兩端失步而跳閘。

3大屯發(fā)電廠SID-2CM微機(jī)同期裝置的應(yīng)用

3.1同期裝置主要功能

3.1.1準(zhǔn)確測量并顯示待并雙方的電壓和

頻率。

3.1.2能夠自動破壞同頻不同相的現(xiàn)象，加快同期并列過程。

3.1.3在進(jìn)行線路同頻并網(wǎng)（合環(huán)）時，如并列點兩側(cè)功角及壓差小于整定值，將立即實施并網(wǎng)操作，否則就進(jìn)入等待狀態(tài)，并發(fā)出信號，具備自動識別差頻或同頻并網(wǎng)功能。

3.1.4完成并網(wǎng)操作后將自動顯示斷路器合閘回路實測時間。

3.1.5具有與上位機(jī)通訊的功能。

3.1.6裝置具有完善的自檢功能，任何軟硬的故障都會使裝置進(jìn)入閉鎖狀態(tài)。

3.2同期裝置測試

3.2.1現(xiàn)場測試。測試菜單中的各項功能都會在現(xiàn)場測試時引起實施調(diào)壓、調(diào)速或合閘，因此要在測試前做好相應(yīng)的安全措施。

無壓空合閘：裝置在判斷系統(tǒng)側(cè)TV和待并側(cè)TV沒有電壓的情況下，按“確認(rèn)”鍵即可合一次斷路器，目的是試驗斷路器及合閘回路是否正常。

并網(wǎng)過程測試：該操作除不能按遙控方式進(jìn)行外，其過程及顯示與工作狀態(tài)下的并網(wǎng)操作一樣，也會調(diào)壓和調(diào)頻，只是繼電器閉鎖了合閘回路。

被控對象傳動試驗：用于測試加速、減速、升壓、降壓、合閘、閉鎖和報警繼電器是否能正確對應(yīng)驅(qū)動被控對象，以確認(rèn)外部控制電纜接線的正

確性。

3.2.2裝置測試。裝置測試包括測試頻率、電壓、角度，測試并列點各通道，測試按鍵、開關(guān)，測試TV二次斷線。

測試頻率、電壓、角度：選擇菜單進(jìn)入“測試頻率、電壓、角度”界面，顯示屏顯示待并側(cè)與系統(tǒng)側(cè)頻率、電壓、角度信息，通過旋轉(zhuǎn)面板上的Vs、Vg旋鈕，即可改變系統(tǒng)側(cè)或待并側(cè)的電壓。改變后的頻率和電壓值在顯示屏上顯示。

測試并列點各通道：選擇菜單進(jìn)入“測試并列點各通道”界面，撥動面板上的開關(guān)，當(dāng)某并列點開關(guān)撥上時，對應(yīng)的并列點被選中，顯示屏上對應(yīng)的顯示反轉(zhuǎn)。

測試按鍵、開關(guān)：選擇菜單進(jìn)入“測試按鍵、開關(guān)”界面，轉(zhuǎn)動工作方式開關(guān)，在相應(yīng)位置上可以顯示“工作”、“測試”或“設(shè)置”。按六個按鍵之一，將在屏幕上顯示上鍵、下鍵、左鍵、右鍵、確認(rèn)鍵。按“退出”鍵，則停止測試，返回裝置測試菜單。

測試TV二次斷線：選擇菜單進(jìn)入“測試TV二次斷線”界面，撥動測試模塊下部的TV二次斷線試驗開關(guān)SF、SA、SB、SC、GF、GA、GB、GC，開關(guān)撥向上方為斷線，如斷線則反轉(zhuǎn)顯示。

3.3同期裝置運行維護(hù)

3.3.1要保證機(jī)組同期回路接線正確、可靠，利用機(jī)組檢修期間進(jìn)行必要的回路檢查。

3.3.2同期裝置在機(jī)組正常運行時是不工作的，為保證裝置的可靠性，也應(yīng)定期上電檢查。

3.3.3同期裝置的相關(guān)技術(shù)資料應(yīng)配備齊全。

因為同期裝置只是在機(jī)組并網(wǎng)時工作，因此裝置的運行工況及運行技術(shù)水平容易讓相關(guān)人員忽視，因此定期加強(qiáng)同期回路的技術(shù)培訓(xùn)顯得異常重要，也是保證機(jī)組安全運行的重要工作。

4結(jié)語

大屯發(fā)電廠應(yīng)用SID-2CM微機(jī)同期裝置已安全運行7年多，在多次的發(fā)電機(jī)并列時，對發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)基本沒有沖擊，裝置功能齊全、操作方便、安全可靠，為大屯發(fā)電廠及大屯電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運行起到了有力的保障作用。

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