電廠同期回路增設同期檢查繼電器應用淺析

樊雪昆

【摘 要】非同期合閘對一次設備和電力系統(tǒng)危害嚴重，雖然當前發(fā)電廠采用的自動準同期裝置智能化程度日趨提高，但是由于人為或者裝置原因?qū)е路峭诓⒘校斐砂l(fā)電機主變損壞甚至電網(wǎng)崩潰的事故近年來仍有發(fā)生。因此，反措要求準同期裝置出口回路應加裝獨立的同期檢查繼電器以進一步提高同期并列的可靠性。論文就某發(fā)電廠同期回路改造原理，實施方案以及回路改造中的問題進行分析。

【Abstract】Non - synchronous switching is a serious hazard to equipment and power system. Although the auto-synchronizers applied in current power plants are increasingly intelligent， however， due to human or device reasons， the accident caused by the failure of power generation and the power grid collapse has occurred in recent years. Therefore， the anti-soc requires that the export loop of the device should be installed independently in the same period to further improve the reliability of the same period. This article briefly analyzes the principle， schemes and the problems of the synchronous loop.

【關(guān)鍵詞】淺析；準同期；可靠性；同期檢查繼電器

【Keywords】brief analysis； quasi-synchronization； reliability； synchronous check relay

【中圖分類號】TM62 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）09-0180-02

1 引言

自2002年廠網(wǎng)分離改革推行以來，我國電力系統(tǒng)的總裝機容量和單機容量增長態(tài)勢迅猛，所取得的成績舉世矚目。同時，這也意味著一旦發(fā)生電力事故，如果沒有有效的繼電保護措施，造成的損失將更加嚴重。機組啟動后并網(wǎng)是舉足輕重的一環(huán)，稍有不慎則可能造成非同期合閘。非同期并列屬于電氣操作惡性事故，可能對一次設備造成嚴重損傷甚至拉跨電網(wǎng)。雖然當前自動準同期裝置在發(fā)電廠應用廣泛，但是為了避免由于同期裝置異常釀成事故，仍舊需要一些措施來保障同期可靠性。

2 準同期并列原理和加裝同期繼電器的目的

2.1 準同期并列原理

同期合閘必須滿足雙側(cè)電壓幅值，頻率和相位相等（小于允許差值）。以某電廠采用江蘇國瑞自動化工程有限公司W(wǎng)X-98F（T）型微機準同期裝置的接線方式和原理為例進行說明。主變?yōu)閅d11接線，由I母PT和II母PT的輔助二次繞組分別取系統(tǒng)C相相電壓，變比為0.1kV，經(jīng)母線設備接口屏并列，母聯(lián)保護屏切換后將系統(tǒng)C相相地電壓接入準同期裝置；機端電壓則取自發(fā)電機出口PT的基本二次繞組bc相線電壓Ubc，其相電壓變比為0.1/√3 kV。接入裝置時取反方向接入為-Ubc。

2.2 在準同期回路加裝同期繼電器的目的

因為當前電力自動化設備的智能化水平越來越高，導致操作人員對于設備的過于依賴則給電網(wǎng)安全帶來一定隱患。不同品牌微機準同期裝置雖然原理大同小異，但是技術(shù)成熟度、可靠性參差不齊，設備老化、故障，軟件程序異常等均可能導致在并網(wǎng)時誤發(fā)合閘指令造成事故。[1]因此在《防止電力生產(chǎn)事故的二十五項重點要求》（2014版）中，第10.9.1條明確要求，微機型自動準同期裝置應安裝獨立的同期檢查閉鎖繼電器，在合閘回路中串入同期檢查繼電器的常閉接點來限制誤發(fā)合閘脈沖命令，形成了一套“雙保險”，有效提高發(fā)電機并列操作的安全系數(shù)。

3 改造實施方案

根據(jù)要求，現(xiàn)在原同期屏內(nèi)加裝一個同期檢查繼電器，從屏柜端子排取系統(tǒng)電壓經(jīng)DTK1至1TJJ線圈，從屏柜端子排取機端電壓經(jīng)DTK1至隔離變DGB，副邊經(jīng)接地后引入1TJJ另一線圈。將新加裝自動準同期合閘投入開關(guān)DTK2，1TJJ閉接點串入自動合閘回路構(gòu)成閉鎖，滿足要求。再加裝一塊用于系統(tǒng)電壓監(jiān)視的數(shù)顯電壓表，并網(wǎng)前和機組正常運行時均投電用于監(jiān)視同期電壓回路。

4 關(guān)于元件選型和回路改造要點淺析

4.1 關(guān)于新增系統(tǒng)側(cè)電壓表和自動同期合閘投入開關(guān)的探討

新加裝一塊系統(tǒng)側(cè)數(shù)顯電壓表在機組正常運行和并列前均投電，用于直觀監(jiān)視系統(tǒng)電壓，發(fā)變組出口斷路器母線側(cè)隔刀機構(gòu)及輔助觸點是否正常。隔離開關(guān)平時僅跟隨機組啟停進行分合，操作頻率很低，操作機構(gòu)及輔助觸點的故障不易被發(fā)現(xiàn)。正因為操作較少，隔離開關(guān)輔助觸點內(nèi)部彈簧長期處于一種受力形態(tài)，使得部分彈簧性能發(fā)生改變，導致觸點分合狀態(tài)異常。如果巡檢人員發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)明顯異常則首要考慮該同期電壓回路是否正常，所以是非常必要的。

原自動合閘出口設計僅有同期合閘裝置輸出擴展繼電器HJ的兩對開節(jié)點。為限制準同期裝置誤發(fā)合閘脈沖，除串入1TJJ閉鎖接點外，加裝自動準同期合閘投入空開DTK2，進一步提高了回路的可靠性。DTK2在機組啟動準備并列前投入，機組正常運行及停機時斷開，目的是設置一道人為可操作的開關(guān)作為避免準同期裝置因誤上電造成誤動的“第三保險”，將非同期并列的風險降至最低[2]。

4.2 新安裝同期檢查繼電器注意要點endprint

雖然在準同期回路安裝同期檢查繼電器，對裝置誤發(fā)合閘脈沖起到了限制作用，但如果繼電器不可靠就會適得其反。因為當同期檢查繼電器由于本身原因或者人為安裝的因素造成的不可靠，當并列條件滿足時，裝置開放出口但是繼電器閉接點仍舊打開則無法合閘。所以只有保證了同期檢查繼電器正常工作，才能使得整個回路真正的可靠。所以1TJJ繼電器安裝前的檢驗，帶回路傳動試驗（假同期試驗）以及跟隨機組停機檢修的定期檢驗至關(guān)重要。根據(jù)經(jīng)驗，目前火電廠普遍采用許繼DT-1/200型同期檢查繼電器，額定電壓100V/100V，整定角度范圍為20～40°。安裝前應測試其可靠動作與可靠不動作情況，同時還應該測試其出口接點在繼電器開放與閉鎖時絕緣情況，防止接點粘連或者電阻過大，保證對回路有效閉鎖和開放，同時要制定合理的定檢計劃。

在接線安裝時，應當注意兩個方面的問題：一是同期檢查繼電器電壓輸入建議選用單極空開，不要選用4P空開。若有一側(cè)電壓回路故障斷開，如果采用4P小空開則會同時切斷另一側(cè)電壓，當兩側(cè)電壓都失去時同期檢查繼電器等同于開放狀態(tài)，就失去了閉鎖作用。如果采用單極空開，一側(cè)故障斷開失壓不會影響另外一側(cè)電壓，繼電器不會失去閉鎖作用。二是機端側(cè)電壓經(jīng)隔離變必須可靠接地，再接入同期檢查繼電器，應該單獨接地而不是通過端子排并接。如果這里不接地或接地不可靠，在做傳動實驗時會時而正常時而不能出口。而準同期裝置不受這個接地點影響，其實就是繼電器不能可靠開放回路，盲目投運可能無法正常并列。在回路改造完后，若做傳動試驗出現(xiàn)類似問題，應首要考慮這個因素，檢查是否接地或者接地良好，在定檢時也要檢查。

5 結(jié)語

雖然回路元件的增加給檢修工作增添了一定工作量，但是出于安全可靠的考慮，自動準同期裝置出口回路增設同期檢查繼電器的辦法是值得推廣的。應該定期對除同期裝置本身檢驗以外，還要重視同期檢查繼電器的檢驗和開放出口的絕緣測試，接地可靠性檢查，防止誤出口或者無法正常開放閉鎖造成延遲并網(wǎng)。

【參考文獻】

【1】肖碩霜，修榮堃，黨政，晉龍興.電壓切換回路隱患分析及其改進措施[J].電氣技術(shù)，2016（01）：56.

【2】王哲.基于隔離開關(guān)輔助接點位置不對應對電壓切換回路影響的分析及其防范措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（14）：78.endprint