SID-2CM型微機同期裝置在大屯發電廠的應用

鹿啟偉

摘要：發電機并網是發電廠的一項事關重大的操作，它直接涉及到系統運行的穩定及發電機的安全，由于我廠電氣接線的復雜性，任一臺機組的非同期并列，都將嚴重影響大屯電網的安全穩定運行，發電機同期裝置的正確選擇事關重大，文章就SID-2CM型微機同期裝置在我廠的應用進行了全面闡述。

關鍵詞：SID-2CM；微機同期裝置；運行維護；發電機并網

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

發電機并網是發電廠的一項事關重大的操作，是將待并發電機先行勵磁，然后調節發電機的電壓和頻率，在符合同步條件的瞬間合上發電機斷路器，并入系統。它直接涉及到系統運行的穩定及發電機的安全。對這一操作的要求是快速準確。鑒于大屯電網的復雜性和煤礦等一類負荷供電的可靠性，大屯發電廠在選擇同期裝置時，考慮了諸多方面的并網要素。如果不能清楚地認識并網要素，將會帶來嚴重后果，嚴重時將直接影響著大屯電網的安全穩定運行。

2發電機并網要素的誤區及理解

2.1電壓差和頻率差無需精心調節

待并發電機對系統的電壓差和頻率差無需精心調節，并網時的沖擊電流及拍振電流對發電機的影響不是太大。

2.2待并發電機與系統電壓存在一定的相角差也無妨

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

2.3并網方式及裝置不需嚴格要求

只要能把發電機并上電網，不論是用手動還是用誤差極大的同期裝置，能并就行。

2.4不能清楚地認識上述誤區帶來的嚴重后果

2.4.1電壓差較大的情況下，并列后，發電機繞組內出現很大的沖擊電流，因而會對發電機造成損害。

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

2.4.3當頻差較大時進行同期合閘，頻率較高的一側在合閘瞬間會將多余的能量傳遞給頻率低的一側，發電機將經過暫態過程被拉入同步，嚴重時還可能失步。在拉入同步的過程中，由頻率不同而形成的脈動電動勢產生拍振電流。拍振電流產生較多的脈動有功功率，對轉子產生加速力矩，使發電機振動，當頻率差過大時由于轉子磁極與電樞磁場相對速度過大，發電機很難被拉入同步。

2.5對準同期方式四個條件的理解

準同期并列要求在合閘前調節待并發電機或待并系統時滿足四個條件，對并列點斷路器兩側的相序、電壓、頻率及相位差有如下的要求：

2.5.1待并發電機和系統的相序相同（這一條一般在設備安裝投用前已解決）。

2.5.2電壓相等，誤差不應超過±（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，將發電機平穩地并入電網。但是一些電廠由于同期裝置不可靠或是要手動并網，把這幾條要求控制得不當，延緩并網時間或引起較大的沖擊，甚至導致嚴重后果。對于相角差這一條件更應嚴加控制，控制相角差主要應使用通過實測的精確斷路器合閘時間去定準同期裝置的導前時間，而且還要考慮并網過程中頻差及其變化率的影響。從大量發電廠的發電機檢修記錄中都可以看到線棒、軸瓦、聯軸器受損的記錄，發電廠常常把這一后果歸咎于發電機制造廠的質量，而從來都不去想這是由于在有相角差時并網造成的惡果。

對頻率及電壓的精心調節浪費了大量時間，不僅不能及時地開出發電機去頂出力，而且帶來了極大的空轉能耗的浪費，屢屢發生的大相角差并網使發電機組的繞組、軸瓦、聯軸器等受到嚴重的累積損傷，在線路面臨兩端未解列的同頻并網時，由于功角的存在，手動合閘所引起的潮流突發性再分配導致繼電保護誤動，甚至兩端失步而跳閘。

3大屯發電廠SID-2CM微機同期裝置的應用

3.1同期裝置主要功能

3.1.1準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象，加快同期并列過程。

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

3.1.4完成并網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入閉鎖狀態。

3.2同期裝置測試

3.2.1現場測試。測試菜單中的各項功能都會在現場測試時引起實施調壓、調速或合閘，因此要在測試前做好相應的安全措施。

無壓空合閘：裝置在判斷系統側TV和待并側TV沒有電壓的情況下，按“確認”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。

并網過程測試：該操作除不能按遙控方式進行外，其過程及顯示與工作狀態下的并網操作一樣，也會調壓和調頻，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驅動被控對象，以確認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，測試TV二次斷線。

測試頻率、電壓、角度：選擇菜單進入“測試頻率、電壓、角度”界面，顯示屏顯示待并側與系統側頻率、電壓、角度信息，通過旋轉面板上的Vs、Vg旋鈕，即可改變系統側或待并側的電壓。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：選擇菜單進入“測試并列點各通道”界面，撥動面板上的開關，當某并列點開關撥上時，對應的并列點被選中，顯示屏上對應的顯示反轉。

測試按鍵、開關：選擇菜單進入“測試按鍵、開關”界面，轉動工作方式開關，在相應位置上可以顯示“工作”、“測試”或“設置”。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SF、SA、SB、SC、GF、GA、GB、GC，開關撥向上方為斷線，如斷線則反轉顯示。

3.3同期裝置運行維護

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

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

3.3.3同期裝置的相關技術資料應配備齊全。

因為同期裝置只是在機組并網時工作，因此裝置的運行工況及運行技術水平容易讓相關人員忽視，因此定期加強同期回路的技術培訓顯得異常重要，也是保證機組安全運行的重要工作。

4結語

大屯發電廠應用SID-2CM微機同期裝置已安全運行7年多，在多次的發電機并列時，對發電機和系統基本沒有沖擊，裝置功能齊全、操作方便、安全可靠，為大屯發電廠及大屯電網的安全、穩定、可靠運行起到了有力的保障作用。

參考文獻

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