660mW超超临界机组同期装置调试

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摘要 同期装置承担着机组与电网顺利对接的重要任务。现代大型发电机组越来越多的使用自动同期装置。本文对自动同期装置调试流程进行分析，并基于国华陈家港2×660mw机组调试中出现的问题进行探讨。讨论同期装置电气回路与热工DCS逻辑的配合，同时对同期回路调试提出了几点宝贵的意见。对国内大型火力发电机组同期装置的调试具有较为实用的指导意义和借鉴价值。

关键词 机组；电网；同期装置；调试

中图分类号TM621 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）55-0158-02

0 引言

陈家港电厂一期机组为2×660mW超超临界机组，其同期装置使用深圳市智能设备开发有限公司开发的第八代产品，型号为SID-2CM。保证同期装置调试的质量，为机组的顺利并网创造条件。

1 同期装置调试流程

1.1 同期电压回路分析

港电公司的同期电压取向：系统侧电压取自500kV母线PT二次电压，待并侧电压取自发电机出口PT二次电压。由于设计的同期回路中未使用转角变，所以必须保证输入同期装置的电压为同向电压，即矢量方向一致。

确定PT二次回路电压相别。港电公司的一次系统示意图如图1所示，发电机出口电压经过主变，升压为升压站电压。主变的接线组别为YNd11，由于同期电压均使用PT二次星侧电压，即二次电压同一次电压同相位。

1.2 矢量分析

YNd11接线的变压器高压侧电压在12点位置，同相别低压侧电压在11点位置。通过矢量图可以得知，主变高压侧的BC线电压同发电机出口C相电压相位一致。如图2所示。同理可得：主变高压侧AB线电压同发电机出口A相电压相位一致。主变高压侧CA线电压同发电机出口B相电压相位一致。

2 机组调试中出现的问题分析

2.1 同期电压回路短路问题

概述：陈家港1号机组同期装置在进行1号主变高压侧开关传动试验时，同期电压回路发生短路现象，发电机出口PT二次至同期装置电压熔丝熔断。

事件经过：

2010年6月9日下午15时，机组调试人员对同期装置进行设备传动试验。当调试所调试人员将SA1切换把手由试验位转换至手准位，准备用手动同步表进行同期合闸时，待并侧电压突然降低为零，同步表指针位置偏离同步点。自动同期装置显示电压亦为零。

2010年6月9日下午15时15分机组调试人员对同期电压回路进行检查，在发电机出口PT端子箱处，发现至同期回路电压熔丝熔断。初步判断电压回路绝缘性能可能存在下降的趋势，用摇表进行摇测，回路绝缘良好，均大于0.5MΩ。

2010年6月9日下午16时分排除回路绝缘性能损坏的原因，调试人员对设计院回路进行检查，未发现不满足设计图纸缺陷。设计院回路存在问题被否认。

2010年6月9日下午16时30分经过筛查：回路绝缘损坏排除，设计院设计联系电缆回路绝缘损坏排除。

2010年6月9日下午16时40分，调试人员判断熔丝型号可能不满足现场实际要求，当SA1切换把手切换过程中，由于回路中存在感性负载（同期屏内隔离变绕组），存在释放能量过程，可能烧坏电压熔丝。于是准备更换大容量电压熔丝。但是，此举存在风险，如果更换的熔丝容量较大，超过PT二次绕组承受范围，而不能保护PT二次绕组，将可能烧坏PT，引起较大事故。这一做法被否定。

2010年6月9日下午16时55分，经过调试人员再次分析，发现是在切换把手由试验位置切换至手动位置时熔丝熔断，于是对同期屏内部电压回路进行检查。按照电气常识，不同相别的电压不能存在于同一回路中，否则将引起短路事故。

2010年6月9日下午17时16分，最终检查至手动同步表时，发现同步表的A和A0’在表计内部连接。而陈家港电厂同期电压回路使用不同相别电压作为待并侧和系统侧电压，所以产生短路现象。而图3中同步表的A和A0’没有连接在一起，属于图纸不符合现场实际。

处理方案（一）：将同步表计的系统侧电压回路接至隔离变低压侧，即同步检查继电器电压回路与同步表电压回路共用一只隔离变，将系统电压与待并侧电压通过隔离变进行隔离，如图4所示。改动前同期电压回路如图3所示。

处理方案（二）：增加一只隔离变，接入同步表回路。

经过讨论，为节省费用，使用方案（一），已经满足现场需求。

2.2 同期装置自动关机时延问题

港电公司的主变高压侧断路器合闸反馈至同期装置，供给同期装置。当高压侧断路器合闸后，同期装置的任务已经完成，需要及时断电。

暂时港电公司的同期装置自动关机延时定值为2S，方便专业人员及时记录同期装置的合闸信息，包含合闸时间。

2.3 同期检查继电器

同期检查继电器采集发电机侧和系统侧电压，当发电机侧和系统侧电压角差达到整定值时，同期检查继电器动作，允许同期装置合闸。

继电器的常闭辅助触点串联进入同期合闸回路，当角差高于定值时，常闭触点打开，当角差低于定值时，常闭触点闭合。

3 同期合闸条件探讨

防止发生非同期并网事故在二十五项反措中有详细描述：“发电机非同期并网，使转子的扭矩剧增，对机组尤其是对转子产生的损害非常大，轻则损害转子的寿命，重则将导致机组轴系的严重毁坏事故。”

机组进入同期合闸期时，机组的各项参数已经稳定。保证同期需要的各项条件满足，才能实现同期合闸的顺利，才能有效防止发生非同期并网事故。

现重点讨论机组允许同期装置投入需要的电气条件。

1）发变组500kV 断路器分闸反馈；

2）无发变组500kV 断路器就地位置；

3）无发变组 500kV断路器交流电源故障；

4）无发变组 500kV断路器直流电源故障；

5）发电机励磁系统无异常；

6）500kV 隔离刀闸2组中有任何一组在合位；

7）主变断路器两侧地刀均在分闸；

8）无发变组保护动作；

9）发变组无异常；

10）发电机机端电压高于80%额定定值。

同期合闸允许的电气条件必须满足，才能允许同期合闸。

4 结论

本文存在一定的局限性，受限于SID-2CM的电气回路调试，但是详细分析同期电压回路及控制回路，同时还罗列热工DCS同期投入允许条件，对国产同类型机组的同期调试具有一定的指导和借鉴意义。

参考文献

[1]高春如.大型发电机组继电保护整定计算与运行技术[M].中国电力出版社.

[2]毛锦庆.电力系统继电保护实用技术问答[M].中国电力出版社.