基于三分之四接线的微机自动准同期同期装置改造

基于三分之四接线的微机自动准同期同期装置改造

苏钰

大唐国际王滩发电有限责任公司

摘要：本文围绕三分之四接线方式的发电厂自动准同期装置改造，就同期改造中的并列点、假同期、假并列试验进行讨论分析，使得三分之四接线方式的发电厂同期改造方案趋于合理、完善、安全。

关键词：同期装置改造；三分之四接线方式

1、概述。

新的电源并网或两个相互独立的电网并网时，无论是手动并网操作，还是故障后重合闸装置自动并网，都必须考虑两侧电压之间的幅值、相位、频率是否满足同期并网条件，否则就会造成非同期并网，给发电机和电网带来较大的冲击，甚至会使电网系统发生震荡，影响系统的稳定运行。随着技术的发展，先进的微机型同期检测装置和同期捕捉装置大量投入使用，同期的检测和捕捉问题已经得到了较好的解决，但是为了适应各种运行方式的灵活转换，电网中的500kV变电站大多数使用了3/2的接线方式，3/4接线方式的同期回路在电网中较为少见。我厂2号机组自动准同期装置于2005年投产，到目前为止已经运行了16年，电子元器件部分老化，影响电网、机组运行的稳定性。如果自动准同期装置出现误动或拒动，会增加线路跳闸或全厂停电的危险性，甚至影响电网安全。本文结合我厂2号机组自动准同期装置的改造工作，讨论分析基于3/4接线方式下自动准同期装置改造中并列点的选取，假同期、假并列试验方案的设计。

2、我厂一次电气主接线图及3/4接线方式简介。

我厂共2台660MW发电机组，2条出线，采用了3/4的接线方式。

图2-1 电气主接线图

3、2号机组同期并列点选取。

基于主回路3/4的接线方式，我厂2号机组共设置4个并列点。

并列点一:500kVⅠ母线，并列断路器为5011断路器；

并列点二:：500kVⅡ母线，并列断路器为5012断路器；

并列点三：王安#1线，并列断路器为5012断路器；

并列点四:1号机组主变高压侧，并列断路器为5012断路器。

4、2号机组发电机同期系统检查、同源核相试验。

在同期装置改造完成后，由于二次回路有所变动，所以应在装置正式投运前进行同源核相试验。同源核相试验的目的是检测同期装置中系统侧、待并侧电压回路的接线正确性，防止由于二次回路接线错误而造成非同期并网事故，给机组，甚至电网带来巨大危险。我厂共四个并列点，这里只选用了并列点一作为同源核相试验并列点，试验成功后选择电压回路正确的并列点一进行并网操作，并列点二、并列点三、并列点四待并网后进行核相。本次核相试验需腾出500kVⅠ母线，然后用待并侧发电机向母线进行空充。选择并列点一进行并网时，系统侧与待并侧电压幅值、相位、角度应完全相同，验证电压回路接线正确性。以下为试验步骤。

4.1 并列点一核相试验

4.1.1 打开同期装置加速、减速、升压、降压出口端子排滑块。

4.1.2检查确认主变高压侧断路器5011、5012、隔离刀闸在断开位置。

4.1.3 确认发电机PT一、二次保险完好，将发电机出口PT推入工作位置，合上发电机机端PT二次开关，合入5011汇控箱500kV Ⅰ母线PT二次空气开关（8VT4 Ⅰ母线PT同期）。

4.1.4 检查主变高压侧中性点接地良好,主变冷却器工作正常。

4.1.5 投入发变组保护。

4.1.6 确认发电机转速维持在额定值3000转/分。

4.1.7 向调度申请：5011断路器间隔转冷备，冷备（500kV Ⅰ母线腾空）。，

4.1.8 退出5012断路器保护屏5012失灵跳王安一线、5012断路器压板。退出5022断路器保护屏5022断路器失灵跳王安二线、5022压板。

4.1.9 合上灭磁开关，投入励磁调节器，升至额定电压。

4.1.10 向华北网调申请合入5011-6刀闸。

4.1.11 向华北网调申请5011断路器有由冷备用转为热备用。

4.1.12 向华北网调申请5011断路器由热备转运行。

4.1.13 用2号主变高压侧PT与500kV Ⅰ母线PT进行二次电压核相。在同期屏处分别测量待并侧电压幅值为57.74V，500kVⅡ母线侧电压幅值为57.74V。使用相位表测量同期装置端子排分别与R3:11,R3:12间相位差为0°（理论值为0°）。

4.1.14 核相检查正确后，选择方式一，启动同期装置，观察同期装置指示应为同期状态。2号主变高压侧电压Vg与500kV Ⅱ母线电压Vs应大致相同，电压差大致为0%，Fs与Fg应大致相同，频差大致为0Hz，相角差&大致为0°，同步表应指示在0位，同期装置发加速指令。否则应调整接线。

5、2号机组发电机同期装置假并列实验

经过假同期试验我们验证了同期装置电压二次回路的接线正确，下一步则要进行假并列试验。其目的是在于检查同期装置是否能够可靠动作，并网开关的控制回路是否完好，并测量并网开关的合闸反馈时间是否控制在规程允许范围内。以下为试验步骤             

5.1.1 向调度申请：2号发变组经5011、5012断路器进行假同期试验。

5.1.2确认主变高压侧5011、5012断路器、隔离刀闸在断开位置。

5.1.3 投入发变组保护。

5.1.4 将下列信号接入录波器：

 1、自动准同期装置的导前合闸脉冲；

 2、 2号主变高压侧电压、500kV Ⅰ母线电压、王安一线电压、1号主变高压侧电压、500kV Ⅱ母线电压；

 3、 5011、5012断路器辅助接点。

5.1.5 检查并确认5011、5012断路器合闸位置启动热工DEH调速回路接线已断开。

5.1.6 合上灭磁开关，投入励磁调节器，升至额定电压至额定值，维持发电机转速及电压在额定值。

5.1.7 检查确认5011-6、5011-1、5011-2、5012-1、5012-2在断开位置。

5.1.8 分别调整发电机转速使发电机频率低于和高于系统频率0.2Hz,用DCS 选择“ASS投入 1”（同期方式一），将DEH投入自动，同期系统将自动投入5011断路器的自动准同期装置，观察自动准同期装置ASS通过DEH自动调整发电机转速的情况，监视同期表的指示。自动准同期装置ASS应能自动调整发电机频率与系统频率趋于一致。在同期条件满足时，自动将5011断路器合闸（同时进行录波）。试验结束后退出DEH自动，退出“ASS投入 1”，拉开5011断路器。

5.1.9 分别调整发电机电压低于和高于系统电压35,用DCS 选择“ASS投入 1”（同期方式一），将DEH投入自动，观察自动准同期装置ASS通过AVR励磁调节器自动调整发电机电压的情况；监视同期表的指示。自动准同期装置ASS应能自动调整发电机电压与系统电压趋于一致，并自动将5011断路器合闸（同时进行录波）。试验结束后退出DEH自动，退出“ASS投入1”，拉开5011断路器。

图5.1

由图可知同期装置合闸脉冲脉宽为95ms，符合要求。

5.1.11 试验结束后，将发电机电压降至最低，逆变灭磁。

6、结论

这样同期装置改造后的同源核相、假同期试验均已完成，完美的验证了电压回路接线正确性和同期装置的可靠性。由于3/4接线其余并列点难以进行核相试验，故并列点二、三、四核相由并列点一并网后在装置内部进行核相检查。若发现相位错误，应禁用此并列点并随机组停机检修。本文基于3/4接线方式的发电厂同期改造，设计出改造后试验方案，对于以后3/4接线方式的发电厂同期改造有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1] 傅晓峰，楼国才，徐金兵，等. 一种检查同期回路接线的新方法[J]. 电力系统保护与控制，2010,38（13）：133-135.