龍福海,李世昌,張 坤
(1.河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司,河北 石家莊 050300;2.國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司,北京 100053)
張河灣蓄能電站微機(jī)同期裝置的應(yīng)用與校驗(yàn)
龍福海1,李世昌1,張 坤2
(1.河北張河灣蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司,河北 石家莊 050300;2.國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司,北京 100053)
張河灣蓄能電站同期裝置采用美國(guó)伍德沃德(WOODWARD)微機(jī)同期裝置SPM-D101 OB/YB產(chǎn)品。每臺(tái)機(jī)組配置有兩套同期裝置,一套作為主用,一套作為同期檢查,只有兩套裝置同期合閘接點(diǎn)均閉合,同期合閘令方能出口。本文介紹了WOODWARD同期裝置的應(yīng)用及校驗(yàn)方法。
微機(jī)同期裝置;校驗(yàn);WOODWARD;自動(dòng)準(zhǔn)同期
在電力系統(tǒng)中,經(jīng)常需要將發(fā)電機(jī)組投入到電力系統(tǒng)并列運(yùn)行,或者將兩個(gè)不同系統(tǒng)并列運(yùn)行以及環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的合環(huán)操作,這些并列操作統(tǒng)稱(chēng)為同期操作。進(jìn)行并列操作的裝置稱(chēng)為同期裝置。同期并列分為準(zhǔn)同期并列和自同期并列。準(zhǔn)同期并列操作就是將待并發(fā)電機(jī)升至額定轉(zhuǎn)速和額定電壓后,當(dāng)滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電壓相序和系統(tǒng)電壓相序相同,發(fā)電機(jī)電壓和并列點(diǎn)系統(tǒng)電壓大小接近相等,誤差不超過(guò)5%~10%,發(fā)電機(jī)的頻率和系統(tǒng)的頻率基本相等,誤差不超過(guò)0.2%~0.5%,合閘瞬間發(fā)電機(jī)電壓相位和系統(tǒng)電壓相位相同時(shí),操作同期點(diǎn)斷路器合閘,使發(fā)電機(jī)并網(wǎng)。自同期并列操作,就是將發(fā)電機(jī)升速至額定轉(zhuǎn)速后,在未加勵(lì)磁的情況下合閘,將發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng),隨即供給勵(lì)磁電流,由系統(tǒng)將發(fā)電機(jī)拉入同步。
張河灣蓄能電站同期裝置采用美國(guó)伍德沃德(WOODWARD)微機(jī)同期裝置SPM-D101 OB/YB產(chǎn)品。每臺(tái)機(jī)組配置有兩套同期裝置,一套作為主用,一套作為同期檢查,只有兩套裝置同期合閘接點(diǎn)均閉合,同期合閘令方能出口。機(jī)組同期裝置有兩種運(yùn)行模式,一種為自動(dòng)模式,一種為手動(dòng)模式,模式切換通過(guò)機(jī)組現(xiàn)地控制單元盤(pán)柜上專(zhuān)用切換開(kāi)關(guān)-S02實(shí)現(xiàn)。當(dāng)同期裝置處于自動(dòng)模式下,同期裝置采用自動(dòng)準(zhǔn)同期方式進(jìn)行并列操作。當(dāng)同期裝置處于手動(dòng)模式下,同期裝置采用半自動(dòng)準(zhǔn)同期方式進(jìn)行并列操作。此外,該同期裝置還支持黑啟動(dòng)功能模式。
2.1 同期裝置的日常維護(hù)
(1)機(jī)組同期裝置的日常維護(hù)項(xiàng)目包括:
1)同期裝置電源工作正常;
2)同期裝置面板指示燈無(wú)報(bào)警指示;
3)同期裝置首次更換時(shí)對(duì)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行配置與確認(rèn);
4)同期裝置外部接線(xiàn)端子牢靠無(wú)松動(dòng)、無(wú)脫落;
5)同期裝置外部無(wú)積塵;
6)同期裝置所有接線(xiàn)必須綁扎牢靠,不可將重力點(diǎn)落在設(shè)備接口處,以防止一定時(shí)間后接口被重力所損壞。
(2)同期裝置檢修每?jī)赡赀M(jìn)行一次;如遇斷路器檢修則應(yīng)安排相關(guān)同期裝置檢修。
2.2 同期裝置的效驗(yàn)
2.2.1 效驗(yàn)裝置接線(xiàn)
此次同期裝置校驗(yàn)裝置用的是PW系列的繼電保護(hù)測(cè)試儀,接線(xiàn)方式如圖1所示。
根據(jù)圖1顯示,各接線(xiàn)情況如下:
(1)將校驗(yàn)儀Va、Vb端子分別接X(jué)10的23、2端子(主變側(cè)PT的A相、發(fā)電機(jī)側(cè)PT的A相);
(2)將校驗(yàn)儀Vn端子接入X10的8、28端子(主變側(cè)PT的B相、發(fā)電機(jī)側(cè)PT的B相短路相接);
圖1 效驗(yàn)裝置接線(xiàn)示意圖
(3)將校驗(yàn)儀輸入E(1)、輸入F(2)接入同期裝置11端子,輸入E(2)接入同期裝置12端子,輸入F(1)接入同期裝置13端子(其中,11為公共端,11、12為同期裝置的“VLTAGE RAISE”,11、13為同期裝置的“VLTAGE LOWER”);
(4)將校驗(yàn)儀輸入G(1)、輸入H(2)接入同期裝置8端子,輸入G(2)接入同期裝置9端子,輸入H(1)接入同期裝置10端子(其中,8為公共端,8、9為同期裝置的“SPEED RAISE”,8、10為同期裝置的“SPEED LOWER”);
(5)將校驗(yàn)儀輸入A(1)、輸入A(2)接入同期裝置14、15端子(“COMMAND CLOSE CB”信號(hào))。2.2.2公共參數(shù)設(shè)置測(cè)量調(diào)壓脈寬時(shí),壓差必須設(shè)置在動(dòng)作區(qū)之外。測(cè)試頻率動(dòng)作時(shí),壓差必須合格;頻差設(shè)置必須在動(dòng)作區(qū)之外。
測(cè)試導(dǎo)前角及導(dǎo)前時(shí)間時(shí),壓差必須合格;頻差必須設(shè)置在動(dòng)作區(qū)之外。
變壓器接線(xiàn)組別為Y/D-11,合閘時(shí)間0.1 s,系統(tǒng)側(cè)額定電壓100 V,額定頻率50 Hz,待并側(cè)額定電壓100 V,允許壓差4 V,允許頻差0.15 Hz。
Z01校驗(yàn)結(jié)果如下:電壓動(dòng)作值104.3 V,頻率動(dòng)作值50.1 V,導(dǎo)前角及導(dǎo)前時(shí)間32.291°/0.897 s。
Z02校驗(yàn)結(jié)果如下:電壓動(dòng)作值104.5 V,頻率動(dòng)作值50.05V,導(dǎo)前角及導(dǎo)前時(shí)間30.247°/0.637s。
(1)同期裝置(-Z01/-Z02)不能顯示的處理:檢查是否存在1號(hào)機(jī)組24 V直流電源故障報(bào)警:U01_GA01_EG006_DI01 UNIT POWER SUPPLY 24 VDC FAULT;檢查裝置供電直流開(kāi)關(guān)U01_GA01_ F115(LCU1)及P01_GA51_F115(LCU5)的位置;若在分開(kāi)位置,可以手動(dòng)試合一次,若再次跳開(kāi)則不允許再次試合;檢查有關(guān)的連接端子是否松動(dòng)。
(2)同期裝置啟動(dòng)后長(zhǎng)時(shí)間不能并網(wǎng)的處理:檢查同期裝置輸出轉(zhuǎn)速增減的端子8/9/10和輸出電壓增減的端子11/12/13是否有輸出,若沒(méi)有輸出則檢查同期裝置本體;檢查增減轉(zhuǎn)速及電壓回路是否正常。
(3)同期裝置-Z01不能正常工作的處理:檢查電源是否正常;檢查同期裝置啟動(dòng)的前提條件是否滿(mǎn)足:Release Black start端子為53,輸入是否為“1”,Reply:CB is open端子為4,輸入是否為“1”、Release CB端子為3,輸入是否為“1”。通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)U01_GA03_S02將同期模式選擇為“MANU”即手動(dòng)同期模式,這樣同期將只通過(guò)同期裝置-Z02判斷同期條件,跳過(guò)故障的-Z01。
(4)同期裝置-Z02不能正常工作的處理:檢查電源是否正常;檢查同期裝置啟動(dòng)的前提條件是否滿(mǎn)足:Release Black start端子為53,輸入是否為“1”,Reply:CB is open端子為4,輸入是否為“1”,Release CB端子為3,輸入是否為“1”,Synch-check端子為54輸入是否為“1”。通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)U01_GA03_S02將同期模式選擇為“AUTO”即自動(dòng)同期模式,并短接端子-Z02:14/15,跳過(guò)故障的-Z02。
(5)同期裝置重新投運(yùn)前的檢查步驟:直接解除斷路器側(cè)同期裝置合閘令的接線(xiàn);在檢查所有測(cè)量電壓相序接線(xiàn)是否正確后,須將同期裝置加電(24 V直流);同時(shí)按住“Digit↑”和“Cursor→”,進(jìn)入設(shè)置模式。在進(jìn)入設(shè)置模式前,應(yīng)確保已將數(shù)字輸入“設(shè)置閉鎖”進(jìn)行復(fù)位(把信號(hào)輸入點(diǎn)連接至0 V或是解除接線(xiàn))。LED燈“automatic”將會(huì)熄滅;按照不同的字碼順序依次輸入?yún)?shù)。設(shè)定限制既可從字碼描述讀取也可從操作手冊(cè)附錄的參數(shù)表查到;不要啟用任何功能(斷路器或控制)并確保所有顯示數(shù)值正確無(wú)誤(和用單獨(dú)的測(cè)量裝置測(cè)得的數(shù)值相同)。如果某相測(cè)量電壓接線(xiàn)不正確或是漏接,黑啟動(dòng)流程可能被激活,將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的非同期合閘。
同期裝置校驗(yàn)的目的是測(cè)量機(jī)組自動(dòng)準(zhǔn)同期時(shí),同期裝置發(fā)出合閘命令(脈沖)的導(dǎo)前時(shí)間、導(dǎo)前角以及實(shí)際合閘時(shí)間。發(fā)電機(jī)非同期并列將產(chǎn)生很大的沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩,發(fā)電機(jī)非同期并列合閘瞬間,發(fā)電機(jī)和所連接的設(shè)備將承受20~30倍額定電流作用下所產(chǎn)生的電動(dòng)力和發(fā)熱量,可能損壞發(fā)電機(jī)的定子線(xiàn)圈,因此,對(duì)同期裝置的日常維護(hù)和校驗(yàn)非常重要。
TM762
B
1672-5387(2016)12-0032-02
10.13599/j.cnki.11-5130.2016.12.012
2016-10-18
龍福海(1983-),男,工程師,從事抽水蓄能電站運(yùn)維管理工作。