朱未峰 吳 剛

（中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所，上海201108）

1 發(fā)電機(jī)同期并網(wǎng)的條件

（1）機(jī)端電壓與電網(wǎng)電壓差值在5%～10%范圍內(nèi)；

（2）機(jī)端頻率與電網(wǎng)頻率差值在0.2%～0.5%范圍內(nèi)；

（3）高壓斷路器開關(guān)應(yīng)該在機(jī)端電壓與電網(wǎng)電壓的相位相差為0時(shí)閉合。

在發(fā)電機(jī)并列時(shí)，如果兩個(gè)電壓的相位不一致，因此而產(chǎn)生的沖擊電流可能達(dá)到額定電流的數(shù)十倍，所以是非常危險(xiǎn)的。即上述差值應(yīng)盡可能達(dá)到最小，實(shí)現(xiàn)對機(jī)組、電網(wǎng)的無沖擊并網(wǎng)。

2 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)接線校驗(yàn)方案

（1）根據(jù)圖1中的一次回路來驗(yàn)證電壓互感器二次回路接線。抽出2QF開關(guān)，單獨(dú)使用發(fā)電機(jī)運(yùn)行，投入勵(lì)磁。用電壓表測量電壓互感器對應(yīng)二次回路各相電壓，如果為零表示正常；用相序表測量電壓互感器二次側(cè)相序，檢查是否相同，如不同，則表示電壓互感器二次側(cè)接線有問題，需校驗(yàn)。

圖1 主接線圖

（2）檢查一次、二次電纜接線。抽出1QF，由系統(tǒng)來帶1YH電壓互感器，由發(fā)電機(jī)來帶3YH，最后使用相序表測量其相序是否相同。

同期點(diǎn)的選擇也很重要，當(dāng)斷路器兩側(cè)可能出現(xiàn)非同一系統(tǒng)電源時(shí)，此斷路器就稱為同期點(diǎn)。

在此也簡述一下如何利用“假同期”的方法實(shí)驗(yàn)發(fā)電機(jī)同期回路的正確性。

既可以通過一次系統(tǒng)進(jìn)行假同期實(shí)驗(yàn)，也可通過操作二次回路進(jìn)行假同期實(shí)驗(yàn)。如圖2所示，一次系統(tǒng)進(jìn)行假同期就是將發(fā)電機(jī)出線柜開關(guān)搖至實(shí)驗(yàn)位置，合上聯(lián)絡(luò)柜QF2，正常投入勵(lì)磁和同期，當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓與系統(tǒng)電壓滿足并網(wǎng)條件，且發(fā)電機(jī)機(jī)端頻率與電網(wǎng)頻率也在并網(wǎng)允許范圍內(nèi)時(shí)，同期裝置等待電網(wǎng)側(cè)與系統(tǒng)側(cè)相位差為零時(shí)，提前發(fā)出合閘指令。

由于系統(tǒng)側(cè)PT和發(fā)電機(jī)機(jī)端PT加到同期采集回路的兩個(gè)電壓值，實(shí)際上都是發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，故同期控制回路采集發(fā)電機(jī)電壓和電網(wǎng)電壓的兩個(gè)電壓表示數(shù)應(yīng)該一致，一體式同步表的指示燈也相應(yīng)指示在同期的點(diǎn)上不變，如不是如此，則同期裝置控制回路的接線可能有誤；如若是電纜連接的母線，根據(jù)實(shí)際情況也可將電纜直接接在同期點(diǎn)上。

圖2 高壓發(fā)電系統(tǒng)一次圖

發(fā)電機(jī)在準(zhǔn)備并網(wǎng)時(shí)假同期實(shí)驗(yàn)不能完全肯定同期的電壓采集回路正確與否，假設(shè)電網(wǎng)側(cè)取C相的電壓、發(fā)電機(jī)側(cè)也是取C相的電壓進(jìn)行相互比較，但如誤將待并側(cè)的電壓取為B相或A相，且在某一時(shí)刻，待并側(cè)正好與系統(tǒng)側(cè)的電壓相位相同，此時(shí)同期裝置依然會(huì)認(rèn)為同期條件符合要求，繼而發(fā)送合閘指令，雖然這種情況出現(xiàn)的概率較小，但也是有可能出現(xiàn)的，所以還得確認(rèn)電壓回路準(zhǔn)確無誤。

在做假同期實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們特別要確認(rèn)是否已經(jīng)斷開并網(wǎng)柜斷路器并且有明顯的斷開點(diǎn)，且進(jìn)行掛牌操作防止誤操作，并斷開斷路器的合閘狀態(tài)反饋信號(hào)，防止控制系統(tǒng)收到信號(hào)切換為功率控制模式或背壓控制模式。同時(shí)，可以通過同期裝置控制發(fā)電機(jī)的升頻、降頻、升壓、降壓操作，來驗(yàn)證同期裝置相應(yīng)控制回路是否正常。

3 同期系統(tǒng)未按標(biāo)準(zhǔn)效驗(yàn)的處理

如果發(fā)電機(jī)出現(xiàn)非同期并網(wǎng)事故，我們應(yīng)立刻檢查各個(gè)可能的因素和控制回路，逐個(gè)分析：

（1）查看上位機(jī)各數(shù)據(jù)的歷史趨勢，發(fā)電機(jī)側(cè)電流、電壓在并網(wǎng)瞬間是否存在突變、畸形；系統(tǒng)側(cè)電壓、電流是否受到影響；檢查并網(wǎng)瞬間勵(lì)磁電流、無功及有功的變化情況。

（2）同期裝置的檢查：主要檢查其整定值和性能設(shè)置。我們使用的同期裝置型號(hào)為伍德沃德的easYgen-3200，整定值為：頻差0.15 Hz，壓差±5%，功角10°，導(dǎo)前時(shí)間54 ms，均頻控制系數(shù)0.3，均壓控制系數(shù)0.3?？梢杂美^電保護(hù)裝置模擬發(fā)電機(jī)假并網(wǎng)的工況，對easYgen-3200施加電網(wǎng)電壓及發(fā)電機(jī)電壓，驗(yàn)證其性能。

（3）如果系統(tǒng)側(cè)二次電壓是經(jīng)過轉(zhuǎn)角變壓器后再接至同期裝置，則還需測量轉(zhuǎn)角變壓器的變比和角度系數(shù)：增加電壓對轉(zhuǎn)角變壓器進(jìn)行變比和角度的誤差測試，保證結(jié)果的精度滿足要求，并且次級電壓需滯后初級電壓30°（與銘牌上的接線組別保持一致）。

（4）檢查同期裝置的相關(guān)實(shí)驗(yàn)記錄：easYgen-3200上電后，再次檢查發(fā)電機(jī)同期電壓檢測回路的現(xiàn)場接線、裝置功能、回路接線，保證與設(shè)計(jì)圖紙一致。

（5）檢查同期裝置設(shè)計(jì)原理圖是否存在設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

4 項(xiàng)目現(xiàn)場情況

某石化現(xiàn)場同期裝置使用繼電保護(hù)裝置實(shí)驗(yàn)、計(jì)算開關(guān)及回路動(dòng)作時(shí)間。發(fā)電機(jī)運(yùn)行后，合上高壓開關(guān)柜，保持聯(lián)絡(luò)柜斷開狀態(tài)，此時(shí)同期測量的對應(yīng)的電壓采集點(diǎn)應(yīng)是同頻同相的，故而，同期上可觀察這一現(xiàn)象，排除PT接線錯(cuò)誤，并測量此時(shí)發(fā)電機(jī)相序；斷開高壓進(jìn)線柜，合上聯(lián)絡(luò)柜開關(guān)，觀察開關(guān)柜上的帶電指示燈且測量此時(shí)的系統(tǒng)相序，發(fā)電機(jī)相序務(wù)必與系統(tǒng)側(cè)相序保持一致，如有條件，進(jìn)行一次電纜高壓核相。

現(xiàn)場嚴(yán)格按照以上實(shí)驗(yàn)順序完成，但遺漏了假并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，在正式并網(wǎng)階段發(fā)生無法并網(wǎng)合閘的情況，且綜合保護(hù)器沒有任何提示，而上位機(jī)提示聯(lián)鎖。仔細(xì)檢查程序及同期回路、高壓開關(guān)柜合閘與分閘回路，切掉相關(guān)影響判斷的聯(lián)鎖條件后，發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁系統(tǒng)的滅磁觸點(diǎn)誤將常閉點(diǎn)接為常開點(diǎn)，故投入勵(lì)磁后，開關(guān)柜分閘回路一直得電，無法合閘成功，后對其進(jìn)行整改，并網(wǎng)成功。