自动准同期装置在垃圾焚烧发电厂的应用

自动准同期装置在垃圾焚烧发电厂的应用
钟拥政
【摘要】介绍了发电厂、变电所同期装置的应用现状,论述了微机型自动准同期装置的选用及二次接线设计.
【期刊名称】《建材技术与应用》
【年(卷),期】2006(000)005
【总页数】2页(P44-45)
【关键词】自动准同期;同期选线器;垃圾焚烧;发电厂
【作者】钟拥政
【作者单位】核工业第二研究设计院,深圳分院,广东,深圳,518031
【正文语种】中文
【中图分类】TM621.3
引言
发电机并网、两个不同的系统并列等所实施的操作称之为同步操作。

不符合同步条件的同步操作可能会带来极其严重的后果。

过去国内发电厂、变电所大多是应用电磁式或电子元件制成的准同步装置或手动准同步装置，在实际的应用中存在着调试整定不方便、速度慢、可靠性差等缺点，给操作及事故处理等工作带来不便。

我国是研制微机型自动准同步装置最早的国家之一，微机型自动准同步装置技术及产品已相当成熟。

本文结合当前的新型环保产业——垃圾焚烧发电厂的电气设计，对
微机型自动准同期装置在这个领域中的应用进行探讨。

1 同步系统简介
同步操作是发电厂、变电所中最重要的操作之一。

准同步装置有手动准同步和自动准同步两种。

手动准同步装置是将供同步操作用的表计和操作开关安装在同步小屏或中央信号屏上，运行操作人员监视同步屏的电压表、频率表及整步表，靠经验人为地判断合闸时间，操作断路器合闸；自动准同步装置是专用的自动装置，自动监视电压差、频率差及选择最理想的时间发出合闸脉冲，使断路器在零相角差时合闸。

它同时设有自动调节电压和频率单元，在压差和频差不合格时发出控制脉冲。

当频差不满足要求时，自动调节原动机的转速，减少或增加频率，即通过控制原动机的调速器(DEH)来实现。

若压差不满足要求时，自动调节发电机的电压使之接近于系统电压，即通过控制发电机的励磁调整装置(AVR)来实现。

手动准同步装置存在着较多的弊端，有较大的安全隐患，延误并网的时间，而且设计接线及维修复杂。

老式的自动准同步装置由于可靠性差，发生误并网及同步失败的事例也屡见不鲜。

随着微机型自动准同步装置的成熟，这一新技术逐步得到了推广应用。

2 垃圾焚烧发电厂特点
垃圾焚烧发电厂是一个新兴的行业，在国内已有很多实际投产运行的工程。

它具有以下特点：
(1)设备可靠性要求高。

由于城市生活垃圾的大量产生和环保要求，垃圾处理不能
长时间中断，如垃圾焚烧发电厂的主机设备设计要求年运行8 000 h以上。

(2)投资主体多元化。

由于目前国内垃圾焚烧发电厂工程大部分是作为政府的市政
工程实行BOT招标，使得大量的民营资本进入，工程人员的运行管理经验有所欠缺。

这就要求垃圾焚烧发电厂要采用较为先进可靠的设备。

(3)工程人员定员较少，要求全厂的自动化水平比较高。

一般日处理1 000 t垃圾
的三炉两机电厂定员约为70人左右，比常规的小火电或热电厂人员明显偏紧。

3 自动准同期装置的选用及二次接线设计
3.1 垃圾焚烧发电厂典型主接线
垃圾焚烧发电厂典型主接线如图1所示。

从该典型电气主接线中可以看出，该系
统虽小但很复杂，既有发电机同期点，又有上网线路的同期点；既有差频同期，又有同频同期；既有双侧有压同期，而特殊情况下又需单侧无压同期操作。

这就使得同期接线设计以及运行操作、事故处理变得非常复杂。

图1 垃圾焚烧发电厂典型主接线
3.2 智能同期选线器
由于大量同期装置只是为差频并网设计的，例如由发电机端断路器或发变组高压侧断路器并网。

但这些同期装置不能胜任同频(合环)并网的操作，这也就造成传统的变电站几乎所有的有同期需求的断路器都离不开人工操作。

由于垃圾焚烧发电厂的特殊性，大部分项目都有一个35 kV或是110 kV的升压变电站，其同期并列点的形式呈多样化。

升压站的监控、操作均在电厂中控室内由电气综自系统或DCS系
统完成，智能同期选线器的采用可以大大简化同期二次接线、方便运行操作和事故处理。

智能同期选线器的主要功能是：接受由上位计算机(DCS)经RS 485总线发
来的选线指定的多路开关进行选项线操作；按受由上位计算机发来的点动开关信号控制指定的多路开关进行选项线操作；在并网过程中若发生紧急事件，上位计算机可发送一闭合的开关量给选项线器，执行紧急中断同期过程；同期过程结束，选项线器自动退出同期装置；闭锁重选确保先选项有效，必须撤除错选信号且复位后再选项；装置自检及各类工作状态显示及信号输出功能。

3.3 SID-2CM型自动准同步装置的典型同步二次接线设计
根据垃圾焚烧发电厂的特点，其自动准同期装置应选项采用发电机线路复用微机同期装置，并配套多同期点共用同期装置自动选项线器。

根据在中山垃圾焚烧发电厂、
太仓垃圾焚烧发电厂等多个工程的应用，垃圾焚烧发电厂同期系统的典型二次接线主要有：自动准同期公共部分接线、用于发电机差额自动准同期典型接线、用于线路或母联自动准同期典型接线等。

4 选用微机型自动准同期装置的注意事项
(1)一般情况下，同期装置通过选项线器输出加速、减速、升压、降压控制电流
≯0.5 A、电压≯240 VAC或≯250 VDC。

如超过则需加中间继电器。

(2)通过选线器输出的合闸控制电流≯5 A。

(3)一般情况下，垃圾焚烧发电厂的调速调压被控对象是微机型DEH和AVR，可
不加外接调速、调压中间继电器，由同期装置的出口继电器直接经选线器送到DEH和AVR。

(4)为避免电磁型合闸中间继电器及其他中间继电器断电时的反电势干扰，需在所
有外接电磁型中间继电器两端并联续流二极管。

参考文献：
[1] 卓乐友，叶念国，翁乐阳，等. 微机型自动准同步装置的设计和应用[M].北京：中国电力出版社，2002.。