发电机微机准同期装置调试及并网分析_陈益飞
PSCAD的发电机准同期并列综合实验设计
PSCAD的发电机准同期并列综合实验设计
司马莉萍;丁涛;尹航
【期刊名称】《实验室研究与探索》
【年(卷),期】2024(43)4
【摘要】针对电力系统自动化实验教学中存在的不足,设计了同步发电机准同期并列综合实验。
实验模型采用PSCAD/EMTDC,建立了包含发电机及并网系统、原动机及其调速器、励磁系统、准同期并列控制单元、电压向量的动态显示等关键部件。
依托实验模型设计了循序渐进的教学实验项目,主要有机组启动与并网的验证性实验、不同并列条件影响的分析性实验、频率差和电压差调节的设计性实验。
该实验将电路、电机学、自动控制理论、电力系统分析等多门专业核心课程贯穿起来,提
升了学生综合运用知识解决复杂工程问题的能力。
【总页数】5页(P164-168)
【作者】司马莉萍;丁涛;尹航
【作者单位】武汉大学电气与自动化学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM621
【相关文献】
1.用同期指示灯法实现柴油发电机的准同期并列
2.同步发电机准同期并列的行为控制模型
3.发电机自动准同期装置并列参数分析
4.发电机的准同期并列
5.基于ADPSS的发电机准同期并列试验研究
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安特威PDS高频阀斩获“2018年国际流体机械展览会暨国际阀门博览会”金奖
沈静雯·微机型自动准同期装置的调试及维护第5期59效闭锁和开放。
在第二次大修时就发现同期检查继电器常闭接点电阻为60Ω，经处理后电阻降为1Ω，保证了合闸回路的可靠动作。
4.2 同期装置定值校验1）在选择同期点给同期装置上电之前，应首先给相应的同期电压回路加入电压量，否则同期装置在10s后会断电，需重新上电。
2）校验电压定值时，为避免满足合闸条件后，同期装置发出合闸命令后自动断电，可将系统侧和待并侧电压频率均输入为50Hz，此时装置显示“同频”，即使电压条件满足，装置也不会发合闸命令，装置不会断电；同理，校验频差定值时，可输入压差大于5V，装置显示“电压高”或“电压低”。
3）校验功角定值时，定值设为在“差频”时，同频条件下，无法显示功角大，也无法满足并网条件，无法校验功角定值，此时需将定值设置为“同频”，系统侧及待并侧均输入50Hz电压，逐步改变功角差，直至装置上“功角大”显示消失，方能校验出功角定值。
5 结论本文主要介绍了SID-2CM型微机自动准同期装置的调试及维护中一些需关注的问题，并分析了问题产生的原因及现场处理方法，为后续机组运行维护提供经验，并对其他同类型机组的同期调试具有一定的指导意义。
参考文献：陈益飞.发电机微机准同期装置调试及并网分析[J].江苏电机工程,2009,28(5):78-81.宋国宏.SID-2CM准同期装置的现场整定与调试[C].全国火电100-200MW级机组技术协作会2008年年会论文集,2008:36-38.深圳市国立智能电力科技有限公司.SID-2CM型发电机线路复用微机同期装置技术说明书[Z].[1][2][3]近日，安特威NPS 8 CLASS 300LB程控高频耐磨球阀荣获“2018年第九届中国（上海）国际流体机械展览会暨国际阀门博览会”参展产品金奖。
高频球阀广泛应用于化工行业中各种需要频繁开关的场合，典型的如PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）装置中的PDS下料单元，应用的难点有：温度交变、超细粉末、气液固三相介质、固体介质硬度高、气体介质易燃易爆、高频开关、高速动作、严格顺控，对任何一个球阀来说对非常致命，尤其是无论阀门处于开位还是关位，气体介质都存在持续反应的可能，在“脱活”不好时候，存在消缺现象，可能造成PP或者PE团聚现象而让阀门彻底卡死。
发电机自动准同期装置并列参数分析
发电机自动准同期装置并列参数分析摘要：本文首先对同步发电机的并列运行相关内容进行基本阐述，然后分析发电机自动准同期装置并列相关参数，旨在促进我国电力企业发展提供参考和借鉴。
关键词：发电机；自动准同期装置；并列参数；分析研究1引言发电机在对用电设备进行电能输送时，需要借助电力系统。
同期并列技术就是将发电机与电力系统进行并列操作，帮助减少发电机并网过程中出现故障的概率。
随着我国经济社会和科学技术的不断发展，电力企业电网规模也不断扩大，发电机和数量和性能也在不断提高。
因此，加强对发电机自动准同期装置并列技术和相关参数进行不断研究和分析变得更加重要。
2 同步发电机并列运行同步发电机并列运行是指电力企业的同步发电机和电力系统根据一定的条件和规则并列运行。
这种运行情况能够帮助增大供电系统的稳定性，提高供电效果和质量，并使电力负荷的分配更加合理，从而综合性的提高企业的电力运行经济效益。
具体的并列运行发电机如下图1所示：根据运行的不同需要，并列操作是同步发电机的运行操作和电力系统解列这个两部分的共同并列运行操作，也叫同期操作。
图1.电力系统中并列运行的发电机2.1并列操作的要求和条件为了使得同步发电机的运行效果更加优异，减少故障的发生，发电机在投入的瞬间冲击电流需要根据实际情况达到最小，保证其最大数值在额定电流的2倍以下。
同时，在发电机进行并列运行时，需要控制波动效果在最小范围内，保证运行状态的稳定性。
3 相关自动准同期装置参数分析3.1基本原理影响自动准同期运行的因素有许多，其中频率差因素和相角差因素是一对相互影响且相对矛盾的因素。
当两个系统中的原有相位差为Δa≠0时，若需要满足频率要素相等，则Δa恒定，且不可能Δa=0。
当Δf =fg－fS≠0时, 即存在频率差时，Δa才会出现等于0的机会。
根据运行实际情况，与相位差相比，电压差和频率差对于整体电力运行系统和电力设备的影响更加微小，并且其电压和频率能够通过调整和控制较为简单的满足运行要求。
微机准同期装置运行分析和状态检修探讨
次 的 机 组 并 列 操 作 ， 其 并 列 过 程 的 快 速 性 、 确 性 以 准 和 可 靠 性 在 安 全 和 效 益 上 发 挥 了重 要 作 用 。本 文 介 绍 Ｓ 一 ２ 微 机 准 同 期 装 置 在 陈 村 水 电站 的 运 行 经 Ｊ １Ｃ 验 ， 进行技术 分析 。 并 随 着 技 术 进 步 和 微 机 调 速 器 、 机 励 磁 调 节 器 微 及 计 算 机 监 控 系 统 在 机 组 上 的 应 用 ， 机 同 期 装 置 微 对 发 电机 在 同 期 过 程 中 的 调 节 和 控 制 作 用 可 能 减 小 ， 能有待进一 步发展 。 文在对陈村水 电站 Ｓ－ 功 本 Ｊ １Ｃ 型 微 机 准 同 期 装 置 进 行 运 行 分 析 的 基 础 上 ， ２ 探
讨 了增 加 对 机 组 出 口断
的 可行 性 。
机 组 微 机 调 速 器 跟 踪 系 统 频 率 很 好 时 ， 出 现 会
频 差 很 小 的 情 况 ，卜 １Ｃ 装 置 发 出 “ 速 ” 号 ， Ｓ ２ 加 信 并
１ Ｓ 一 ２ 型 双 微 机 准 同 期 装 置 的 应 用 分 析 Ｊ １Ｃ
１１ Ｓ一 ２ ． Ｊ １ Ｃ装 置 简 介 Ｓ １ Ｃ 装 置 ｕ 是 在 Ｓ １ Ａ（ 基 础 上 结 合 实 卜 ２ 卜 ２ Ｂ）
闭锁 合 闸 ， 导致 在 通 常认 为很 好 的并 网 条 件 下 （ 工 人 手 动 并 网 的最 佳 工 况 ） 机 组 长 时 间 不 能 并 网 合 闸 。 ，
摘 要 ：介 绍 了 Ｓ １ Ｃ 型 微 机 自动 准 同期 装 置在 陈 村 水 电站 水轮 发 电机 组 上 的 应 用 与 运 行 情 况 ， Ｊ ２ 装 置 目前 实现 的 功 能 比较 完善 。在 发 电机 具 备 快 速 跟 踪 同期 并 列 条 件 下 ， 出 了 简化 装 置 的 调 节 性 提
发电机同期并网调试经验谈
发电机同期并网调试经验谈作者：肖玉明来源：《卷宗》2013年第12期摘要：发电机与外部电网并网的问题，既是一个安全问题，也是一个技术问题。
本文从技术的角度，论述如何通过调试保证发电机与外部电网安全并网-同期并网。
关键词：发电机；同期并网；调试；同期控制系统；校验；测试发电机与我们的日常生活、生产息息相关。
提到发电机，大家耳熟能详。
今天我与大家探讨一个关系到发电机安全运行的技术问题-同期并网。
要实现发电机与电网同期并网，我们必须对其同期控制系统进行调试，保证并网时发电机与电网电压相等、频率一致、相角差为零，并列点两侧的电压向量重合，无冲击电流产生，从而发电机与电网同步无扰动运行。
否则非同期并列将产生两倍于发电机三相出口短路电流的冲击电流，其后果非常可怕！在此我与同行交流同期并网的调试经验。
1 严格检查同期控制系统安装接线和接地质量1、在电气一次回路安装完毕，并检查正确无误后，从电气一次回路施加电信号校核引入同期装置用于检查准同期条件的系统电压的接线是否正确，杜绝电压极性接反、电压错相等情况发生。
否则在同期装置判断满足同期条件合上断路器并网的瞬间，一次回路两侧电压相位差将分别达到180°和120°，将发生恶性电气事故！2、检查同期系统监控回路使用的电缆是否为带屏蔽的控制电缆。
敷设时是否避开了高压、大电流的电力和动力电缆，电缆屏蔽层是否按设计要求可靠接入每面屏的接地干线。
所有监控保护屏的接地干线是否用10mm2以上铜芯软导线连通并进行一点接地，并测试接地电阻是否达到设计要求。
2 认真校验同期控制系统二次回路1、断开发电机母线其他电源后，开机建压。
母线由发电机供电。
打开同期装置参数检查功能，检查系统电压Ua，Ub，Uc，Uab，Ubc，Uca，检查发电机电压Ua、Ub、Uc、Uab、Ubc、Uca。
此时因同期点两侧由同一电源供电，上述各对应相别电压大小、极性应完全相同。
若个别相电压出现反极性，应在二次电压的始发端处通过更正接线来改变极性，不宜通过同期装置取样装置来更正极性！若相电压中出现√3倍电压，应检查电压互感器Y/△接线是否有误，直至校核正确。
660mW超超临界机组同期装置调试
660mW超超临界机组同期装置调试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。
基于ECOG1K自准同期并网装置的频率和相位角测算的研究
基于eCOG 1 k自准同期并网装置的频率和相位角测算的研究海涛，尚磊，骆武宁，陈丽敏(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：在电力系统中，发电机的并网操作是电厂的一项重要操作。
在并网条件允许的条件下，自准周期并网装置在合闸导前时间到来时，发出并网指令，使电机组平稳的并入系统电网中，采用eCOG1k单片机完全可以满足并网装置控制的要求，并快速、可靠的获取所需要的参数信息。
经过实验，这些方法是切实可行的。
关键词：频率测量；相位角测量；单片机；计数器；并网装置中图分类号：TM933；TP368．1 文献标识码：BThe research of the incorporation installment frequencyand phase synchronal surveyed based on eCOG1 kHAI Tao，SHANG Lei，LUO Wu—ning，CHEN Li—min (College of Electrical Engineering，Guangxi University，NanNing 530004，China)Abstract：Network—joining is one of the important manipulation procedures in power plants．In the condition of the in—corporation installment allowed，when the advanced insertion time of closing resist0r is coming，gives the command，lets the power grid merge int0 the power system smoothly．W ith the eCOG1 k singlechip it completely meets demand of the incorporation installment，gained the parameter information fasfly and reliably．The experiment proved this method was practical feasible．Key words：frequency measuring；phase angle measuring；signal—chip；counter；incorporation installment在科学技术和工程的各个领域，频率测量是一种基本测量，许多参数的测量都可以转换成频率量来进行测量和处理。
SID—2FY型微机准同期装置调试及问题分析
SID—2FY型微机准同期装置调试及问题分析【摘要】石河子天山铝业自备电厂一期4*350MW机组工程发电机通过SID-2FY型微机自动准同期装置实现与电网的并列，本文在对SID-2FY自动准同期装置工作原理介绍的基础上，总结了SID-2FY自动准同期装置调试内容，重点针对并网过程中出现的问题进行了分析并提出了预防措施【关键词】同期装置；调试；并网将同步发电机投入电力系统并列运行的操作称为并列操作，并列操作是电力系统运行中的一项重要操作，是发电机机组开机运行中的关键工序。
发电机同期装置是发电厂二次系统的重要组成部分，它实现发电机与电网系统的并列运行，并网的条件是发电机与系统的相序、频率、电压都要相同时即所谓同期时才能并网，将发电机机组安全、可靠、准确快速的投入，从而保证系统的可靠，经济运行和发电机组的安全，本文以天山铝业2号机组为例，描述了SID-2FY微机同期装置的调试及并网情况。
1.系统概述SID-2FY微机自动准同期装置是深圳国立智能电气公司的第九代产品，该装置不仅可以用于发电机与电网之间的差频并网，同时也可用于线路的差频和同频并网，具有自动识别并列点并网性质的功能。
当装置自动识别出当前并网性质时，精确的控制数学模型能快速的捕捉到第一个快速并网的时机，当发电机与系统的角差为零时可靠的完成无冲击并网。
在发电机并网过程中，按照模糊控制理论算法，对发电机的频率和电压进行快速调节，确保频差和压差又快又平稳的达到整定范围，从而实现快速并网，并网流程如下。
（见图1）图1天山铝业2号机组发变组系统采用发电机——变压器单元接线，分散控制系统监控方式，经过主变升压后接入本厂的220KV升压站。
同期装置安装于#2机组电气继电器室，由于升压站两条220KV母线采用3/2接线，故本装置有两个同期点（2031开关和2030开关），系统侧电压分别取自220KV I母母线PT和电铝二线线路PT，待并侧电压取自主变高压侧PT。
发电机同期并网试验方案及措施
宁夏天元锰业余热发电项目 西北电力建设一公司调试所 调试措施NXTY 共 9页发行时间 二〇一四年十月宁夏天元锰业余热1#发电机组准同期并网试验方案及措施宁夏天元锰业余热1#发电机组电气调试方案名称单位签名日期批准建设单位审核施工单位监理单位调试单位编写调试单位措施名称：宁夏天元锰业余热1#发电机准同期并网试验方案及措施措施编号：NXTYMY201410措施日期：2014年10月保管年限：长期密级：一般试验负责人：刘迎锋试验地点：宁夏天元锰业余热发电车间参加试验人员：刘迎锋、曾志文参加试验单位：陕西电建一公司调试所（以下简称调试单位）、山东恒信建设监理公司（以下简称监理单位）、山东兴润建设有限公司（以下简称安装单位）；宁夏天元锰业余热发电电气车间（以下简称生产单位）、设备厂家等试验日期：2014年10月目录1.系统概述 (4)2.主要设备参数 (5)3.编制依据与执行的标准 (6)4.试验仪器 (6)5. 试验应具备的条件 (6)6. 发电机短路特性试验 (7)组织机构及人员分工 (8)8.安全技术措施 (9)1、系统概述1.1系统概述：1.1.1宁夏天元锰业余热发电工程，设计规模山东济南锅炉厂生产75 T/h循环流化床锅炉，配青岛汽轮机厂抽汽式12MW汽轮机和东方电气集团东风电机有限公司15MW发电机组。
锅炉以煤/煤矸石燃烧，由山东省环能设计院有限公司设计。
由山东兴润建设有限公司负责安装，西北电力有限公司调试所负责调试。
1.1.2宁夏天元锰业3×15MW发电工程，其发电机出口电压为10.5KV，发电机出口经1#主变高压侧送至110KVⅠ段/110KVⅡ段母线；与枣锰Ⅰ回联络线并入系统；1.1.3 110KV系统设计为双母分段，Ⅰ母与Ⅱ母互为备用，Ⅰ母与Ⅱ母之间装设有母联开关为两段母线并列运行联络点，1.1.4 10KV厂用系统电源取自1#、2#、3#发电机出口母线，经1#，2#、#3（2#发电机）、1至4#炉厂用与10KVⅠ段至Ⅳ段工作电源进线供10KVⅠ至Ⅳ段厂用母线运行；10KVⅠ段至Ⅳ段工作电源进线与备用电源装设（无扰动快切装置）。
微机准同期装置在华美电厂的应用
力 系统 的 隐形 杀 手 ， 要 表 现 以下 几 个 方 面 ： 主
图２ 相量 图
（ ） 闸时机 随意性 大 。断路器 由于有 机械和 电 １合 气传动延时和断路 器 的固有合 闸时间 ， 可能断路 器 很 在合 闸瞬间其 合 闸角 度不 在 并列 操 作 的允许 范 围 之
组 的频率 、 电压都满足并联条件时 ， 闸控制单元就选 合
调好 ， 才能进行 调节 。这 使得发 电机 的一 次并 网操作 往往需要近半个小时才能成 功。
２ 自动 准 同 期 装 置 的 原 理
（） １ 电力 系统 中 ， 一母 线 电压 瞬 时值可 以表示 任 为 ： ｍｉ（ ｔ ） ｕ ｎ ￣ ＋ 。可以看 出同期点断路 器并 列 ， 即 图 １中待并侧 电压 和母 线 电压 符合并 列条 件 ， 路器 断 Ｑ Ｆ合闸 ， 就是 断 路器 两侧 电压 的 三个 状态 量 全部 相
微机 自动准 同期 同期操作
文献标识码
的特 点及 实际应用情况 。 并提 出了实现完全 自动准 同期的改进方案 。 关键词 人工智能 模糊控 制
Ｂ
中 图分 类 号 Ｔ ２ ． Ｍ６ １６
１ 概 述
பைடு நூலகம்
在 电力系统运行 过程 中， 电机 向系统 并 网以及 发
环网开环点 的合 环操 作称 为 “ 网 ” 作 。也 就是 常 并 操
同频状态 ， 并确保不出现逆功率。
（） ５ 该装置通 讯能满足 纳入 Ｄ Ｓ系统 的需要 ， Ｃ 能
实现发电机 １ ，Ｆ的并 网操作 时可 通 过汽机 的 Ｄ Ｓ Ｆ２ Ｃ
相应的开入量相接 ， 于 Ｄ Ｈ来加速 、 利 Ｅ 减速调节频 率。
微机自动准同期装置的开发与研究
和 逻辑判 断 功能 ， 能调节 发 电机 电压和 频率来 快速 、
平 稳地 达到 并 网条件 ，能捕捉 到第 一次 出现 的零 相 角 差 时机 并将 发 电机准 确 、 快速 、 可靠地 并入 电 。
微机 自动准同期装置的开发与研 究
电工 电气 （０ 自动准 同期装置 的开发与研 究
黄春 一Ｈ
（ 阿城继 电器股份有 限公 司，黑龙江 哈 尔滨 １ ０ ０） ３２ ５ 摘 要 ： 介绍 了装置 的硬件 结构、软件设计和保护 方案 ，研究 了电网系统 发 电机 和待并 网发 电机在
（ ｈｎ Ａｃ ｅ ｇＲｅａ ｌｙＳｈ ｒ ｓＣｏ ｄ Ｈａ ｂ ｎ１ ０ ０ ． ｉａ） ａ ｅ ． ｒ ｉ ３ ２ Ｃｈｎ Ｌｌ ５
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｉ ｔｏ ｕ ｔｏ ｓ ｍａ ｅ ｔ ａ ｄ ｒ ｔｕ ｔ ｒ ， ｏ ｔ ｒ ｎ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｐｌｎ ｏ ｅ ａ ｔ ｍ ａｉ ｕ ｓ —ｙｎ ｈ ｏ ｉ ｅ ｅ ｉ ｅ Ｓ ｕ ｙ ｔ ａ ｔ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｎ ｗａ ｄ ｏ ｈ ｒ ｗａ ｅ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ｆｔ ｕ ｏ ｔｃ ｑ ａ ｉｓ ｃ ｒ ｎ ｚ ｄ ｄ ｖ ｃ ． ｔ ｄ ｏ ｈ ｗａ ｄ ｎ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｄｉ ｅ ｅ ｃ ｄ ｌ ｎ ｒ ｌｖ ｎ ｐ ａ ｅ ａ ｇ ｅ ｄ ｆｅ ｅ ｃ ｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒｐｏ ｒ ｇ ｒ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅ ａ ｏ ｓａ ｄ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｓ ｍａ ｅ ｏ ｒ ｑ ｅ ｃ ｆ ｒ ｎ ｅ ｍｏ ｅ ｄ ｅ ｅ ａ ｔ ｈ ｓ ｎ ｌ ｉ ｒ ｎ ｅ ａｇ ｒｔ ｍ ｏ ｗｅ ｉ ｓ ｓ ｅ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｎ ｅ ｅ ａ ｏ ｓ ｆ ａ ｆ ｄ ｒ ａ ｙ ｔ ｅ ｐ ｔｉ ａ ａ ｌｌｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｐｅ ａ ｉ ｎ ｓ ａｅ ｕ ｉ ｇ ３ ｂ ｔｍｉ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ｈ ｅ ｃ ｅ ｃ ｎ ｉｋ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｐｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ａ ｉ ｅ ｄ ｏ ｂ ｕ ｐ ｒ ｌ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｒ ｔｏ ｔ ｔ ， ｓｎ ２一 ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｒ ｃ ｓ ｏｒ ｇ ｆ ｉ ｎ ｙ ａ ｄ ｑｕ ｃ ａ ｃ ｌｔｏ ｎ ｏ ｅ ｓｎ ｂ ｌ ｈ ｉ — ｉ ｅ ｌ ｅ ｎ ｅ ｌｇ ｎ ｏ ｔｏ ｒｍｉ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒｑ ａ ｉｓ ｎ ｈ ｏ ｉ ｅ ａ ａ ｌ ｌ ｅ ． ｅ ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｅ ｃ ｓｌ ｗ ｎ ｃ ｓ， ｏ ｄ ｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｉ ｓｉ ｔ ｌｉ ｅ ｔｃ ｎ ｒ ｌｆ ｃ ０ ｒ ｃ ｓ ｏ ｕ ｓ— ｙ ｃ ｒ ｎ ｚ ｄ ｐ ｒ ｌ ｔ Ｔｈ ｒ ｔｃ ｉ ｎ ｄ ｖｉｅ ｉ ｏ ｉ ｏ ｔ ｇ ｏ ｎ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ， ｙ ｚ ｏ ｅｎ ｈｉｈ ｉ ｃ ｕ ａ ｙ ｓ ａ ｌ ｎｄｒ ｌ ｂ ｅ ｉ ｐ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ｉ ｉ ｔ ｎ ｎ ｅ ｇ ｎ ａ ｃ ｒ ｃ ， ｔ ｂ ｅ ａ ｅ ｉ ｌ ｎ ｏ ｅ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ｎ ｍａ ｎ ｅ ａ ｃ ． ａ Ｋｅ ｒ ｓ ｍ ｉｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ ｑ ａ ｉ ｙ ｃ ｒ ｎｉａ ｉ ｎ； ｆｅ ｅ ｃ ｒ ｑ ｅ ｃ ａ ａ ｌ ｌ ｅ ； ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｒ ｑ ｅ ｃ ａ ａ ｌｌ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ｃ ｏ ｒ ｃ ｓ ｏ ； ｕ ｓ ｓ ｎ ｈ ｏ ｚ ｔ ｏ ｄｉ ｒ ｎ ｅ ｆｅ ｕ ｎ ｙ ｐ ｒ ｌ ｔ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｆｅ ｕ ｎ ｙ ｐ ｒ ｌｅ ｔ ｅｎ ｎ
微机自动准同期装置的模拟试验
理计算机、 液晶显示器、 功能键和信号灯组成, 它有设 置部分参数值、 监视各模块完成自己的任务、 追踪相角 差、 按并列条件完成并列合闸等功能, 参见图2。 功能键: 功能选择和装载键, 功能选择用于显示功 能表的记录, 装载用于贮存数据到存储器中; 增 减功 能键, 用于修改记录内容; 闭锁复位键, 用于解除闭锁, 恢复微机同期装置运行。 信号灯: 准同期合闸信号, 表示微机同期装置符合 同期条件发出合闸命令; 滑差频率过大信号; 表明发电 机出口断路器两侧的频差超过最大滑差频率整定值; 发电机电压过低信号, 表明发电机电压低于同期装置 的整定值; 同期装置闭锁信号: 同期装置被闭锁, 禁止 合闸脉冲输出。 微处理计算机功能有自动校验同期装置程序、 参
); 式中 ∆——相角差, ( ° ( 3)
当发电机电压和系统电压进入准同期整定范围内 时, 电压接受模块和调压模块处于待命状态。 若微机同 期装置用短接线设置了 U G > U S 功能, 则直到发电机 电压增加到高于系统侧主变低压侧的电压, 微机同期 装置才接通合闸回路。 214 调频模块 调 频模块有三个旋钮和二个信号灯 ( 升、 降) , 上 ——设置调节脉冲宽度, 整定值为011 s; 中——设置冲 击脉冲宽度, 整定值为 0106 s; 下—— 设置冲击脉冲间 隔, 整定值为10 s。 调频模块用于调节发电机频率, 同期 装置的滑差频率 ∃ f 可用式 ( 5) 计算: ( 5) ∃f = f G - f S 当 ∃ f > ∃ fm 且 ∃ f< 0 时, 表明发电机频率过低, 调频 模块产生宽度011 s 的脉冲给调速器, 升高水轮机的转 速, 提高发电机频率; 当 ∃ f > ∃ fm 且 ∃ f> 0 时, 表示发电机频率过高, 调频模块产生宽度011 s 的脉冲给调速器, 降低水轮机
水电厂发电机微机准同期系统的调试
Ｌ１差茎繁先整定下列戮
．．．．一．—～—１１—）系—统～侧—二—一次—额—定一电～压（引入同期装置的系统侧ＰＩ＇电
压）； （２）待并侧（发电机）二次额定电压（引入同期装置的发
电机Ｐｒ电压）； （３）允许压差（±２～５％内）； （４）允许频差（±０．２％）；
图１装置试验合闸脉冲输出接线
群 断路嚣
示波器Ｙｌ
示波器１『２
图２静态调试接线
（１）检查交直流二次回路正确无误（包括同步检查继电 器的闭锁功能）；
（２）检查监控单元同期投入、结束命令逻辑正确； （３）检查断路器合后时标与零点时标一致，否则应更改 导前时间的定值。 在进行（３）项试验时启动示波器录波，根据波形检查时 标。 ２．２动态试验 机组启动后进行下列试验： （１）空转时检测发电机一次侧相序应为正序； （２）各自独立电源下检测系统侧和待并侧Ｐｒ二次侧相 序和电压的正确性； （３）在同一电源下，检查待并侧与系统侧ＰＩ＇二次侧的相 序、电压、相位的正确性，测量同相电压差应为零。投入同期 装置，装置测得的压差、频差、相位差应为零。
ｌ装置调试
装置调试之前，应该先测出断路器的合闸时间。在没有 配断路器操作箱时只需测出断路器本体的合闸动作时间 ｔＤＬ，若配有操作箱，考虑到操作箱亦有一定的动作时间ｔｃｚ， 因此还应测出操作箱配合断路器工作的合闸时间ｔＤ。＋ｔｃｚ。 装置调试时采用下列仪器：
（１）光线示波器（两线以上）或双踪示波器（带拍摄功能）； （２）同期装置试验仪或带同期试验功能的微机继电保护 校验仪； （３）隔离变压器。 隔离变压器的主要作用是隔离滑差电压引入示波器，以 防止因接地方式的不同引起设备或仪器的损坏。
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发电机微机准同期装置调试及并网分析陈益飞（江苏射阳港发电有限责任公司，江苏盐城224346）收稿日期：2009-06-19；修回日期：2009-07-25摘要：射阳港发电厂3号、4号137.5MW 发电机组通过SID －2CM 型微机自动准同期装置实现发电机组与电网的并列操作，在对SID －2CM 型微机自动准同期装置工作原理及差频并网方式介绍的基础上，详细分析了射阳港发电厂3号、4号机组微机自动准同期装置调试内容及现场试验数据，重点提出了为实现发电机组顺利并网所必须进行的静态试验和带开关整组传动试验的试验方法及措施，并总结了该装置在射阳港发电厂应用经验。
关键词：发电机；同期装置；调试；并网中图分类号：TM31文献标志码：B文章编号：1009－0665（2009）05－0078－04Jiangsu Electrical Engineering2009年9月江苏电机工程第28卷第5期将同步发电机投入电力系统并列运行的操作称为并列操作，并列操作是电力系统运行中的一项重要操作，在发电厂中频繁出现［1］。
发电机同期装置是发电厂电气二次系统的重要组成部分，它实现发电机组与电网的并列操作，并网的条件是发电机与系统之间的相序、频率、电压都要相同时，即所谓同期时才能并网，将发电机组安全、可靠、准确快速地投入，从而确保系统的可靠、经济运行和发电机组的安全。
文章以射阳港发电厂3号、4号2×137.5MW 发电机组为例，描述了电厂发电机微机准同期装置的静、动态试验和并网情况。
1系统概述微机型自动准同期装置的工作原理具有一定的智能性，能根据采集到的电参数，计算并自动发出指令，对发电机的电压、频率进行调节，一旦准同期条件满足，则能自动在适当的时间发出合闸脉冲，使同期点断路器能在最佳时机合闸。
此时发电机两侧电压差最小，发电机并网过程中受到的冲击也最小，对发电机也最安全。
射阳港发电厂的3号、4号机组装机容量为2×137.5MW ，采用发电机一变压器组单元接线，分散控制系统（DCS ）监控方式，以220kV 电压等级接入系统。
3号、4号机各配一套独立同期装置，为深圳市智能设备开发有限公司生产的SID －2CM 型微机自动准同期装置，自动准同期装置安装于3号、4号发电机控制屏，同期二次回路在3号、4号机继电保护小室单独组屏。
同期装置系统侧电压取自220kV 母线电压互感器（TV ），经电压切换装置切换后送入同期屏，待并侧电压取自发电机出口15.75kV 侧装设的同期专用TV 。
2差频并网方式目前，电力系统的并网方式按两并列系统之间的关系可分为2种情况：差频并网方式和同频并网方式。
差频并网是指在发电厂中，发电机与系统并网或已解列两系统间联络线的同步并网。
它们是两个电气上没有联系的电力系统并网。
射阳港发电厂1号、2号机组发电机的机端断路器和3号、4号机组发变组高压侧断路器即为此类型。
其特征是在同步并列点处两侧电源的电压、频率均可能不同，且由于频率不相同，使得两电源之间的功角（电压相位差）在不断变化。
进行差频并网是要按准同期条件实现并列点两侧的电压相近、频率相近时，捕获两侧电压相位差为0的时机来完成的平滑并网操作。
允许频差和允许压差是并网的两个条件，当并列点两侧的频率差和电压差在这两个参数指定的范围内，即满足频差和压差并网条件。
3同期装置试验发电机同期装置及其二次回路相对简单，所以在许多情况下，试验人员往往简单处理一些试验环节，以至于在发电机短路试验和发电机空载下励磁调节器试验完成后的假同期试验和准同期并网试验中产生不必要的中断而进行故障查找，从而延误整个发电机并网试验进程，所以在发电机组整套启动并网试验前对发电机同期装置的静、动态调试就显得尤为重要。
同期系统调试报告中主要试验项目为：外观及接线检查、继电器检验、调压功能测试、调频功能测试、导前时间测试、报警信号检查、核相试验、发变组断路器假同期试验及准同期并网试验。
其中外观及接线检查、继电器检验、调压功能测试、调频功能测试、导前时间测试属于同期装置静态试验内容，核相试验、假同期试验及准同期并网试验属于动态试验内容。
同期装置是否能正确发出合闸脉冲，取决于试验项目的完整及准确性，若缺少了发电机电压幅值、滑差频率下的试验项目，并不能完全保证同期装置动78作的正确性。
由于现在发电厂电气控制系统中，发电机的开机都是由DCS和数字电液调节（DEH）系统完成，所以还须完成在DCS和DEH系统控制下，带发变组出口断路器的同期系统整组试验。
以射阳港发电厂3号、4号机组为例，说明发电机微机准同期装置的静、动态试验调试内容以及整组试验的试验方法。
利用PW30A型继电保护测试装置分别模拟待并侧电压和系统侧电压，在不同方式下改变电压的幅值和频率进行试验。
3号、4号机组同期装置设置待并侧TV二次电压整定值为95V，系统侧TV 二次电压整定值为104V。
同期装置采用差频并网。
SID－2CM型微机自动准同期装置允许压差是一个相对值，定义为待并侧电压减系统侧电压的差值。
待并侧电压允许值范围可按（1）式计算：U gc1=U sc1U gzdszd（±ΔU％）（1）式中：U s z d为系统侧TV二次电压整定值，V；U s c l为系统侧TV二次电压实测值，V；U g z d为待并侧TV 二次电压整定值，V；U gcl为待并侧TV二次电压允许范围，V；±ΔU％为允许压差。
取“±”，则差值不论是正、是负均可并网［2］。
表（1—10）所示电压差值为待并侧电压值与换算到待并侧的系统侧电压值的差值。
频率差值的定义均为待并侧频率值减系统侧频率值的差值。
电压差值可按下式计算：U c=U gcs-U scs（U gzd/U szd）（2）式中：U c为电压差值，V；U szd为系统侧TV二次电压整定值，V；U scs为系统侧TV二次电压试验值，V；U gzd 为待并侧TV二次电压整定值，V；U gcs为待并侧TV 二次电压试验值，V。
3．1调压功能试验3.1.1升高发电机电压试验两侧电压频率不变，但有固定频差。
改变发电机电压幅值试验。
试验定值：允许压差ΔU=±4％U e，待并侧电压U e=95V，（1±4％）U e=（91.2-98.8）V；试验初始值设定：f s=50Hz，f g=50.1Hz，ΔU=-7.0 V，U scs=104V，U gcs=88V。
试验中手动升高发电机电压，试验结果如表（1，2）所示。
3.1.2降低发电机电压试验两侧电压频率不变，但是有固定频差。
改变发电机电压幅值试验。
试验定值：允许压差ΔU=±4％U e，待并侧电压U e=95V，（1±4％）U e=（91.2-98.8）V；试验初始值设定：f s=50Hz，f g=50.1Hz，ΔU=5.0V，U scs=104V，U gcs=100V。
试验中手动降低发电机电压，试验结果如表（3，4）所示。
3．2调频功能测试3.2.1降低发电机侧频率试验两侧电压设置为额定值。
试验初始值设定：U scs= 104V，U gcs=95V，f s=50Hz，f g=50.3Hz。
试验定值：允许频差Δf=±0.2Hz。
手动降低发电机侧电压频率，试验结果如表（5，6）所示。
取“±”，则差值不论是正、是负均可并网。
3.2.2升高发电机频率试验两侧电压设置为额定值。
试验初始值设定：U scs= 104V，U gcs=95V，f s=50Hz，f g=49.7Hz。
试验定值：允许频差Δf=±0.2Hz。
手动升高发电机侧电压频率，试验结果如表（7，8）所示。
陈益飞：发电机微机准同期装置调试及并网分析名称电压/V 系统侧104待并侧88频率/Hz名称电压/V频率/Hz 50差值-7.00.1 50.1结果装置不发合闸命令表1试验结果1表2试验结果2名称电压/V 系统侧104待并侧91.3频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值-3.70.150.1结果装置发合闸命令表3试验结果3名称电压/V系统侧104待并侧100频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值 5.00.150.1结果装置不发合闸命令表4试验结果4名称电压/V系统侧104待并侧98.7频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值 3.70.150.1结果装置发合闸命令表5试验结果5名称电压/V系统侧104待并侧95频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值00.350.3结果装置不发合闸命令表6试验结果6名称电压/V系统侧104待并侧95频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值00.1950.19结果装置发合闸命令表7试验结果7名称电压/V系统侧104待并侧95频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值0-0.349.7结果装置不发合闸命令表8试验结果8名称电压/V系统侧104待并侧95频率/Hz名称电压/V频率/Hz50差值0-0.1849.82结果装置发合闸命令79江苏电机工程3．3导前时间测试试验初始值设定：U scs=104V，U gcs=95V，f s=50 Hz，f g=50.3Hz。
试验定值：允许频差Δf=±0.2Hz；开关合闸时间：160ms。
手动降低发电机侧电压频率，测试装置接入发电机同期装置二次回路合闸继电器接点，试验结果如表（9，10）所示。
3．4核相试验3.4.1试验措施做好将试验系统与运行系统一、二次设备隔离的安全措施。
断开同期合闸回路和其它控制回路；在端子排上断开断路器辅助接点输入回路。
3.4.2试验步骤（1）利用机组零起升压对两侧TV二次回路进行核相时：合上试验系统的待并断路器，使其待并侧与系统侧成为同一系统，开机零起升压至正常值，检查待并断路器两侧TV二次回路电压，各电压值应符合标准，并作好记录（作两侧电压整定值的参考），用指针式电压表计测量待并发电机电压与系统电压在同步点的一致性。
核相结果正确。
（2）同期装置投入，观察同步指示器的指示灯应在12点（0o）处点亮，装置显示的电压、频率测量值正确，则证明接入装置的TV信号正确。
3．5整组试验以4号发电机并网为例，在同期装置上相应于4号发变组出口2604断路器所要求的发电机TV 电压和系统电压的位置加入代表发电机和系统的电压。
同期装置上电，将同步电压引入，将同期装置投入工作，在DCS上进行同期合闸。
试验结果：2604开关合上。
4现场试验数据分析微机准同期装置应在待并侧与系统侧的电压差及频率满足要求的情况下，确保相角差为零时将发电机平滑地并人电网。
更确切地讲，应在压差及频压满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并人电网。
那么上述章节（3.1－3.3）项试验即能完全模拟发电机并网的实际过程，具体分析如下。