张河湾蓄能电站微机同期装置的应用与校验

龙福海，李世昌，张 坤

（1.河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300；2.国网新源控股有限公司，北京 100053）

张河湾蓄能电站微机同期装置的应用与校验

龙福海1，李世昌1，张 坤2

（1.河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300；2.国网新源控股有限公司，北京 100053）

张河湾蓄能电站同期装置采用美国伍德沃德（WOODWARD）微机同期装置SPM-D101 OB/YB产品。每台机组配置有两套同期装置，一套作为主用，一套作为同期检查，只有两套装置同期合闸接点均闭合，同期合闸令方能出口。本文介绍了WOODWARD同期装置的应用及校验方法。

微机同期装置；校验；WOODWARD；自动准同期

0 引言

在电力系统中，经常需要将发电机组投入到电力系统并列运行，或者将两个不同系统并列运行以及环形网络的合环操作，这些并列操作统称为同期操作。进行并列操作的装置称为同期装置。同期并列分为准同期并列和自同期并列。准同期并列操作就是将待并发电机升至额定转速和额定电压后，当满足发电机电压相序和系统电压相序相同，发电机电压和并列点系统电压大小接近相等，误差不超过5%～10%，发电机的频率和系统的频率基本相等，误差不超过0.2%～0.5%，合闸瞬间发电机电压相位和系统电压相位相同时，操作同期点断路器合闸，使发电机并网。自同期并列操作，就是将发电机升速至额定转速后，在未加励磁的情况下合闸，将发电机并入系统，随即供给励磁电流，由系统将发电机拉入同步。

1 设备概述

张河湾蓄能电站同期装置采用美国伍德沃德（WOODWARD）微机同期装置SPM-D101 OB/YB产品。每台机组配置有两套同期装置，一套作为主用，一套作为同期检查，只有两套装置同期合闸接点均闭合，同期合闸令方能出口。机组同期装置有两种运行模式，一种为自动模式，一种为手动模式，模式切换通过机组现地控制单元盘柜上专用切换开关-S02实现。当同期装置处于自动模式下，同期装置采用自动准同期方式进行并列操作。当同期装置处于手动模式下，同期装置采用半自动准同期方式进行并列操作。此外，该同期装置还支持黑启动功能模式。

2 同期装置的日常维护与校验

2.1 同期装置的日常维护

（1）机组同期装置的日常维护项目包括：

1）同期装置电源工作正常；

2）同期装置面板指示灯无报警指示；

3）同期装置首次更换时对内部参数进行配置与确认；

4）同期装置外部接线端子牢靠无松动、无脱落；

5）同期装置外部无积尘；

6）同期装置所有接线必须绑扎牢靠，不可将重力点落在设备接口处，以防止一定时间后接口被重力所损坏。

（2）同期装置检修每两年进行一次；如遇断路器检修则应安排相关同期装置检修。

2.2 同期装置的效验

2.2.1 效验装置接线

此次同期装置校验装置用的是PW系列的继电保护测试仪，接线方式如图1所示。

根据图1显示，各接线情况如下：

（1）将校验仪Va、Vb端子分别接X10的23、2端子（主变侧PT的A相、发电机侧PT的A相）；

（2）将校验仪Vn端子接入X10的8、28端子（主变侧PT的B相、发电机侧PT的B相短路相接）；

图1 效验装置接线示意图

（3）将校验仪输入E（1）、输入F（2）接入同期装置11端子，输入E（2）接入同期装置12端子，输入F（1）接入同期装置13端子（其中，11为公共端，11、12为同期装置的“VLTAGE RAISE”，11、13为同期装置的“VLTAGE LOWER”）；

（4）将校验仪输入G（1）、输入H（2）接入同期装置8端子，输入G（2）接入同期装置9端子，输入H（1）接入同期装置10端子（其中，8为公共端，8、9为同期装置的“SPEED RAISE”，8、10为同期装置的“SPEED LOWER”）；

（5）将校验仪输入A（1）、输入A（2）接入同期装置14、15端子（“COMMAND CLOSE CB”信号）。2.2.2公共参数设置测量调压脉宽时，压差必须设置在动作区之外。测试频率动作时，压差必须合格；频差设置必须在动作区之外。

测试导前角及导前时间时，压差必须合格；频差必须设置在动作区之外。

变压器接线组别为Y/D-11，合闸时间0.1 s，系统侧额定电压100 V，额定频率50 Hz，待并侧额定电压100 V，允许压差4 V，允许频差0.15 Hz。

Z01校验结果如下：电压动作值104.3 V，频率动作值50.1 V，导前角及导前时间32.291°/0.897 s。

Z02校验结果如下：电压动作值104.5 V，频率动作值50.05V，导前角及导前时间30.247°/0.637s。

3 同期装置常见事故处理

（1）同期装置（-Z01/-Z02）不能显示的处理：检查是否存在1号机组24 V直流电源故障报警：U01_GA01_EG006_DI01 UNIT POWER SUPPLY 24 VDC FAULT；检查装置供电直流开关U01_GA01_ F115（LCU1）及P01_GA51_F115（LCU5）的位置；若在分开位置，可以手动试合一次，若再次跳开则不允许再次试合；检查有关的连接端子是否松动。

（2）同期装置启动后长时间不能并网的处理：检查同期装置输出转速增减的端子8/9/10和输出电压增减的端子11/12/13是否有输出,若没有输出则检查同期装置本体；检查增减转速及电压回路是否正常。

（3）同期装置-Z01不能正常工作的处理：检查电源是否正常；检查同期装置启动的前提条件是否满足：Release Black start端子为53，输入是否为“1”，Reply：CB is open端子为4，输入是否为“1”、Release CB端子为3，输入是否为“1”。通过旋钮开关U01_GA03_S02将同期模式选择为“MANU”即手动同期模式，这样同期将只通过同期装置-Z02判断同期条件，跳过故障的-Z01。

（4）同期装置-Z02不能正常工作的处理：检查电源是否正常；检查同期装置启动的前提条件是否满足：Release Black start端子为53，输入是否为“1”，Reply：CB is open端子为4，输入是否为“1”，Release CB端子为3，输入是否为“1”，Synch-check端子为54输入是否为“1”。通过旋钮开关U01_GA03_S02将同期模式选择为“AUTO”即自动同期模式，并短接端子-Z02:14/15，跳过故障的-Z02。

（5）同期装置重新投运前的检查步骤：直接解除断路器侧同期装置合闸令的接线；在检查所有测量电压相序接线是否正确后，须将同期装置加电（24 V直流）；同时按住“Digit↑”和“Cursor→”，进入设置模式。在进入设置模式前，应确保已将数字输入“设置闭锁”进行复位（把信号输入点连接至0 V或是解除接线）。LED灯“automatic”将会熄灭；按照不同的字码顺序依次输入参数。设定限制既可从字码描述读取也可从操作手册附录的参数表查到；不要启用任何功能（断路器或控制）并确保所有显示数值正确无误（和用单独的测量装置测得的数值相同）。如果某相测量电压接线不正确或是漏接，黑启动流程可能被激活，将会导致设备的非同期合闸。

4 结束语

同期装置校验的目的是测量机组自动准同期时，同期装置发出合闸命令（脉冲）的导前时间、导前角以及实际合闸时间。发电机非同期并列将产生很大的冲击电流和冲击转矩，发电机非同期并列合闸瞬间，发电机和所连接的设备将承受20～30倍额定电流作用下所产生的电动力和发热量，可能损坏发电机的定子线圈，因此，对同期装置的日常维护和校验非常重要。

TM762

B

1672-5387（2016）12-0032-02

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.12.012

2016-10-18

龙福海（1983-），男，工程师，从事抽水蓄能电站运维管理工作。