发电厂同期装置电压偏差分析与处理

发电厂同期装置电压偏差分析与处理

廖乾勇1黄伟2杨涛3

（四川川投燃气发电有限责任公司四川达州635000）

摘要：阐述同期装置的重要作用和特点，分析深圳国立智能SID-2FY型微机自动准同期装置产生“电压偏差”的原因，并对原因逐一分析并解决，保证了发电厂安全、可靠、稳定运行，以及为其他存在类似问题的电厂提供参考。

关键词：同期装置；调试校验；电压偏差；原因分析与处理

一、引言

发电机同期装置是发电厂二次系统的重要组成部分，其主要功能是而将发电机机组安全、可靠、准确、快速的并列入系统，从而保证系统的可靠和电厂的安全经济运行。深圳市国立智能电力科技有限公司SID-2FY型微机自动同期装置设有自动调电压和调频率单元，在电压差和频率差满足条件时发出控制合闸脉冲，若频率差不满足要求，自动调节原动力的转速，增加或减小频率，促成同期来临；若电压差不满足要求时，自动调节发电机的电压使电压接近系统的电压，保在理想的角度完成同期并网。

二、同期系统概述

达州燃机电厂一期2台容量为350MW的发电机组同期系统采用深圳国立智能SID-2FY型微机自动准同期装置实现与电网的并列，该装置是深圳市国立智能电力科技有限公司的第九代产品。在发电机并网过程中，该装置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。

达州燃机电厂两台机组均采用发电机-出口断路器-升压变压器的单元接线方式接入系统，同期装置安装于主厂房6.5米层电子设备间发电机GCP屏内，系统侧电压取自主变低压侧PT，待并侧电压取自发电机出口PT。

三、同期装置电压偏差分析

1、事件描述

#2机组同期装置在机组投运校验时发现同期电压偏差问题，在装置压差定值设为2%时，用校验装置在系统侧固定加压100V、角度0度、频率50HZ，在机端侧加压104V、角度0度、频率50.1HZ，操作校验装置以0.1V的步长逐渐降低机端电压，测得动作电压为103.5V，初步判断装置动作不合格。

将同期装置允许压差定值改为3%，用校验装置在系统侧加压100V、角度0度、频率50HZ，机端侧加压为105V、角度0度、频率50.1HZ，操作校验装置以0.1V的步长逐渐降低机端电压，测得动作电压为104.5V，初步判断装置动作不合格。

将同期装置允许压差定值改为8%，用校验装置在系统侧加压100V、角度0度、频率50HZ，机端侧加压为110V、角度0度、频率50.1HZ，操作校验装置以0.1V的步长逐渐降低机端电压，测得动作电压为109.4V，初步判断装置动作不合格；

3、误差原因分析

对上述试验数据开展误差原因分析，初步判断出现上述情况可能为：采样通道有偏差、测试校验仪输出有偏差、定值整定有误、装置元件故障，需对上述可能原因进行一一排查。

3.1采样通道有偏差

对同期装置采样通道进行多次试验检测，采样值与加量值偏差值符合相关标准，判断装置采样通道完好。

3.2测试校验仪输出有偏差

本次使用的测试校验仪在检验使用周期内，且试验人员使用多个检验合格的万用表对测试仪输出通道进行检测，输出值与实际测量值无偏差，判断测试仪输出无偏差。

3.3装置元件故障

2#机组同期装置经厂家检验并调试合格发运到现场，内部元件故障的可能行较小，故作为最后排查项目。如果装置本体确有故障也可用1#机组同期装置元件来替换排查。

3.4装置定值整定有误

核对装置整定定值与调试定值书定值一致，但发现#2机组同期装置待并侧额定电压为98.5V，系统侧额定电压为97V，在此定值下对本文2.2项校验测试值进行计算分析：

3.4.1第一次测试值计算

实际压差值：103.5/98.5-100/97=0.0198即为1.98%，与整定压差值2%比较则试验合格，装置动作正确。

3.4.2第二次测试值计算

实际压差值：104.5/98.5-100/97=0.02999即为2.999%，与整定压差值3%比较则试验合格，装置动作正确。

3.4.3第三次测试值计算

实际压差值：109.4/98.5-100/97=0.0797即为7.97%，与整定压差值8%比较则试验合格，装置动作正确。

经过实际计算比较得出装置动作正确、无异常，但三次测试值的实际电压差值分别为3.5V、4.5V、9.4V与2%、3%和8%的电压差定值偏差较大，不符合准同期要求。

4.待并侧额定电压、系统侧额定电压分析

4.1调试定值比对

将#1机同期装置定值书定值与#2机同期装置定值书定值进行比对，发现#1机待并侧额定电压为97.6V，系统侧额定电压为97.6V，#1机与#2机定值不一致，随即对此差异定值进行跟踪、确认。

4.2待并侧额定电压、系统侧额定电压定值的整定

同期装置通常以分别整定系统侧电压和待并侧电压额定值的方式来确定同期向量电压的幅值，作为差电压比较基准。由于运行方式对“主变分接位置”的要求不同，导致主变低压侧电压并不一定与TV设计的额定电压对应，必须通过一次核相确定两侧电压对应额定基准，通常采用的方法是反送电与带主变零起升压，上述试验所得二次采样值作为两侧额定电压整定依据。反送电（或倒送电）就是将发电机完全与系统断开，系统作为电源接带升压变及机端TV，记录同期装置采样结果。带主变零起升压就是将主变与系统断开，带主变零起升压，确定出口断路器两侧TV二次采样基准值。

4.3待并侧额定电压和系统侧额定电压调试测试数据核查

通过查找#2机调试资料确认同期装置核相时测得的实际二次电压值如下：同期装置系统侧电压实测值：测量电压为57.7V，显示电压为57.67V。同期装置待并侧电压实测值：测量电压为57.7V，显示电压为57.82V。

从上述资料中看出，系统侧电压与待并侧电压在实测中并无较大偏差，定值单将系统侧电压额定值整定为97V和待并侧额定电压整定为98.5V为误整定。

5、同期装置电压偏差处理

将2#机组同期装置待并侧额定电压、系统侧额定电压定值均改为97.6V（同#1机同期定值）进行调试验证，压差定值改为2%，用校验装置在系统侧加压100V、角度0度、频率50HZ，机端侧加压为103V、角度0度、频率50.1HZ，操作校验装置以0.1V的步长逐渐降低机端电压，测得动作电压为101.9V，相应测试值计算如下：

实际压差值：101.9/97.6-100/97.6=0.0195即为1.95%，与整定压差值2%比较装置动作正确，在2#机组安全并网投运且负荷稳定后，现场实际测量#2机组同期装置待并侧电压、系统侧电压均为97.7V，定值设置正确无误，同期装置电压偏差隐患消除。

四、结束语

随着大电网的发展和社会对供电可靠性要求的不断提高，作为电网稳定运行的安全屏障，继电保护及安全自动装置应能迅速准确地将电网中所发生的异常情况或故障切除。要搞好继电保护工作，提高继电保护及安全自动装置正确动作率，要在继电保护及安全自动装置的运行、维护、校验等方面狠下功夫，在日常工作中要做好基础工作。

参考文献：

[1]李岩松、电力系统自动化、中国电力出版社、2014-04-01