浅析同期并网过程

浅析同期并网过程

贵州黔西中水发电有限公司：罗伟明

摘要: 随着电力系统的发展,网络连接越来越紧密，容量越来越大。在对发电厂或变电站中断路器的合闸操作时,就需要通过同期功能来实现，系统中断路器的合闸操作按并列系统之间的关系可分为两种并网方式： 差频并网和同频并网

关键词：同频 差频 准同期 并网 一、 同频并网

同频并网是指同步点两侧的系统已经存在着电气联系,只是通过操作再增加一条回路的操作。其主要特点是操作点两侧系统频率相同,但可能存在一定的压差,并且存在着一固定的相差。这是因为并列点两侧频率相同，但在实现并网前并列点两侧电压幅值可能不同，而且两侧会出现一个功角 ，值大小与联接并列点两侧系统其它联络线的电抗及传送的有功功率成比例。并网条件就是当并列点断路器两侧的压差及功角在给定范围内时，即可实施并网操作。完成并网后，并列点断路器两侧的功角消失，系统潮流将重新分布。

同频并网的允许功角整定值取决于系统的运行方式及潮流重新分布后的影响，即以系统潮流重新分布后不致于引起电力系统内继电保护及其它安全自动装臵的误动，或导致并列点两侧系统失步为原则进行合理整定。同频并网无法按准同步的三个条件进行，因为三个条件中除了存在电压差需要检测外，频率差不存在，相角差(功角)已客

观存在，也就是说这种并网注定要在一定电压差和相角差下进行。问题是多大的电压差和多大的相角差可以并网，超过多大的值就不能并网。因为电压差的数值决定了并网时两电源问的无功功率通过该连线的潮流冲击值，功角 的数值决定了并网时两电源通过该连线潮流(包含有功功率和无功功率)的冲击值，这种冲击实质上是并网瞬问系统潮流进行了一次突发性的再分配。这种突发性的再分配可能会引起继电保护误动作，更严重的是在新投入的线路所分流的有功功率超过了其稳定极限时会导致该线路因失步而再次跳闸。

根据合闸点两侧系统的情况可以将合闸操作分为检无压、检同期和捕捉同期三种方式。 1、检无压方式

检无压方式为待并两侧最少有一侧无压,并且也没有PT断线信号。在符合条件后装臵执行合闸命令向断路器发合闸脉冲。 2、检同期方式

检同期方式为待并两侧电压均正常， 两侧的压差和角度差均小于定值，在符合条件后装臵执行合闸命令向断路器发合闸脉冲 3、捕捉准同期方式

捕捉准同期方式为待并两侧电压均正常，两侧的压差和频差均小于定值，滑差小于定值。在条件均满足的情况下,装臵将根据当前的角差、频差、滑差及合闸导前时间来估计该时刻发合闸令后开关合闸时的角差,如果在捕捉同期的时间范围内,捕捉到预期合闸到零角差的时机,装臵执行合闸命令向断路器发合闸脉冲。

二、差频并网

差频并网是指将两个在电气上没有联系的系统(或发电机)同步并网，其特点是在参考侧和待并侧之间不仅存在着压差、相差,同时也存在着频率差别,在操作过程中也会存在滑差(即同步点两侧频差的时间变化率) 。由于有频差的存在,所以同期点两端的功角差处在一个动态变化过程中,此时要求在电压、频率、压差和频差满足要求的前提下捕捉相角差为零的时机完成并网操作。 三、发电机准同期并网

发电机准同期并网属于差频并网，是电气运行最重要的操作。作为电气值班员的任务就是根据并网条件正确完善地填写操作票，并严格逐条执行，在操作中根据发电机各项参数来判断其是否具备并网条件。下面根据并网操作逐条来讨论。

1、检查发变组处于热备状态：所有开关、刀闸状态及测量仪表、保护装臵及冷却装臵投入，DCS上各信号显示正常。

2、检查发电机转速到3000r/min：转速低于额定值时将机端电压升至额定值时所需励磁电流增大，易引起发电机过激磁。而转速过高则不利于机组安全运行。

3、点击发电机励磁系统控制按钮“自动投入”：发电机励磁系统将自动完成零起升压的整个 过程，无需人为操作

4、点击发电机励磁系统控制按钮“接通励磁”：自动合上灭磁开关，励磁系统为发电机转子提供励磁电源

5、检查发电机电压：在自动方式下发电机电压应达到额定值，否则

要检查发电机、AVR励磁系统及相关表计情况，并中止并网操作，查明原因后方可继续

6、调整发电机电压20 kV：在启动同期并网时同期装臵要用发电机励磁调节系统对发电机电压进行调整，以对应于500 kV系统电压，使待并两侧压差为零。并网前手动调整发电机电压接近同期电压，能减少发电机并网时间，提高并网成功率。

7、检查发电机空载定子零序电压：根据发电机空载定子零序电压可

判断发电机定子绕组有无接地故障

8、检查发电机空载定子三相电流：检查发电机定子绕组匝间有无短路情况。此时发电机定子绕组为开路状态，定子三相空载电流接近零且偏差不大。否则应停止升压进行详细检查。

9、检查发电机空载转子电压、电流： 空载转子电压应与空载转子电流及机端电压对比，这三个值在正常范围内应成比例变化，并对应于发电机的空载特性曲线。若机端电压达到额定值，转子电流大于空载额定电流时的数值，说明转子绕组存在匝间短路的可能。空载转子电压、电流及机端电压在偏离设计值时都要对转子绝缘、表计数据及AVR励磁系统进行检查，查明原因方可进行并网操作。 10、检查发电机手动同期开关STK臵“退除”位：确认退出手动同期

方式，防止在自动同期控制时受到其他因素干涉，影响同期并网。 11、将发电机自动同期开关DTK臵“工作”位： 投入自动同期方式，

接通同期装臵远方选线回路。

12、请求机DEH同期允许：汽机DEH系统在自动状态时，电气发出请

求将DEH系统交至同期装臵控制，在启动同期后控制DEH系统调整汽轮机转速，使发电机与系统两侧频率差为零。在此期间汽机人员不能操作，并禁止改变DEH系统控制方式，直到机组完成并网。

13、复位发电机同期装臵选线器：复位选线器将清除上一次选线信号

后并进行自检，检测多路开关及其通道状态，保证选线的唯一性，防止重选，造成误操作。而且两条以上信号回路的选择将造成同期装臵二次回路发生非同期合环，使同期装臵故障，轻则延迟机组并网，重则造成非同期并网。选线器自检后将进入待命状态。 14、选择500kV开关并网：正常情况下一般选择发变组边开关并网，

因为用发变组中开关并网发生故障时开关拒动会造成同串线路跳闸，扩大事故范围。另外在并网初期未合环前用发变组中开关并网稳定性不如边开关，这是因为线路跳闸远比母线跳闸几率高。发生同串线路跳闸将使发电机解列。当然，在其他特定运行方式下也可用发变组中开关进行并网操作。

15、检查500kV开关同期合闸条件满足：此条件除开关合闸允许外还

包括发变组保护、励磁系统、DEH准备就绪及同期装臵状态。 16、点击发电机“允许50 同期合闸”：DCS向选线器发出同期点选

线信号，选线器检测合法后将接通相应的多路开关，同时启动同期装臵，上电4S后完成自检并向DCS发出同期装臵准备就绪信号。

17、按下发电机自动同期“启动同期”：同期装臵进入工作状态，条

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