发电机同期并网调试经验谈

肖玉明

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。

2、电压检查正确后，在同期装置上点开准同期检查窗口。此时因发电机断路器已经合闸，同期点两侧是同一电源供电，且一次回路已经确认正确，必然满足同期条件，同期参数压差、频差均应为零，相位差为0°或者360°，从而判定二次回路接线正确。若电压差为2Ue，则同期点有—侧电压二次侧接反；若相位差为120°，则待并机与系统电压二次侧错相别；若相位差从0°到360°范围不停变化则待并机与系统错相序。这种检查也可在手动准同期装置上通过组合式整步表来观察。

3、停机后拆开发电机出口三相连线，合上发电机断路器，改由系统供电，重作上述试验，结果应该完全相同。

3 准确测试同期参数和同期功能

3.1 调准系统时钟，测试模拟输入量

合上同期装置电源，首先校准时钟，然后向同期装置系统侧通道、机组侧通道分别输入标准交流电源信号（100V，50HZ）。进入同期装置调试界面，以100V调准，直到电压显示值与实际值一致。合格后，进行系统侧应转角测试。一般设置超前300、00、滞后300三种，不论选取相电压或是线电压都可以。在转角设置完毕后通过测试确认设置无误。

3.2 测试并列点开关合闸时间

并列点开关的合闸时间为控制器发出合闸信号到开关闭合的时间。它的准确性直接关系到合闸相位角的准确性。常用方法是通过开入量的方式，通过接入断路器的辅助接点，来计算发出合闸命令到该信号变位的时间。测试结束后，检查断路器合闸回路与同期装置的相应参数设置是否配合。

3.3 确定理想提前合闸角

控制相角差主要通过断路器合闸时间去整定准同期装置的导前时间，而且要计及并网过程中频差及其变化率的影响。理想提前合闸角由数学模型Φk=Δωs t k + 1/2 * dΔωs/d t * tk2确定。

其中：

Φk：理想提前合闸角；Δωs：角频率之差；

tk：并列点开关的合闸时间（包括出口继电器的动作时间）；

dΔωs/dt：角频率差的一阶导数。

3.4 测试同期功能

进行同期功能测试时，严格执行设计要求和供货商出厂技术文件的要求，逐一进行以下项目的试验：测试导前时间、双侧无压合闸测试、单侧无压合闸测试、允许压差校验、允许频差上限与允许频差下限校验、电压闭锁测试、频率闭锁测试、调压脉宽校验、调频脉宽校验、同期并网校验、复位校验。所有项目合格后，才能进行第一次自动准同期并列。

4 进行同期并列，修正同期参数

4.1 检查同期点相序相别

进行同期并网前，必须检查同期点相序相别。可用如下方法校核同期点两侧一次回路相序和相别：在发电机母线电压互感器二次侧接入一只相序指示仪，将系统电压加于发电机母线上，仔细观察相序指示仪在系统供电情况下旋转方向，做好记录。断开系统电压，合上发电机断路器母线电压，互感器二次侧相序指示仪接线不变。开启待并发电机，起励升压，仔细观察由待并机供电时相序指示仪旋转方向，并作记录。若两次试验时相序指示仪旋转方向完全一样，则同期点两侧一次侧相序、相别相同。若相序指示仪两次试验旋转方向相反则系统与待并机相序相反，应对换发电机母线位置使相序、相别相同，并再次重复上述试验进行验证。一定要注意：当系统对母线供电时，发电机不能开机建压，否则在发电机断开的绕组和引出线上会产生危险的过电压！

4.2 同期并列

第—次自动并列时可将并列压差、频差、相位差设置得小一些，在同期并列画面上观察并列合闸时压差、频差、相位差等参数显示，观察合闸并网时冲击电流的大小和发电机组振动的情况，测试准同期并网过程所用的时间，然后在同期装置上对同期参數作出合理的修正后即可正式将同期装置投入使用。

5 结束语

以上是我在多年工作中积累的调试经验，希望能给同行工作者提供有益的参考。其中欠妥之处，请各位专家多提宝贵意见！

参考文献

[1]《发电机非同期并网事故分析及改进措施》 作者：唐基高 《电工技术》出版社