第2期 沙励：大型发电厂同期系统设计方案 (差频或同频同期)并自动进行相应同期操作功能的 置和测控装置低得多，因此可以考虑把断路器同期 同期装置。这样便可以把所有需要进行差频或同频 操作的功能要求独立出来，即按分布式控制方式设 并网的断路器都纳入自动准同期装置的控制范畴。 计的测控装置仍可作为NCS的重要部件，只是应去 设计上取消同频并网合闸回路中的KSY和手 除其顺带的检同期功能，各断路器的同期操作考虑 动同期开关，用同期装置实现各同期点切换的完全 由功能完善的自动同期装置完成。目前已在一些发 自动化。 电厂和变电所使用了能自动识别同频并网和差频并 b.同期装置应能自动切换各同频操作同期点 网的线路同期装置（如SD-2CT,SID-2HT型装置）， 的不同的允许功角（δ值）并具备对上位控制机的通 装置设计为多条线路共用，通过自动同期选线器（如 信接口。各级调度部门担负起向各厂、站下达合环 SD-2X型装置)在上位机的控制下自动进行同期点 点同期装置允许合环功角定值的任务。在进行合环 的切换，每个同期点具有独立的整定参数组（包括允 操作时，若实测8>6mx或△U>△Umax,同期装置一方 许功角的定值等)。 面应闭锁合闸回路，另一方面应将信息通过远动终 e.同期装置与快切装置的分工。目前，在一些电 端单元RTU(Remote Terminal Unit))上传到调度中心， 厂的设计过程中，由于快切装置具有带允许频差和 以便在调度的指挥下，创造6<6或△U<△U的条 相差范围内的正常并联操作功能（先合后断），因此 件以进行合环操作。 设计人员把厂用电源断路器的正常同期操作也交由 c.3/2接线时各同期点同期电压的自动切换)。 快切装置完成。笔者认为，对发电厂存在的大量的 笔者认为，“近区电压优先”原则中通过串中的断路 同频同期（合环）并网点而言，快切装置的职责是解 决事故情况下备用电源的操作问题，即快速、安全地 器QF及隔离开关QS的辅助接点进行某种逻辑组 实现备用电源的投切，最大限度地减少对厂用电动 合后完成同期电压切换的思路完全可以由目前新出 机的冲击和危害，快切装置与同期装置不同，是24 现的自动化程度很高的同期电压切换器完成，如 小时全天候工作的，因此没有必要让快切装置去实 SID-2SE型数字式3/2接线断路器同期电压切换 现厂用电系统的正常倒闸操作，应把保护的功能和 器，可根据输入的断路器串中各断路器和隔离开关 正常操作的功能区分开。在设计中合理的分工应该 辅助接点的状态，自动选出相应的2个TV二次电 是：同期装置负责正常情况下同期点断路器的合闸 压送给自动或手动同期装置。切换器还能送出4个 操作，快切装置负责事故情况下的厂用电系统断路 TV二次断线信号，及根据当前同期对象发给自动同 器的分、合操作。 期装置选择整定参数的开关量信号，按图2接线配 3.2大型发电厂同期系统设计方案 合切换器使用时的输入/输出回路如图5所示。 仍以图4的电气主接线为例，图中的21个断路 可见，原“近区优先”的功能由装置被模块化实 器都有差频并网和合环操作的问题，结合新型同期 现后，再配合能自动识别同期点性质的新型同期装 装置，介绍此主接线同期系统设计方案（以深圳智能 置使用，则可以大大提高同期操作的自动化水平，结合 公司产品为例)。 DCS,NCS,断路器的同期操作就完全无需人工介入。 a.每台发电机配置1台发电机线路复用同期 d.同期装置与线路测控装置的分工。随着升压 装置（如SD-2CM型）及1台同期选线器（如SD- 站NCS系统的广泛应用，线路微机型测控装置受到 2X型)，实现对以下11个断路器的控制：发电机出 了设计人员及运行人员的青睐，线路的同期操作设 口断路器201QF(202QF):500kV3/2接线串中的2 计中有两种模式：采用测控装置自带的检同期功能， 个断路器5011QF和5012QF(5022QF和5023QF): 各断路器同期操作由各测控装置完成：采用能自动 6.3kV厂用工作/备用分支共6个断路器：110kV启 识别同频、差频并网的线路同期装置完成，装置设 备变高压侧1个断路器1101QF。 计为多条线路共用。对于这两种设计模式，笔者认 b.500kV网控6个断路器配置1台线路同期装 为，因同期装置的使用概率比全天候工作的保护装 置（如SID-2CT型）及1台同期选线器（如SID-2X型）。 待并侧 系统侧 同期定值选择 TV二次电压 TV二次电压 TV断线开出 线路1线路2 U.UU.U. U ITV 2TV3TV4TV (发电机1)（发电机2） SD-2SE型3/2主接线断路器同期电压切换器 U.UU.U.U.UU:U.U.t U.U.U.t U.U. 1QF 20F 3QF 10S 20S3QS 4QS 50S 60S 7QS 80S ITV 2TV 3TV 4TV 断路器及隔离开关状态信号开入 TV三相二次电压输入 图5SD-2SE型装置输入/输出回路图 Fig.5 The input/output circuits of SID-2SE equipment 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net!差频或同频同期"并自动进行相应同期操作功能的 同期装置# 这样便可以把所有需要进行差频或同频 并网的断路器都纳入自动准同期装置的控制范畴# 设计上取消同频并网合闸回路中的 !"# 和手 动同期开关$用同期装置实现各同期点切换的完全 自动化# !" 同期装置应能自动切换各同频操作同期点 的不同的允许功角! ! 值"并具备对上位控制机的通 信接口# 各级调度部门担负起向各厂%站下达合环 点同期装置允许合环功角定值的任务# 在进行合环 操作时$若实测 ! $ !%&’ 或 !! $!!%& ’$同期装置一方 面应闭锁合闸回路$另一方面应将信息通过远动终 端单元 ()*!(+%,-+ )+.%/0&1 *0/-"上传到调度中心$ 以便在调度的指挥下$创造 ! 2 !%&’ 或!!2!!%&’ 的条 件以进行合环操作# #" 3 ! 4 接线时各同期点同期电压的自动切换&3’ # 笔者认为$(近区电压优先)原则中通过串中的断路 器 56 及隔离开关 5" 的辅助接点进行某种逻辑组 合后完成同期电压切换的思路完全可以由目前新出 现的自动化程度很高的同期电压切换器完成$如 "789 4": 型数字式 3 ! 4 接线断路器同期电压切换 器$可根据输入的断路器串中各断路器和隔离开关 辅助接点的状态$自动选出相应的 4 个 "# 二次电 压送给自动或手动同期装置# 切换器还能送出 ; 个 "#二次断线信号$及根据当前同期对象发给自动同 期装置选择整定参数的开关量信号$按图 4 接线配 合切换器使用时的输入 ! 输出回路如图 < 所示# 可见$原(近区优先)的功能由装置被模块化实 现后$再配合能自动识别同期点性质的新型同期装 置使用$则可以大大提高同期操作的自动化水平$结合 8="$>="$断路器的同期操作就完全无需人工介入# $" 同期装置与线路测控装置的分工# 随着升压 站 >=" 系统的广泛应用$线路微机型测控装置受到 了设计人员及运行人员的青睐$线路的同期操作设 计中有两种模式*采用测控装置自带的检同期功能$ 各断路器同期操作由各测控装置完成+采用能自动 识别同频%差频并网的线路同期装置完成$装置设 计为多条线路共用# 对于这两种设计模式$笔者认 为$因同期装置的使用概率比全天候工作的保护装 置和测控装置低得多$因此可以考虑把断路器同期 操作的功能要求独立出来$即按分布式控制方式设 计的测控装置仍可作为 >=" 的重要部件$只是应去 除其顺带的检同期功能$各断路器的同期操作考虑 由功能完善的自动同期装置完成# 目前已在一些发 电厂和变电所使用了能自动识别同频并网和差频并 网的线路同期装置!如 "7894=)$"7894?) 型装置"$ 装置设计为多条线路共用$通过自动同期选线器!如 "7894@ 型装置"在上位机的控制下自动进行同期点 的切换$每个同期点具有独立的整定参数组!包括允 许功角的定值等"# %" 同期装置与快切装置的分工# 目前$在一些电 厂的设计过程中$由于快切装置具有带允许频差和 相差范围内的正常并联操作功能!先合后断"$因此 设计人员把厂用电源断路器的正常同期操作也交由 快切装置完成# 笔者认为$对发电厂存在的大量的 同频同期!合环"并网点而言$快切装置的职责是解 决事故情况下备用电源的操作问题$即快速%安全地 实现备用电源的投切$最大限度地减少对厂用电动 机的冲击和危害$快切装置与同期装置不同$是 4; 小时全天候工作的$因此没有必要让快切装置去实 现厂用电系统的正常倒闸操作$应把保护的功能和 正常操作的功能区分开# 在设计中合理的分工应该 是*同期装置负责正常情况下同期点断路器的合闸 操作$快切装置负责事故情况下的厂用电系统断路 器的分%合操作# 3A4 大型发电厂同期系统设计方案 仍以图 ; 的电气主接线为例$图中的 4B 个断路 器都有差频并网和合环操作的问题$结合新型同期 装置$介绍此主接线同期系统设计方案!以深圳智能 公司产品为例"# &" 每台发电机配置 B 台发电机线路复用同期 装置!如 "789 4=C 型"及 B 台同期选线器!如 "789 4@ 型"$实现对以下 BB 个断路器的控制*发电机出 口断路器 4DB56!4D456"+<DD EF 3 ! 4 接线串中的 4 个断路器 <DBB56 和 <DB456!<D4456 和 <D4356"+ GH3 EF 厂用工作 ! 备用分支共 G 个断路器+BBD EF 启 备变高压侧 B 个断路器 BBDB56# !" <DD EF 网控 G 个断路器配置 B 台线路同期装 置!如 "7894=) 型"及 B 台同期选线器!如 "7894@ 型"# 图 < "7894": 型装置输入 ! 输出回路图 6/IH< )J+ /0KL- ! ,L-KL- M/.ML/-N ,O "78P4": +QL/$%+0- "7894": 型 3 ! 4 主接线断路器同期电压切换器 !& !R !M !0 待并侧 )F 二次电压 !& % !R % 系统侧 )F 二次电压 !M % !0 % )F 断线开出 B)F 4)F3)F ;)F 线路 B !发电机 B" 线路 4 !发电机 4" 同期定值选择 B56 456 356 B5" 45"35" ;5" <5" G5" T5" S5" B)F 4)F 3)F ;)F )F 三相二次电压输入 断路器及隔离开关状态信号开入 !& !R !M !0 !& !R !M !0 !& !R !M !0 !& !R !M !0 第 4 期 沙 励* 大型发电厂同期系统设计方案