何洋+趙江+韓瑜

【摘 要】應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組首次同期并網(wǎng)試驗是進(jìn)行柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行試驗及驗收試驗的前提，并網(wǎng)過程中存在的問題將影響柴油發(fā)電機(jī)組的驗收與投運(yùn)。本文主要敘述了柴油發(fā)電機(jī)組首次并網(wǎng)進(jìn)行同源核相的方法及核相時出現(xiàn)的問題以及在并網(wǎng)過程中存在的問題及其相關(guān)解決方法。

【關(guān)鍵詞】同源核相；手動準(zhǔn)同期；逆功率

1 柴油發(fā)電機(jī)組同期并網(wǎng)裝置簡介

柴油發(fā)電機(jī)組同期并網(wǎng)試驗是在柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)試期間進(jìn)行帶載試驗的前提以及在運(yùn)行期間每年進(jìn)行帶載能力驗證試驗的基礎(chǔ)。海南核電的五臺柴油發(fā)電機(jī)組共配備兩臺同期小車，其中一臺作為主同期小車放置于主控室，另一臺作為備用小車暫存在倉庫，兩臺同期小車能夠?qū)崿F(xiàn)完全相同的功能。同期并網(wǎng)裝置的作用是在試驗時向應(yīng)急母線的進(jìn)線開關(guān)發(fā)出合閘命令使柴油發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)連接。同期小車上安裝有自動準(zhǔn)同期裝置和手動準(zhǔn)同期裝置，正常試驗情況下用自動準(zhǔn)同期裝置發(fā)出合閘命令。

2 同源核相方法及出現(xiàn)的問題

2.1 同源核相的兩種方式

在進(jìn)行1LHP柴油發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)試驗同源核相時采用的是將1LGC和1LHA母線停役，斷開1LGC的進(jìn)線開關(guān)100JA和200JA。啟動1LHP柴油發(fā)電機(jī)組，在電壓和頻率達(dá)到穩(wěn)定后合上1LHA002JA和1LHA001JA將電壓倒送至1LGC母線，同期裝置采集柴油發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器二次側(cè)電壓和1LGC母線電壓互感器二次側(cè)電壓，然后在同期小車上進(jìn)行同源核相。該方法進(jìn)行核相的優(yōu)點是操作相對簡單，但必須同時停役1LGC和1LHA兩段母線，同時因為柴油發(fā)電機(jī)組在進(jìn)行并網(wǎng)試驗前未進(jìn)行過任何帶載試驗，不能保證電源的可靠性，因此在同源核相期間柴油發(fā)電機(jī)組的輔助系統(tǒng)電源1LLG配電盤不能由1LHA母線供電，所以為了保證1LHP并網(wǎng)試驗期間柴油發(fā)電機(jī)組輔助系統(tǒng)正常運(yùn)行，必須將1LLG配電盤的進(jìn)線電源通過臨時變更由A列供電改至B列供電，變更實施難度較大。

在進(jìn)行1LHQ柴油發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)試驗同源核相時采用的是將柴油發(fā)電機(jī)頂上出現(xiàn)箱內(nèi)的三相出線電纜斷開并用聚酯纖維絕緣板做好隔離措施后，由1LGD母線經(jīng)1LHB001JA將電壓送至1LHB母線，然后再經(jīng)1LHB002JA將電壓送至發(fā)電機(jī)機(jī)端及發(fā)電機(jī)出口電壓互感器，然后在同期小車上進(jìn)行同源核相。采用該方法的優(yōu)點是1LGD和1LHB母線均不需要停役，且柴油發(fā)電機(jī)組的輔助系統(tǒng)電源不受影響，但該方法需要斷開發(fā)電機(jī)定子繞組出線電纜，工作量較大。

2.2 同源核相過程中出現(xiàn)的問題

在同期小車內(nèi)進(jìn)行核相測量電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機(jī)側(cè)電壓差時發(fā)現(xiàn)同相之間電壓不為零，相間電壓差為Uaa′=100V、Ubb′=2.4V、Uab′=102.4V、Uba′=102.4V。

在檢查確認(rèn)同期裝置二次電壓采集回路無誤后，初步判斷發(fā)電機(jī)出口電壓互感器一次側(cè)存在問題。打開發(fā)電機(jī)出口電壓互感器后蓋板后發(fā)現(xiàn)在端接電纜時錯將A相與C相接反。電纜A相與C相對調(diào)后再次進(jìn)行同源核相測量相間電壓差Uaa′=2.7V、Ubb′=2.4V、Uab′=104.9V、Uba′=100.4V，同相之間電壓為零，異相之間電壓為額定線電壓，且用相序表測量三相電壓相序為正序，說明此時一次回路接線恢復(fù)正常。

3 同期并網(wǎng)回路存在的問題

3.1 同期并網(wǎng)過程出現(xiàn)逆功率

在柴油發(fā)電機(jī)組調(diào)試期間及投運(yùn)后定期試驗期間多臺應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組在進(jìn)行自動同期并網(wǎng)試驗時曾出現(xiàn)因為逆功率保護(hù)動作跳發(fā)電機(jī)出口斷路器現(xiàn)象，柴油發(fā)電機(jī)組逆功率保護(hù)定值為7.5%Pn，經(jīng)2.4s延時后動作于跳發(fā)電機(jī)出口斷路器002JA。在柴油機(jī)電子調(diào)速器內(nèi)設(shè)置的初始負(fù)荷為5%Pn，即當(dāng)電子調(diào)速器收到并網(wǎng)完成信號后將柴油機(jī)油門齒條突增%5Pn。經(jīng)過試驗觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電網(wǎng)頻率波動較大進(jìn)行柴油發(fā)電機(jī)并網(wǎng)試驗時輸出的有功功率波動也較大，最大波動范圍能達(dá)到1Mw，所以在并網(wǎng)初期容易造成逆功率跳閘。其次是經(jīng)過試驗并錄波發(fā)現(xiàn)并網(wǎng)瞬間柴油機(jī)突增的5%油門開度在沒有人為干預(yù)的情況下無法自行保持，在隨后的幾秒鐘內(nèi)柴油機(jī)油門開度信號在緩慢減小，柴油機(jī)本體上的油門緩慢關(guān)小，最終造成柴油發(fā)電機(jī)組逆功率跳閘。

3.2 手動準(zhǔn)同期并網(wǎng)回路存在問題

同期小車內(nèi)手動準(zhǔn)同期并網(wǎng)回路如圖1所示，從圖中可以看出無論手動準(zhǔn)同期裝置出口791ZK是否滿足，按下手動同期按鈕790TO，手動同期命令將通過808XR繼電器保持，一旦791ZK出口條件滿足，則立即通過809XR向待并網(wǎng)斷路器發(fā)出合閘命令。該操作過程將使斷路器在手動準(zhǔn)同期裝置允許的最大相角差時發(fā)出并網(wǎng)合閘命令，無法滿足盡量接近相角差為零時并網(wǎng)的要求。

4 同期并網(wǎng)小車及同期并網(wǎng)操作的相關(guān)改進(jìn)

（1）針對同期小車手動準(zhǔn)同期回路存在的問題，根據(jù)廠家的意見修改為如圖2所示的接線方式，即取消原來手動同期命令的保持回路。進(jìn)行手動準(zhǔn)同期并網(wǎng)時在手動準(zhǔn)同期裝置允許合閘的范圍之外按下手動同期按鈕將不會發(fā)出合閘命令且同期命令不保持，手動準(zhǔn)同期允許合閘范圍內(nèi)，通過人為控制合閘命令發(fā)出時機(jī)可使斷路器在相角差接近為零時合閘，使發(fā)電機(jī)受到的沖擊最小。

（2）針對同期自動同期并網(wǎng)方式下柴油發(fā)電機(jī)組容易出現(xiàn)逆功率跳柴油發(fā)電機(jī)出口斷路器問題，在同期小車上增加并網(wǎng)完成后調(diào)整有功和無功的功能，即在并網(wǎng)完成后將并網(wǎng)模式選擇開關(guān)790TL切至手動、自動或測試模式即可在同期小車上通過增減速和增減壓旋鈕完成功率的增減，無需切換至就地控制盤進(jìn)行功率調(diào)整，縮短了功率調(diào)整時間，可大大減小柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)生逆功率的概率。完成有功功率的調(diào)整后將790TL切換至OFF位，閉鎖同期小車上的功率調(diào)整功能以防止誤操作。

5 結(jié)束語

應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組同期并網(wǎng)試驗是驗證其帶載能力的重要途徑，帶載能力將決定其是否能夠作為核電廠備用電源，所以定期有效的進(jìn)行同期并網(wǎng)試驗對核電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。本文通過對并網(wǎng)試驗時出現(xiàn)的問題進(jìn)行描述并作出相應(yīng)的改進(jìn)與優(yōu)化，能夠有效的提高海南核電廠內(nèi)五臺柴油發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)試驗成功率，保證了柴油發(fā)電機(jī)組的可用性。

[責(zé)任編輯：許麗]