(云南电力技术有限责任公司 云南昆明 650217)
概述：
居甫渡水电厂1号机组2017年5月C级检修结束后，同期装置无压合201断路器对1号主变充电、同期装置合011断路器并网均出现故障。为准确查找造成此故障的原因，分别对两套同期装置外部回路、内部配线进行核查，并通过相关试验数据来验证处理结果的正确性。
关键词：同期并网 并网故障 手动同期 回路 继电器
0前言
随着国民经济持续快速增长，全国电力供应日趋紧张。近年来水轮发电机组在全国电力系统中占有越来越重要的地位，同时在电网中起到调峰、调频和事故备用的作用，因此要求水轮机组能快速及时并网以保证电网安全稳定运行。
1 故障现象
2017年5月17日11时40分，居甫渡水电厂进行1号主变充电操作。运行人员在操作员站合1号主变高压侧201断路器过程中，监控系统报1号发电机同期装置故障（代码006：设备未准备就绪---SYNCHROTACT5同期装置被锁定，或无故障锁定=服务操作，故障锁定=故障）；同时，同期装置面板“ERROR”（错误）和“BLOCKED”（闭锁限制）指示灯亮，1号主变高压侧201断路器同期装置无压合失败。
2017年5月17日19时09分，居甫渡水电厂1号机组带负荷并网过程中，监控系统报“1号发电机同期装置故障”（代码004：停止SYNCHROTACT---停止脉冲之后）；同期装置面板“ERROR”（错误）和“BLOCKED”（闭锁限制）指示灯亮，同时面板上出现“Pset selected ？”，1号发电机011断路器同期装置并网失败。
2 同期装置原理
ABB公司研制的SYNCHROTACT5数字式同期装置原理
图1：同期装置原理图
3故障分析
1号主变高压侧201断路器同期装置背板配线均为压插式接线，在检查外部回路及内部配线过程中发现X7：5（X7：5-X7：6 端子Release为无压合闸允许）接线有松动的迹象，对该端子接线重新压插后同期装置无压合201断路器正常。
故障发生后，经专业人员对1号发电机出口011断路器同期装置本体及外部回路进行检查后发现“K2B手动同期模式”继电器的K21-K24常开接点存在异常，即：脱开K2B继电器底座上所有外部回路线，用万用表检查底座K21-K24（常开接点）为导通状态；拔下K2B继电器再次对底座K21-K24接点进行检查仍处于导通；对K2B继电器进行校验，各接点通断正常。初步判断由于K2B继电器底座故障使K21-K24（手动同期模式）处于导通状态，当上位机发出011断路器同期合闸指令（自准同期模式）的同时，现地同期装置也在执行手动同期模式，致使同期装置无法选择执行对象，而造成此次同期装置并网故障。
4故障处理及试验
2017年5月19日，对1号机组同期装置进行检验，各项技术指标合格且功能正常。检测1号机组LCU 同期回路的 B11（DO810）开关量输出模块、 B12 （DI810）开关量输入模块各通道均工作正常，同时对同期回路各继电器、底座及外部回路接线全面检查（除K2B继电器K21-K24常开接点出现导通外），其它继电器均正常。因无新的继电器底座进行更换，且机组正常并网发电时主要依靠自动同期实现并网，手动同期仅作为备用。于是现场临时拔出K2B继电器，脱出K2B继电器手动同期接点（常开），并进行绝缘包扎，且将K2B的常闭接点在盘柜背面端子排进行了可靠短接。
2017年5月20日10时45分，经调度批准后开展1号发电机假同期试验，各项试验技术措施布置到位并检查核对无误后，由上位机发出1号发电机同期合闸令，同期装置启动“Pset selected 2：同期点选择发电机出口”检测正确，自动检测同期装置调压、调频至合闸允许范围后自动发出合闸脉冲，发电机出口011断路器正常合闸，假同期试验多次合闸均正常。
同期对象选择1号发电机机端011断路器，其中：
UAB：为系统侧UAB线电压；
UBC：为待并侧UBC线电压；
UCA：为系统侧与待并侧两侧压差；
DI1：为同期装置合闸令开出接点；
DI2：为1号发电机机端011断路器合闸位置合位接点；
游标值：为同期装置合闸令开出瞬间系统侧电压、待并侧电压及两侧压差。
从图3的游标值可看出，合闸瞬间（绿色光标处）系统电压=100.288V，待并侧电压=96.894V，压差=（100.288-96.894）/100*100%=3.394%，在压差定值（±5%）范围内，同期点电压差合格。
从图4可看出系统侧与待并侧电压波形周期基本一致，满足频差要求；系统侧电压相角超前待并侧电压-3.05°，满足角差小于±3.6°要求；在发出合闸令后，经过121.821ms断路器合闸并网，导前时间定值为130ms，实测导前时间与定值基本一致，验证了同期功能正常，1号机组顺利并网。
5 结论
通过对相关试验数据的分析，最终确认造成居甫渡水电厂1号机组C级检修后同期并网失败的原因是由于K2B继电器（手动同期）底座相间绝缘不合格引起。为避免此类故障的发生，电厂运行人员应加强现场设备的巡视，并更换全部老化的继电器。
参考文献：
[1] ABB瑞士有限公司，《SYN5201型SYNCHROTACT5同期装置操作说明书》；
[2] 王永骥、徐桂英等，《水轮机组快速自动准同期控制研究机其电站应用》，（电力系统自动化），1992年；
论文作者:舒艳杰,刘升,李成武,杨增方
论文发表刊物:《电力设备》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/14
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