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摘要：针对330 MW亚临界空冷燃煤火力发电机组，分析排查二次回路设计、同期装置中手动同期回路中的同步检查继电器、同期线圈位置、同步检查继电器的常闭接点以及转换开关位置合理性，提出同期二次回路优化的新结构，以满足反措要求。结果表明，同期二次回路实施了三项优化改造，包括将同步检查继电器的同期线圈位置由原来的转换开关之后，改到转换开关之前；将同步检查继电器的常闭接点串入跳闸回路总出口上，并取消原手动合闸回路的常闭接点；在电压回路中，在系统侧和待并侧电压进入装置之前以及接入同步检查继电器之前，安装空气开关，在并网前合上、并网成功后断开。本研究提出的防止发电机非同期并网的二次回路改造方法，从根本解决了机组并网过程中因同期装置故障误动作而导致的非同期并网事故，完善了同期装置二次回路的功能，实施接线简单，效果显著，便于推广和应用。
关键词：燃煤火力发电机组；非同期并网；同步检查继电器；同期二次回路设计；常闭接点
1 引言
2014年国电集团公司天津津能滨海热电发生了非同期并网事故，引起了业内极大的反响，公司要求对同期装置及二次回路设计进行全面普查[1-3]。多数发电企业的同期二次回路都不能完全满足反措的要求，自动准同期的二次回路中，没有防止因装置故障而误动作的措施，存在非正常情况下，出现非同期并网的安全隐患[3-5]。为了防止造成重大设备损坏，影响系统稳定运行，有必要对同期装置二次回路进行重新设计，以满足更高的安全要求。
本研究拟针对燃煤火力发电机组同期二次回路，分析同期装置中手动同期回路中的同步检查继电器、同期线圈位置、同步检查继电器的常闭接点以及转换开关位置的合理性，优化同期二次回路设计，以满足《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中“微机自动准同期装置应安装独立的同期鉴定闭锁继电器”的要求。本文的分析有助于了解大型发电机组的同期二次回路、同期线圈位置和转换开关位置的优化配合方案，通过改造同期线圈和同步检查继电器常闭接点的位置，安装空气开关，提高机组运行可靠性和电网运行稳定性。
2 同期二次回路设计的分析与优化
以国电内蒙古东胜热电有限公司的金智科技公司生产的MFC2061双微机自动准同期装置为例进行分析，按照国家能源局文件下发的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中“微机自动准同期装置应安装独立的同期鉴定闭锁继电器”的要求进行自查。防止发电机非同期并网的二次回路接线结构包括手动同期回路、自动同期回路、跳闸总出口回路、系统侧电压回路和待并侧电压回路。
图1示出改造前的同期二次回路，防止发电机非同期并网的二次回路接线结构包括手动同期回路、自动同期回路、跳闸总出口回路、系统侧电压回路和待并侧电压回路。手动同期回路、自动同期回路和跳闸总出口回路设计有一定的不合理性和安全隐患。在保留同期装置中手动同期回路中的同步检查继电器，在图1的基础上实施了三项优化改造：
（1）将同步检查继电器的同期线圈位置，由原来的转换开关之后，改到转换开关之前，改造后的同期二次回路如图2所示。改造后，同步检查继电器在自动同期情况下，能正常投入使用，满足反措中要求的“微机自动准同期装置应安装独立的同期鉴定闭锁继电器”。
（2）将同步检查继电器的常闭接点串入跳闸回路总出口上，并取消原手动合闸回路的常闭接点，使整个同期装置的最终出口无论在任何状态都必须经过该同期鉴定闭锁继电器。
（3）在系统侧电压回路和待并侧电压回路进入装置之前以及接入同步检查继电器之前，安装空气开关，在并网前合上、并网成功后断开，可避免电压长期接入同期装置以及同期闭锁继电器长期带电而影响寿命。
图2 改造后的同期二次回路
3 同期二次回路的改造分析
图2所示的三项优化改造中，手动同期回路、自动同期回路、跳闸总出口回路是在现有设备基础上进行二次回路改造。系统侧电压回路和待并侧电压回路的二次回路改造，是外加空气开关进线改造。针对五个回路的分析如下：
（1）手动同期回路。保留手动同期回路中的同步检查继电器，将该同步检查继电器的同期线圈位置由原来的转换开关之后改到转换开关之前。
（2）自动同期回路：将同步检查继电器的同期线圈位置由原来的转换开关之后改到转换开关之前，使该同步检查继电器在“自动同期”情况下能正常投入使用。
（3）跳闸总出口回路：将同步检查继电器的常闭接点串入跳闸回路总出口上，并取消原手动合闸回路的常闭接点，使整个同期装置的最终出口无论在任何状态都必须经过该同期鉴定闭锁继电器。
（4）系统侧电压回路和待并侧电压回路：在系统侧电压进入装置之前以及接入同步检查继电器之前，安装空气开关，在并网前合上、并网成功后断开，可避免电压长期接入同期装置以及同期闭锁继电器长期带电而影响寿命。
4 改造后效果评估
优化后的同期装置二次回路，能有效地防止因装置故障，误合闸而导致的非同期并网事故，改造效果较好，满足了反措的要求。整个改造项目较为合理经济，除了少量电缆及空开关，没有大量的资金投入。
改造之前，被咨询的设备厂商也提供了加装防止非同期并网闭锁装置的解决方案。与设备厂商提供的方案相比，本研究提供的同期二次回路优化设计，在完美地实现全部功能的基础上，可使每台机组节省新增保护设备的费用约10万元，全厂共节省资金约20万元。
本研究的成果实施简单、资金投入少、效果可靠，有很强的复制性。优化后的同期装置从根本解决了机组并网过程中因同期装置故障，误动作而导致的非同期并网事故，完善了同期装置二次回路的功能，避免了因此类问题而导致的重大经济损失和社会影响。
5 结论
针对330 MW亚临界空冷燃煤火力发电机组，分析排查二次回路设计、同期装置中手动同期回路中的同步检查继电器、同期线圈位置、同步检查继电器的常闭接点以及转换开关位置合理性，提出同期二次回路优化的新方案，以满足反措要求。结果表明：
（1）同期二次回路实施了三项优化改造，包括将同步检查继电器的同期线圈位置由原来的转换开关之后，改到转换开关之前；将同步检查继电器的常闭接点串入跳闸回路总出口上，并取消原手动合闸回路的常闭接点；在电压回路中，在系统侧和待并侧电压进入装置之前以及接入同步检查继电器之前，安装空气开关，在并网前合上、并网成功后断开。
（2）本研究提出的防止发电机非同期并网的二次回路改造方法，从根本解决了机组并网过程中因同期装置故障误动作而导致的非同期并网事故，完善了同期装置二次回路的功能，实施接线简单，效果显著，便于推广和应用。与设备厂商提供的加装防止非同期并网闭锁装置的解决方案相比，本研究的同期二次回路优化设计方案节省资金约20万元。
参考文献
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论文作者:杨光,柳霞霞,王政翱,韩啸,宋歌,赵俊杰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/25
标签：回路论文; 同期论文; 继电器论文; 装置论文; 转换开关论文; 接点论文; 电压论文; 《防护工程》2018年第2期论文;