摘要：西门子V94.3A型（F级）390MW燃气-蒸汽联合循环发电机组因燃机启动时需要发电机进行拖动，故设置了发电机出口断路器（GCB），加上变压器出口断路器（UCB），机组同期点为2个。这样造成了机组不同运行方式下存在多种同期方式，为不改变原设计的情况下加装同期闭锁继电器增加了难度。本文以西门子配套同期柜为例，讲解了同期装置加装闭锁继电器的方法和注意事项。
关键词：同期装置、闭锁继电器、7VE632、7VE611、V94.3A
1、说明
西门子V94.3A型（F级）390MW燃气-蒸汽联合循环发电机组由于发电机出口设有GCB开关，主变高压侧设有UCB断路器，每台机组可有两个同期点，两个同期点的并网操作由一套微机型自动同期装置和相应的辅助继电器完成，同期装置可以手动和自动两种方式同期合闸。在集控室设有同期表。配套为期装置为德国西门子公司的产品。同期装置型号为7VE632（自动同期装置）和7VE611（手动同期装置）。
为满足倒送电和使用UCB并网的工况下控制开关合闸，西门子同期装置引入了“Dead Bus”模式，即：无压模式。具体包含两种情况：1、双侧无压合闸（U1<U2<）（GCB靠近系统侧为U1，靠近发电机侧为U2）；2、主变高压侧无压合闸（U1>U2<）（UCB靠近系统侧为U1，靠近主变侧为U2）。两种情况均通过7VE611（手动同期装置）判定出口。再加上两个开关自动、手动情况下判断同期，共有6种同期判定方式。两套同期装置的出口为两个断路器的合闸线圈。
因该型燃机引进我国较早，其配套使用的同期柜基本上都未配置出口闭锁继电器，不符合国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求》 “微机自动准同期装置应安装独立的同期检定闭锁继电器”相关要求，需要进行整改。
2、加装独立同期检定闭锁继电器应达到的目的
加装独立同期检定闭锁继电器应达到以下目的：1、同期检查继电器的出口串接在合闸出口回路，对于双侧有压准同期并网的情况下，不影响原有逻辑，在双侧电压达到同期条件时，同期检查继电器接点闭合，允许同期装置发合闸命令；2、对于单侧/双侧无压（主变无压合主变高压侧断路器，发电机出口断路器双侧无压合闸）在选择无压合闸的条件时，除信号接入同期装置外，应能旁路同期检查继电器出口或允许同期检查继电器单侧/双侧无压合闸；3、不影响同期屏原有合闸逻辑；4、在并网操作中，实时检测两个电源的电压、频率和实时相位，在限定的范围内开放合闸回路，允许并网合闸，条件不满足时，闭锁合闸回路，禁止任何形式的并网操作。
3、对独立闭锁继电器的要求
为了实现独立闭锁和旁路无压合闸，闭锁继电器需满足以下要求：
1）具有两路电压输入回路，可实时检测两路电压的压差（ΔU）、频差（Δf）和相角差。各定值可连续调节，且检验误差合格。
2）具备无压开放出口功能。可提供投无压控制节点一对以上。
3）触点通过电流、接通负载、触点间最大电压、机械和电气寿命、最大断开负载均需符合国家和行业相关要求。
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4、加装方法及注意事项
4.1独立同期检定闭锁继电器电压回路接线。因为选择不同同期点时，系统侧（U1）和待并侧电压（U2）会选择不同的PT二次电压，故需要求闭锁继电器的电压能够跟随选择正确的电压。根据图纸，可以将闭锁继电器的电压与集控室采集电压回路并联，作为闭锁继电器的输入电压。接线时系统侧和待并侧的电压不得接反。
4.2独立同期检定闭锁继电器检无压信号回路接线。同期柜选择为“Dead Bus”模式时，要求闭锁继电器开放出口。根据图纸，可以利用“selection dead bus”继电器的常开辅助接点作为独立继电器的无压控制输入。
4.3独立同期检定闭锁继电器出口回路接线。因为同期点有2个，故需要闭锁继电器的出口能够控制两个断路器，即闭锁继电器出口需要串入两个断路器的合闸回路中。
4.4独立同期检定闭锁继电器定值。闭锁继电器的定值需要略大于同期装置的定值，以确保同期装置能够正常出口。
4.5加装后需要进行电压回路校验和假同期试验来进行验证。
加装后图纸见图1。其中-K100为独立同期检定闭锁继电器。
5、试验
设置有改动校验后，仍然需要进行相应的试验方可投入使用。以下试验方案提供参考。
5.1 同期系统电压回路检查试验
5.1.1 合上主变高压侧隔离刀闸和GCB隔离刀闸。
5.1.2 运行人员缓慢升压，使发变组系统带线路逐渐从零升压至额定。
5.1.3 发电机达到额定电压后，开始检查、测量同期装置电压回路（包含闭锁继电器）。
5.1.4 同期点选择为主同期点（GCB开关），检查接入同期装置的两路电压（分别取自GCB开关两侧）相序、数值和相角完全一致。投入同期装置，相位差检测指示灯应点亮在零度位置。检查正确后退出同期系统。
5.1.5 同期点选择为副同期点（主变断路器UCB），检查接入同期装置的两路电压（分别取自线路PT和主变低压侧PT）相序、数值和相角完全一致。投入同期装置，相位差检测指示灯应点亮在零度位置。检查正确后退出同期系统。
5.2 UCB开关假同期试验
5.2.1励磁调节器设为自动方式，起励使发变组升压至额定。
5.2.2 断开自动准同期装置的合闸回路，选择同期点为UCB自动，投入同期装置。
5.2.3 选择同期点为UCB开关，投入同期装置，使发变组以假同期方式并入电网。观察同期装置出口正常，闭锁继电器出口正确。
5.2.6 UCB开关自动同期并网试验：
合上500kV隔离刀闸，选择同期点为UCB自动，投入同期装置，由装置完成自动并网操作。
5.3 UCB开关手动同期并网试验：
合上500kV隔离刀闸，选择同期点为UCB手动，观察控制台同步表，当指针接近11点钟时运行人员操作UCB合闸指令，完成发变组的并网操作。
5.4 GCB开关假同期试验：
断开发电机隔离开关，发电机起励升压至额定，选择同期点为GCB自动，投入同期装置，使发电机以假同期方式并入电网。
5.5 GCB开关自动同期并网试验：
合上发电机隔离开关，发电机起励升压至额定，选择同期点为GCB自动，投入同期装置，使发电机同期并网。根据同期装置录波图校验预先整定的合闸时间参数是否合适。
5.6 GCB开关手动同期并网试验：
合上发电机隔离刀闸，选择同期点为GCB手动，观察控制台同步表，当指针接近11点钟时运行人员操作GCB合闸指令，完成发电机的并网操作。
6、结论：
本文分析了西门子燃汽轮机机组同期装置的特点，并根据其特点提供了加装独立检定闭锁继电器的方法、试验方案和注意事项。说明西门子同期装置可以加装独立的同期闭锁继电器满足国家能源局《防止电力生产事故的二十五项重点要求》 “微机自动准同期装置应安装独立的同期检定闭锁继电器”相关要求。
参考文献
[1]防止电力生产事故的二十五项重点要求2014.
[2]继电保护和电网安全自动装置检验规程2016.
[3]西门子10_20.CHA.03 2007.
[4]西门子 BAC01.TP5.01- 2007.
作者简介：孙春雨（1980-），男，郑州大学电气工程及其自动化专业，电气维护管理。
赵占峰（1975-），男，华北电力大学热动专业，热控管理
论文作者:孙春雨1,赵占峰2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/5/6