技术

一、燃气轮发电机组自动同期原理

    燃气轮发电机组的同期由燃机控制屏MARKⅤ控制，它包括同期检查、保护和自动同期等部分。来自发电机主开关52G两侧PT的电压信号接至MARKⅤ中<P>机的PTBA端子板，然后转接到<P>机的TCEB卡件，并由隔离变压器将PT二次侧100V左右的电压信号变为5V左右的交流信号。<P>机的TCEA卡件对该电压信号进行A／D转换并执行自动同期功能，同时<R>、<S>、<T>机中的TCQC卡件执行同期检查功能。手动同期命令从发电机控制屏发出，但仍然必须通过同期检查信号继电器25X。

    在同期过程中，<P>机的TCEA卡件调整发电机电压、转速以与系统电压、频率相匹配，调整的快慢取决于发电机和系统间差值的大小，当差值变小时，调整速率变慢以避免过调。同时TCEA卡件通过监视发电机主开关52G位置的一对常开接点来测量发电机主开关的实际闭合所用时间，这个参数用来进行同期超前时间的自适应调整和内部诊断报警。

    MARKⅤ燃气轮发电机组的同期满足下列条件时才会发出合闸命令：

    ①同期允许或者称程序完成信号继电器25P的接点导通，该信号来自<R>、<S>、<T>机；

    ②同期检查信号继电器25X的接点导通，该信号也来自<R>、<S>、<T>机；

    ③自动同期信号继电器25的接点导通，该信号来自<P>机的<X>、<Y>、<Z>模块。

    以下就具体说明信号25P、25X、25的内容。

   1.同期允许信号25P包括：

    a.自动同期选择；
    b.自同期并列选择，这种同期方式往往不被采用；
    c.励磁开关闭合；
    d.机组基本接近同步转速；
    e.燃机启动程序完成；
    f.没有远方同期闭锁信号。

   2.同期检查信号25X包括：

    a.发电机及母线电压高于最低值，一般为90％额定电压以上；
    b.发电机及母线电压差值在限止值之内；
    c.发电机及母线频率差值在限止值之内，通常为0． 27Hz；
    d.发电机及母线电压相角差在10度以内。

   3.自动同期信号25包括：

    a.自动同期使能；
    b.自同期并列的旁路逻辑；
    c.发电机正在加速；
    d.发电机主开关的预期时延；
    e.发电机转速在连续12个周波内大于系统频率；
    f．发电机主开关的闭合将发生在转差为正时。

二、某些问题及解决办法

    通过我厂两年多来的运行表明，由MARKⅤ完成的燃气轮发电机组自动准同期功能具有同期精度高，运行可靠的优点。但在运行过程中，我们仍然遇到了以下几个问题：

    1.发电机多次因为系统侧电压过低而不能并网。

    燃机发电机额定电压力15kV，发电机和主变采用单元接线方式，同期用电压互感器PT1、PT2位于主开关52G前后，其变比为110kV／100V，主变变比最初定为15kV／121kV，这样当发电机机端电压力额定值15kV时，PT1变送给MARKⅤ同期控制系统的二次电压为110V，即MARKⅤ以110V作为100％电压的参考值。当系统无功不足母线电压较低时，例如低于108kV时，PT2的二次侧电压将只有不到98．2V，不足100％电压参考值110V的90％，不能满足同期检查信号继电器25X关于电压最低值的要求，此时无论自动或手动同期都不能执行。

    后来通过调整主变分节头较好解决了该问题，具体做法是将主变变比调整为15kV／118kV（121kV×97．5％），这样MARKⅤ中100％电压参考值就降低为107． 3V，对应所要求的90％电压最低值也减为106kV。但由于发电机机端电压不宜超过额定电压的±5％长期运行，主变变比过低而使满载时发电机。功率因数偏高，稳定运行裕量偏小，特别是当系统无功不足时，受机端电压的限制，不能充分利用发电机的无功容量。

    调整主变分节头后，MARKⅤ中要相应做如下修改：

    ①修改IO_CFG.LST文件内IOMA CARD DEFINITION中关于PT1、PT2的100％电压参考
值；
    ②修改F:\UNIT1\CONST_Q. SRC中有关发电机和系统电压值显示的常数KDV_CON和
KSVL_CON，并运行MK5MAKE.BAT；
    ③用DOWNLOAD命令下载IO CONFIG_URE和控制常数，并重新启动MARKⅤ。

    2.一次燃机达到全速空载后因辅助液压油泵未停，启动程序完成逻辑信号L3X无法置1，致使同期允许信号L25P条件不能满足而不能并网。由于正常情况下辅助液压油泵应于95％额定转速时停运，经检查液压油压力正常，判断液压油压力开关故障，临时将辅助液压油泵控制柜开关打向停止后并网成功。停机后重新整定了液压油压力开关63HQL，此故障消除。

    3.燃机运行时曾发生过一次达到全速空载后，运行人员并未选择“自动”或“手动”同期方式，发电机就并网的问题。经检查在MARK Ⅴ的同期控制回路中逻辑信号L43R为1就有可能直接将同期允许信号L25P置1，此时如果同期检查信号25X和自动同期信号25的条件正好满足就会导致发电机并网。尽管这种情况下，同期条件仍然是满足的，但运行人员并未预料到，所以也应尽量避免。事后分析，在MARK Ⅴ控制屏上电复位后，内部信号L43R可能被自动置1，因此每次在MARK Ⅴ控制屏上电复位后准备运行燃机时都应注意检查L43R的逻辑状态。