发电厂同期并网调试技术及典型问题分析

张秀春

摘要：随着全球经济的不断发展，对电力的需求也越来越大。为了满足电力需求，越来越多的发电厂被建造出来。同时，为了更好地利用电力资源，发电厂通常需要与电网相连接，以便将发电厂所产生的电力输送到电网上。这就需要进行同期并网调试，以确保发电厂和电网能够正常运行。本文主要介绍了发电厂同期并网调试技术及常见问题，并提出了相应的策略。

关键词：发电厂；同期并网；调试技术；典型问题

引言：随着电力行业的快速发展和能源结构调整，新建和扩建发电厂并网调试工作变得越来越重要。并网调试是确保发电机组平稳安全运行和顺利接入电网的关键步骤。在这个过程中，技术和经验的积累是至关重要的。科学的同期并网调试可以提高发电厂和电网之间的互补性，增加整个系统的安全稳定运行。因此我们说，同期并网调试是发电厂建设和运行的重要环节，对于确保发电厂的安全、稳定和高效运行具有重要意义。

1同期并网调试过程中常见的问题

1.1电气问题

在同期并网调试过程中，电气问题是常见的故障之一。其中，发电机电气参数不匹配、电压和频率不稳定、电气保护系统不完善等问题会影响整个系统的稳定性和安全性。为了解决这些问题，需要采取相应的措施。针对发电机电气参数不匹配，需要对发电机进行全面的检查和测试，并根据测试结果进行调整，以确保发电机的电气参数能够匹配电网。电压和频率不稳定问题可能是由于发电机和电网之间的同步不良，或者是负载变化过大导致的。可以通过调整发电机的控制系统和自动化控制系统，来保证发电机与电网之间的同步良好，并对负载进行适当的平衡。电气保护系统不完善问题需要对保护系统进行全面的检查和测试，并根据测试结果进行参数的调整和设备的维修或更换。

1.2 机械问题

机械问题也是同期并网调试中常见的问题之一。其中发电机机械参数不匹配、转子振动和轴承过热是较为常见的问题。对于发电机机械参数不匹配的情况，可能需要更换合适的发电机或进行必要的改装。对于转子振动和轴承过热的问题，需要对转子和轴承进行维修或更换，并且在平衡和润滑方面进行必要的调整和改进。在进行机械问题的解决过程中，需要注意对设备进行全面的检查和测试，并根据测试结果进行相应的维修和调整，以确保设备能够在同期并网调试中稳定运行。

1.3 其他问题

其他问题包括人为操作错误、设备损坏和环境因素等。人为操作错误可能导致设备故障，需要加强对操作人员的培训和指导，并建立相应的操作规程和标准。设备损坏可能是由于设备本身的质量问题或长期运行导致的，需要进行设备的检修和维护，并及时更换损坏的设备。环境因素可能是由于天气、自然灾害等因素导致的，需要在设计和建设时考虑到环境因素的影响，并进行相应的预防和措施，例如加强设备的防水、防雷等能力。

2同期并网调试的关键技术

2.1发电机控制技术

发电机控制技术是同期并网调试中最为重要的技术之一，其作用是控制发电机的电气参数和机械参数，确保发电机与电网的稳定运行。具体来说，发电机控制技术包括电气控制系统、保护系统和自动化控制系统。电气控制系统是发电机控制技术的基础，主要负责发电机的启动、停机、调速、调压等操作。在同期并网调试中，电气控制系统需要与调节控制系统配合，对发电机的电气参数进行精确控制，如电压、频率、功率因数等，以确保发电机输出电能与电网的要求匹配[1]。保护系统是保障发电机和电网安全稳定运行的重要措施之一。它可以对发电机进行过电流、过电压、欠电压、接地等多种保护，确保发电机在故障情况下能够快速、准确地切除电网，避免发生更大的事故。自动化控制系统是发电机控制技术中的高级技术，其作用是对发电机的控制进行自动化处理，实现发电机的自动化运行。通过自动化控制系统的应用，可以实现发电机的智能化控制和远程监测，提高发电机的安全性、可靠性和经济性。

2.2变压器控制技术

变压器控制技术的主要任务是确保变压器与电网之间的电气参数和机械参数稳定，保证整个系统的安全稳定运行。变压器控制系统主要包括电气控制系统和保护系统两个部分。电气控制系统的作用是控制变压器的电压、电流等电气参数，以保证变压器与电网之间的电气匹配。在同期并网调试中，电气控制系统需要对变压器的电压进行精确控制，以确保其输出电压符合电网要求[2]。此外，电气控制系统还可以对变压器进行调节控制，以满足电网的负荷需求。保护系统可以对变压器进行过载、短路、接地等多种保护，确保变压器在故障情况下能够快速、准确地切除电网，避免发生更大的事故。在同期并网调试过程中，变压器控制技术需要与其他控制技术协调配合，共同实现整个系统的安全稳定运行。例如，在发电机控制技术中，需要对发电机的电压、电流进行精确控制，以保证其输出电能与电网的要求匹配。而在配电系统中，需要对变压器的输出电能进行分配和控制，以满足不同用户的用电需求。

2.3

电气保护技术

电气保护技术是为了保护电力系统中各种电气设备，防止由于各种原因引起的电气故障和事故发生，保障电力系统的安全稳定运行而存在的。主要包括过电流保护、过电压保护、欠电压保护、接地保护等。其中，过电流保护是电气保护系统中最为重要的一种保护方式，它通过检测电气设备中的电流是否超过额定值，从而及时切断电源，保护电气设备不被损坏[3]。过电压保护则是通过检测电气设备中的电压是否超过额定值，及时切断电源，以保护电气设备。欠电压保护主要是对电网电压过低的情况进行保护，当电网电压过低时，电气保护系统会及时切断电源，以保护电气设备。接地保护则是为了避免电气设备因绝缘击穿而引起的事故发生，通过检测电气设备的接地情况，保障电气设备的安全。

2.4关于自动准同期装置及其接入三相电压的控制技术

   自动准同期装置是专用的自动装置。自动监视电压差、频率差，分析计算出合适的同期时刻并提前一个导前时间发出合闸命令，确保在理想的角度完成同期并网，使断路器在相角差为零度时合闸。微机自动准同期装置已经能够做到在启动同期后首次同相点完成并网。传统的自动准同期装置判定条件均为系统侧A、B相电压与发电机侧A、B相电压进行比较。存在问题为同期装置均未接入C相电压，无法判断三相电压的相序问题，存在非同期合闸的隐患。通过回路改进，将接入角度闭锁装置的系统侧B相电压与发电机侧B相电压改为接入系统侧C相电压与发电机侧C相电压。实现自动准同期装置进行系统侧A、B相电压与发电机侧A、B电压的比较。角度闭锁装置进行系统侧A、C相电压与发电机侧A、C电压的比较。实现同期控制装置进行三相电压的幅值与相序的比较，防止非同期合闸的事故发生。

结论

总的来说，同期并网调试是确保发电厂与电网正常运行的必要步骤。其成功实施需要依赖于多个领域的技术，包括发电机控制技术、变压器控制技术、电气保护技术、关于自动准同期装置及其接入三相电压的控制技术等。同期并网调试过程中，可能会出现多种问题，如电气参数不匹配、机械参数不匹配、电气故障、机械故障等。为了解决这些问题，需要依赖于专业的技术人员和合理的技术手段，如现场测试仪器、故障分析软件等。通过科学、合理、系统的同期并网调试，可以确保发电厂与电网之间的互补性，提高系统的安全稳定运行水平。

参考文献：

[1]王洪猛.发电厂同期并网调试技术及典型问题分析[J].现代信息科技,2019,3(04):35-37.

[2]孙启建.发电机自动准同期装置并列参数分析[J].广西电力,2018,41(05):73-74+85.

[3]张平,周春.一起新建发电厂同期电压相位错误分析[J].电气技术,2014(11):93-94+118.

作者简介：张秀春（1975.01—），女，汉族，吉林省吉林市人，中专学历，技术员，研究方向为继电保护。