汽轮发电机微机同期装置的应用
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摘 要：电力能源在人们的生活以及工作中都发挥着重要的作用，随着人们对电力能源需求的不断增加，这对发电厂发电也提出了更高的要求。汽轮机发电机是发电厂重要的发电设备，在进行发电中需要发电机同期进行并网，而不同期的并网就会导致很大的危害，因此，这就需要做好发电机的同期并列，下面，本文就针对汽轮发电机微机同期装置的应用进行分析，希望对发电机的同期并列提供一定的帮助。
关键词：汽轮；发电机；微机同期；装置应用
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.160
0 前言
汽机发电机是发电厂重要的发电设备，为了保证其具有良好的并网性，就需要注意发电机的同期并列，由于不同电源系统可能存在带电情况，在并列中就可能存在非同期情况，这对发电设备就会产生很大的破坏，特别是对发电机来说，甚至会导致其不能使用，为了实现同期并列，就需要合理应用汽轮发电机微机同期装置，而汽轮发电机微机同期装置如何进行应用，就是本文主要研究的内容。
1 发电机非同期并列的危害
电力系统同期点断路器实施合闸的操作中，由于断路器两端可能存在不同电源系统的供电带电情况，这就会对其断路器的合闸产生了影响，需要通过并列操作来实现断路器的合闸。在对同期点进行并列操作中，由于断路器两端都存在电源，如果同期点中的断路器进行合闸的时机是不合适的，则其两端具有的参数就会存在很大的差别，进而导致非同期的并列操作，这种非同期性的并列操作会对发电机、变压器以及断路器等产生很大的破坏。若一大型的发电机和系统存在非同期性的并列操作，其造成的影响会更大，会造成发电机出现系统的振荡，并对电力系统运行产生影响，严重的话还会导致电力系统的崩溃。这种发电机的非同期性并网操作，和电网短路故障情况比较类似，会造成很大的电流冲击以及电磁转矩等，其冲击电流会对发电机的定子端位置绕组造成强应力的作用，而电磁转矩会对轴系统造成强扭应力的作用，发电机的轴系出现扭振而产生疲劳，就会缩短其使的用寿命，甚至还会导致其大轴出现断裂情况[1]。
2 发电机同期并列条件
等到发电机电压的有效值和电网电压的有效值相等或者比较接近时，一般要求其电压在额定电压5%为允许的相差，且等到发电机电压的有效值和电网电压的有效值压差在允许的范围中，其引起无功的电流冲击就是允许的，要不然两者的压差很大，就会导致电流的冲击很大，此过程就如同发电机突然发生了短路，就会对发电机产生很大的破坏，因此，这就需要对两者压差进行有效的调整和控制，让她们比较接近的时候再进行并列。
等到发电机周波和电网周波相等的时候，同时其允许的相差在每秒0.1周内，就可以进行并列。如果两者的周波是不相等的，就会出现很大的有功电流冲击，进而导致发电机的转速出现减小或者增加，造成发电机的轴剧烈震动；如果两者的周波相差也超出了所允许的范围，就会造成转子的磁极以及电子的磁极间出现很大的相对速度，很容易就会导致失步情况的出现，因此，在进行发电机的并列中就需要将周波调整到允许的范围。一般是把发电机周波调整到对电网周波略高的状态，来便于发电机的同步拉入，在并列之后能够迅速的带上一定负荷。
3 发电机微机同期原理
3.1 两种并网情况
通过断路器进行两侧电源合闸操作就称作并网，并网主要分成差频并网和同频并网两种情况。差频并网主要有发电机和系统并网、已经解列的两系统之间联络线的并网等，在进行并网时要使并列点的两侧电压以及频率是相近的，同时相角差也要是0°，在能够进行并网操作。同频并网主要是指没有解列两个系统间的联络线进行并网，其并列点的两侧频率是相同的，但是其两侧会出现一功角，其功角值和联结的并列点其两侧系统联络线电抗以及有功功率是成比例关系的。此种并列条件要求并列点位置断路器的两侧压差和功角都在规定的范围内，才能够进行并网[2]。
3.2 差频并网的合闸角数学模型
同期并网需要满足三个条件，分别为频差和压差于允许的范围内，同时相角差是0°时才能够进行并网。由于频差和压差的存在，会造成并网瞬间出现并列点的两侧发生有功功率与无功功率的变化，对电力系统以及发电机等都会由于功率的转换出现很大的承受力，为了实现有效快速的并网，就不需要对频差和压差整定值进行太严的限制，避免对并网的速度造成影响。
4 发电机微机同期试验准备
想要有效防止发电机由于非同期的并网而导致事故出现，就需要在第一次的并网前后者是同期的回路进行改造后，进行试验准备工作。首先需要进行同期回路的细致全面校核，需要对新投机组进行倒送电的试验，或者对发电机和变压器组实施空载母线的升压试验，同时需要对同期电压进行校核，并对二次回路正确性进行检测，对同期装置的整定值实施核对。然后需要进行假同期的试验，也就是对断路器通过手动方式精细准同期或者自动性准同期的合闸操作试验，并进行同期的闭锁性试验，后对整步表以及自动的准同期相关装置一致性进行检查，并保证断路器控制的二次回路的电缆具有良好的绝缘情况，对发电机的电压相序和系统的相序也进行一致性的核实。另外，在进行发电机的自动同期并网中，一定要先与试验位置进行整步表以及同期装置一致性的检查，避免自动同期装置出现故障情况，后再进行同期装置的并网投入[3]。
5 结语
在微机同期装置的使用后，其运行的情况十分好，其具有良好自动性以及智能性，能够对电参数进行有效的收集和计算，进而发出相应指令来对发电机频率和电压实施有效的调节，在其满足同期并网的条件后，使短路器能够于最佳的时机进行合闸。
参考文献：
[1]胡南，林礼清.仙游抽水蓄能电站同期系统应用与分析[J].福建水力发电，2016（01）：30-31.
[2]龙福海，李世昌，张坤.张河湾蓄能电站微机同期装置的应用与校验[J].水电站机电技术，2016，39（12）：32-33.
[3]辛魯，李广晶.微机自动准同期装置在石家庄市农村水电站的推广应用[J].小水电，2017（02）：13-15.
作者简介：马家峰（1981-），男，辽宁鞍山人，学士，工程师，研究方向：自动化。
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