微机自动准同期装置在天然气净化厂中的应用

陈忠培

【摘 要】天然气净化行业具有高温、高压、易燃、易爆及连续生产的特点，常采用双电源供电，其负荷划分为一级或者二级负荷。在正常生产期间检修时，采用微机自动准同期装置对两回进线电源进行切换，保证了供电可靠性和连续性。

【关键词】同期 变电站 电压

【中图分类号】 TM411+.4【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0448-01

0 引言

在正常生产期间，为配合上级电站检修或自身设备检修，为满足天然气净化装置生产连续性的要求，采用微机自动准同期装置进行两回进线电源相互之间的切换，能实现不间断供电，保证了供电的连续性和可靠性。

1 问题的提出

天然气净化厂在生产过程中是不容许停电的，在实际运行中，许多分厂的变电所都是一个电源主供，另一个电源备用（热备用）。主供电源一般是选择电源点离厂近电源又可靠的上级电站。在生产过程中，由于配合上级电站检修或自身设备的检修，难免要进行电源的倒换，即由主供电源倒至备用电源运行或由备用电源倒回主供电源运行。这种预先知道或有计划的倒闸操作，应当是不停电的操作，这与事故性停电后的操作不一样。

由于双电源供电，系统是不允许我们电站进行电源并列的操作，主要是怕不同期造成事故。所以设计时对电源侧的三个开关正常情况下只允许合上二个，这是有闭锁的，如下图：

要合第三个开关时，必须先停下已合上的二个开关中之一，才能合上第三个开关。就造成倒闸操中短时失电，这样会影响净化厂的连续生产。我们应当是合上第三个开关后再停下另一个开关，即电源并列后再停一个电源（当然，这是要经过电力调度同意后才能进行的操作）。在正常运行时，必须处于“三合二”的状态，闭锁起作用。只有需要倒电操作时，经过电力调度同意后，才关闭闭锁，进行操作。一旦操作结束应立即恢复闭锁。

2 变电站实现同期的原理

2.1 两个系统并列的条件

两个独立的交流电源系统，欲使它们通过断路器并列起来，在电力系统中称之为同期操作。

以万州分厂为例，双化线来至于双河口发电厂，而相化线来至于相思110KV电站，它们两个在某些时候就是两个独立的电源系统。（即相互间没有电的联系）

要将两个独立的电源系统连在一起受到的冲击最小，理论上应满足三个条件：

1、 电压差为零：即△U=︱Ug-Us︱=0

2、 频率差为零：即△f=︱fg-fs︱=0

3、 相角差为零：即△Φ=Φg-ΦS=0（见图1）

上述三个条件称为同期的三要素。在实际应用中，电压差、频率差两个要素与相位差要素相比。对于系统和设备的影响要小得多。同时，电压，频率差较容易满足要求。（在有发电机的地点，通过调整发电机的有功即可改变频率，调整无功可改变电压）因而，可以简单地认为同期过程实际上就是捕捉△Φ=0的过程。而压差，频率差仅为同期的限定条件。

微机自动准同期装置控制原理图如上，对象1-3为同期操作对象，分别为断路器DL1-DL3，若此时运行方式为DL1和DL3在合位，DL2为分位，要将电源从相化线倒至双化线运行，操作对象选择DL2（选择需合的断路器），同期装置检测DL2断路器两侧（系统侧和待并侧）的电压，若满足： △U设定±5%的范围，△f设定±0.2HZ，△Φ设定20°的要求，即满足同期合闸三要素，微机自动准同期装置发出合闸命令，DL2断路器合闸。

2.2变电站自动准同期装置的改造

根据万州分厂供电系统的实际情况，对该该厂35kV变电站进行同期并列装置改造。改造后的控制原理图如图2：

需要倒电操作时，经过电力调度同意后，将选择开关SA1切至“倒电”，关闭闭锁，进行操作。将对象选择开关切至DL2，倒电跳闸选择开关SA2切至“跳DL1”，启动自动准同期装置，满足同期合闸跳闸时，发出合闸命令，DL2合闸，同时DL2的常开触点闭合，接通DL1的跳闸回路，DL1跳闸，将电源从DL1倒至DL1，操作结束应立即将选择开关SA1切至“运行”，恢复闭锁。DL2先合，DL1后分，保证了供电的连续性，同时满足同期合闸的要求，保证了供电的可靠性。

2.3准同期并网装置有两种操作方式

准同期并网装置有两种操作方式：

“自动准同期”：凡待并断路器（即要合闸的断路器）两侧均有电压，这时合断路器必须选择“自准”。该装置可以捕捉△Φ满足整定条件下的时机，发出“合闸”命令。

“无压合闸”：凡待并断路器一侧或两侧没有电压，同期装置亦可完成断路器合闸操作，这时必须选择“无压”。

装置在运行过程中，无法实现同期合闸或出现故障，都会在LCD显示屏上显示出相应的中文信息，复归后，可以再次启动同期装置。

在倒电操作时，同期装置应同无停电倒闸操作配合起来使用。

3、该系统应用特点

（1）实现所有同期输入/输出信号的手动切换

（2）可支持16个同期对象，每个对象的2个PT信号可独立输入，并经可靠隔离

（3）控制输出为无源空接点

（4）有完善的闭锁功能

4 结束语

万州分厂35kV电站的微机自动准同期装置通过运行检验，达到了预期的效果。在正常生产期间检修时，采用微机自动准同期装置对两回进线电源进行切换，保证了天然气净化装置供电可靠性和连续性。

参考文献

[1]陈建平.浅析新型微机自动准同期装置，中国科技信息，2011年16期

[2]瞿云飞，付喜平.同期装置在电网中的应用；西北电力技术，2005年01期

[3]陶然，熊为群.继电保护自动装置及二次回路；水利电力出版社