简易增设并网装置 实现电站多台机组自动并网

梁全明　黄海燕

摘 要：针对小水电站传统并网方式存在的问题，介绍了增设一套自动并网装置，实现多台机组轮流自动并网，增加电站并网的可靠性，从而提高电站的经济效益。

关键词：电网 发电机组 并网 电压 频率 调整

中图分类号：U665 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0115-01

1 概述

1.1 发电机组并网

发电机组并网，是指发电机组的输电线路与输电网接通（开始向外送电）。发电机组要实现准同期并网，必须满足：发电机组与电网的相序一致、电压相等、频率相等、相位相同。发电机组并网是电站运行管理的一项重要工作，只有并网运行，才能大量、稳定地向外输送电能。

1.2 老旧小型水电站的并网形式

20世纪（特别是九十年代前）建成投入运行的小型农村水电站，由于当时资金及技术问题，发电机组的准同期并网大都采用灯光法或整步表法。这些电站，在没有进行技术改造之前，一直沿用这两种并网方式。

这些并网方法具有设备简单、投资少、操作简便等优点，但也存在一定的缺陷：并网操作容易受操作人员的经验和情绪，以及环境因素等的影响，时机把握不好，成功率就不大，同时极易造成强大的冲击电流，轻者烧坏主开关触头，重者损坏发电机、甚至威胁电网安全。它要求操作人员必须具有较丰富的经验，同时要有轻松、平静的心情，不能慌燥、忙乱。

钦州市青年水闸电站，其中的3台单机200 kW的水轮发电机组，是1978年建成投产的，几年前就开始，通过采用加装一套自动并网装置，改变了传统并网方式，实现了3台机组轮流自动并网，提高了运行的安全性和可靠性。

2 改造传统并网装置，实现机组自动并网

2.1 ZBZ自动并网装置简介

ZBZ自动并网装置，用于小型水电站（机端电压400 V）机组的自动并网装置。它通过引入发电机组及电网的同一相序的电源（如同时引入A相），进行相位、电压、频率的比较，达到同期时，其内部常开接点闭合，输出发电机组接入相的电压，使附加的并网接触器线圈通电，吸合其主触头，接通一次回路，从而实现机组并网。

该装置具有并网动作准确快速、安全可靠、不误动作、合闸冲击电流小等优点，能大大提高并网的速度和质量，真正实现“傻瓜式”并网，使电站运行更安全可靠。

2.2 对传统电站并网系统的改造

对于老旧的水轮发电机组，在保留原有并网装置的基础上，采用全站加装一套ZBZ自动并网装置，即可多机组切换使用，实现各机组轮流自动并网。

安装接线：

（1）一次回路安装接线。

在每台机组开关柜的刀闸（隔离开关）旁，加装一个AC380V、100A的三相交流接触器，作同期并网开关，并用导线按相应的相序跨接于刀闸两端，实现与刀闸并联。

（2）二次回路安装接线。

在不改动原有同期系统接线的前提下（保留原有同期装置，以作备用），在公用屏，或其他有空余位置且方便操作的屏面上，按该自动并网装置的外型尺寸，割开屏面钢板，得出相应的孔位，然后安装该装置，同时按电站需同期并网的机组数量，安装相应数量的独立式三孔插座，并在其下方标注相应的机组编号，待接同期电源引线。

从发电机组（开关柜的空气开关以下）和电网中，选择相同的一相（这里选择A相，即发电机A相电压UFA、电网A相电压UWA）作为同期电源，分别引至相应机组同期电源的三极插座接线柱上接好（如UFA接至插座的L极，UWA接至插座的E极）；并网接触器线圈的1号接线端子，用导线与相应机组的非同期相（如B相）相接，线圈的2号接线端子，与相应的三极插座的一个接线拄（如N极）相接。这样插座的接线为：E—UWA、L—UFA、N—接触器线圈2号接线端子。

同期装置的接线为：N与发电机及电网的零线相接；W1接至与插座E对应的插头的接线柱；两个F1相连，后接至与插座L对应的插头的接线柱；B1接至与插座N对应的插头的接线柱。

3 增设自动并网装置后的使用

3.1 测试、检查装置是否正常

确认接线正确无误后，按装置的使用说明要求，将发电机建压，把自动并网装置的输出开关扳向在“测量”位置，再把电源开关合上，这时左灯闪亮，先检测环节状况，中间开关向上在“快速”位置检测闭锁环节，向下“精确”位置检测相位环节。当左灯最暗时，输出右红灯点亮，说明环节动作正常。

3.2 并网操作

把待并网的发电机组建压，并调整其电压、频率与电网的电压、频率分别相等，将同期装置的插头插到对应的待并机组同期电源插座上，将自动并网装置的电源开关合上，这时其左灯闪烁，闪烁越慢，说明同期条件越接近，并网机会越适合，将中间开关投至“精确”位置，合上配电屏的空气开关（主开关）等待并网，合上自动并网装置的输出开关，右灯熄灭即为动作并网（即并网接触器吸合），确认接触器吸合后，合上配电屏闸刀开关（隔离开关），断开自动并网装置的“电源”和“输出”开关，并网成功！然后再根据实际情况，合理调整机组的有功、无功功率。

4 注意事项

4.1 安装时注意

安装该自动并网装置时，一次回路的接触器和闸刀开关（隔离开关）的相序必须一致，否则会造成严重的相间短路事故；二次线路的三极插座中的接线，各台机组都要接线一致，同时与引入自动并网装置的接线相对应，这样才能确保正常使用。

4.2 并网操作时注意

开关柜开关的操作顺序为：先合空气开关，再合闸刀开关（隔离开关），与传统并网的顺序正好相反。在合闸刀开关（隔离开关）前，必须明确并网接触器在吸合状态，否则，出现非同期合闸，造成严重短路事故。

4.3 维修保养时注意

每年定期对该装置的检查维修。特别是对并网接触器动、静触头的检查，发现烧伤严重时，要及时修复或更换，确保其可靠动作。

5 结语

并网是电站的重要操作，发电机组只有并网，才能把源源不断的电能向外输送，简易加装一套自动并网装置，代替传统并网装置，实现多台机组轮流自动并网，既避免了传统并网方式中出现的人为因素影响所造成的同期偏差对发电机、配电装置及电网的损害，也提高了并网的可靠性，实现了少花钱，办好事的目的，值得还在沿用老旧并网操作系统的小型水电站借鉴，以实现电站各机组自动并网。