
海南松涛水利工程管理局有小水电站13座,装机31台,单机容量从200kW至10000kW不等。这些渠道跌水电站普通使用同步表法的手动准同期,把发电机并入电网。但运行实践证明,发电机误并列情况时有发生。误并列由于其合闸时机控制不好,或控制失误,很难满足准同期电压差、频率差及相角差要求,发电机可能受到冲击损坏。这点,常常因为有些误并列当时没有造成严重后果而被忽视。
2 手动准同期装置的核心元件分析
2.1用于捕捉合闸时机的同步表
现场常用的电磁式同步表的接线(见图1),当接到其A、B和K1、K2端子的电压úAB与úK1K2频率不相等时,同步表指针将不停地旋转,且频率差越大,旋转越快。当指针指在同期点时,表明úAB与úK1K2相位达到相同。根据同期电压接线原理,以上两电压分别反映发电机一次电压úAB和电网电压úA′B′。如果一次电压相序一致,则一次电压对应相的相位分别相同。这就是同步表的频率差、相角差鉴定原理。图1同步表、同期检查继电器接线示意图

图1 同步表、同期检查继电器接线示意图
2.2同期检查继电器
设计接线中,把同期检查继电器TJJ(见图2)的常闭接点串入同期合闸操作回路中,以控制合闸脉冲。TJJ一般采用DT-13型继电器,如图1所示。它的两个线圈分别并接在同步表的A、B与K1、K2端子电压上,且极性相反。当两电压相角差大于其动作角δdz时,TJJ动作,常闭接点断开,禁止发出合闸脉冲;相角差小于其返回值δh时,TJJ返回,常闭接点闭合,允许发出合闸脉冲。但当频率差较大时,TJJ往返动作快,接点处在闭合状态的时间比断路器固有合闸时间短,断路器不能合闸。这就是同期检查继电器的相角差和频率差闭锁功能。
2.3同步表和同期检查继电器的动作统一性
从以上分析可知,当同步表指在同期点时,同期检查继电器也将返回,其常闭接点闭合,提供合闸通路。
3 引发误并列的几个因素及机理
人们常常因为只注视手动准同期装置有效的闭锁功能,而忽视一个不利于发电机并列的问题,即某些因素使同步表和同期检查继电器在同期操作中失去其原本设计意图,导致误并列发生。下面是我局电站运行中暴露出的几个因素,简述如下:
3.1断路器合闸接触器回路存在自保持接线

图2 同期合闸操作回路
图2是某水电站发电机断路器同期合闸操作回路。现场实际的元件和接线,使合闸接触器HC经跳闸位置继电器TWJ线圈,形成自保持。这个很少引起注意的自保持回路产生的不良后果有下列3种:
(1)提高闭锁角度:最严重的情形是在相差角δ=δdz时发出合闸脉冲,合闸接触器动作并自保持,断路器的主触头经过其合闸时间增长的角度后闭合,引起较大的并列冲击。