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摘要：在天然气电厂电气专业中，燃机发电机的同期系统是用来完成发电机并网这一重大操作的电气系统。它是由同期装置和同期回路两个部分组成。若同期系统中任何一部分存在缺陷或不足，则无法保证机组能安全并入系统中，还可能会造成相关设备事故。因此，同期系统的正确完善运行，将很大程度上影响着电厂的正常运行。
关键词：天然气电厂；燃机系统；同期系统
引言
关于燃机发电机与系统能同期并列需要同时满足三个条件，即发电机与待并侧系统二者电压的频率一致、发电机与待并侧系统二者电压的幅值要一致、发电机与待并侧系统二者电压的相位一致。若在相角差过大的时刻合闸并网，将会使燃机发电机承受较大的电磁转矩冲击，从而对燃机发电机的轴系产生相应的损坏。因此，使燃机发电机在并入系统瞬间，所承受到的冲击最小是燃机发电机同期系统的最重要任务。
1燃机同步功能
电厂的燃机同步功能主要由发电机出口断路器和主变220KV侧断路器提供，在燃机控制系统中集成全套发电机同期装置。自动同步装置与燃机控制系统、发电机励磁系统AVR相联。当发电机和系统并网时，同步必须位于“自动”位置。如此，自动同步装置应能自动调节发电机的频率和电压。一旦电压幅值、频差，相角差进入预置范围内，自动同步装置发一合闸命令使发电机和系统并网。为提高可靠性，串接一个同步检查继电器接点用于闭锁可能的误发合闸脉冲。燃机同步功能在MARKVI实现。
2自动同步装置
自动同步装置应能自动调节发电机的频率和电压。一旦电压幅值、频差，相角差进入预置范围内，自动同步装置发一合闸命令使发电机和系统并网。为提高可靠性，串接一个同步检查继电器接点用于闭锁可能的误发合闸脉冲。燃机同步功能一般在燃机控制系统（如GE公司的MARKVI）实现。
3天然气电厂燃机同期装置相关问题的详细分析
3.1假同期并网试验
在假同期试验中，由于天然气电厂中一般现有的设备只能单独满足发电机出口断路器或主变220kV侧断路器同期要求，无法同时满足连个断路器点选择切换的问题，当燃机同期点变化时，需要在燃机控制系统（如MARKVI）修改相关的参数，同时对燃机FCB功能有影响，同样影响涉及到需要主变高压侧开关的试验与操作。
3.2问题分析
主变压器、发电机机端PT1，PT2，主变高压侧PT3一般是天然气电厂厂内供货；而燃机控制系统厂家一般要求设置4组PT，以我厂（新会电厂）为例，广东省电力设计院提资设计的是3组，而现场实际也是3组；主变接线组别为Ynd11。
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图一 同期电压回路原理图
关于HVCB同期，根据图一所示向量图，要求取PT2的ac线电压，PT3取开口三角A相电压；这样设计使得HVCB两侧电压大小（均为100V）和相位一致，不存在转向等问题；但广东省电力设计院设计PT3 的A相电压（57.7V）；导致电压相位一致，大小不一致。燃机控制系统内部的同期点切换需要优化PT3开口三角A相电压，而这个问题的修改在有设备中确实无法取得，因此广东电力设计院院同意提供了一个变压器（57.7/100V），安装在发电机测量柜内，作用为把57.7V转换成100V。而电压测量的误差有时会达到8%，经过相关分析，电压测量误差达到8%的原因可能是增加的变压器变比误差造成。
图中经过转换后有两个电压送至燃机控制系统，用以判断燃机同期逻辑，而两个同期点分别是机端发电机出口断路器（GCB）和主变高压侧断路器，当选择机端发电机出口断路器（GCB）为同期点时，则主要取主变低压侧电压和机端电压；当选择主变高压侧断路器作为同期点时，则主要取主变低压侧电压和母线电压，而实现同期点选择功能的控制回路在机组的发电机测量屏中实现。如图中所示，广东省电力设计院增加的升压变压器将母线A相电压由57V升至100V，而在调试过程中，通过实际加量检测发现，确认该小型隔离变能很好的将同期电压稳定在100伏额定电压，并检测其角度也无转角偏差，所以燃机控制系统中检测到的同期电压差异并不一定是该隔离变的原因。
3.3改进思路
通过假同期的试验，燃机控制系统能单独满足发电机出口断路器（GCB）或者主变高断路器两个同期点的要求，但是在同期点选择切换时，需要修改燃机控制系统相关的参数。而假同期试验表明，燃机控制系统已能实现主变高断路器同期的功能要求，实际上一般只有一个同期卡件，若要满足实现两个同期点选择切换的要求，需要另外增设一个同期点，而现在所有的TA也无法办到。
3.4解决办法
根据上述内容，可以得出若想解决天然气电厂中燃机同期系统同期点选择和切换问题，需要同时采取两个措施。
第一个措施是是需要增加相应的燃机系统外部同期装置，而该装置负责其对应同期点的选择和逻辑判定。
第二个措施是在燃机控制系统上同时做两个同期点的功能选择，以实现两个同期点之间切换的功能。
可以根据自身实际情况来采取相应的解决方法。
结束语
综上所述，燃机同期装置在电厂正常运行中有着非常重要的作用，同期点的选择切换问题更是其中的重难点，所以天然气电厂具体案例，通过燃机假同期试验，针对燃机系统的同期装置的相关问题展开深入分析与研究，并通过向量图和原理图等相关内容，阐明燃机系统同期装置同期点的选择切换功能在其中的实际经验与相关事项，从而为天然气电厂燃机发电机同期系统的正常使用起到一定的保障作用。
参考文献：
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