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摘要：本文主要阐述发电机组在并网过程中，因自动准同期装置调节导致机组并网后电压异常偏低事件，对事件发生前的运行方式、事件发生的原因及可能产生的后果进行简要概述及说明，并对事件发生后的处理建议进行了总结，希望在今后的运行操作及设备检修、维护过程中加以关注，避免再次发生类似事件。
关键词：自动准同期；电压调节；熔断器慢熔
一、事件简述
2018年6月28日05时53分，某电厂3号机组进入并网顺控程序，励磁系统起励升压，同时自动准同期装置上电，同期装置显示系统侧电压二次值52.4V，待并侧电压二次值57.3V。此时，调压继电器动作，待并侧电压从21kV调整至19kV，再回调到20kV，05时58分34秒，准同期装置检测待并侧和系统侧满足压差条件，同时满足频差、角差条件，发合闸指令，发电机出口断路器803合闸，3号机组完成并网。发电机有功功率18.7MW，无功功率瞬时降低至-155MW（录波显示-165MW），6时03分无功功率恢复正常。（如图1所示）
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图1 红色为待并侧电压，绿色为发电机无功，黄色为发电机有功
二、事件前运行方式
事件发生前，某电厂1号机组、2号机组、4号机组处于并网运行状态，3号机组处于待并网状态，500kV升压站第一串、第二串及第三串断路器均处于合环运行状态，X茅甲线及X茅乙线线路均在投运状态。
三、事件原因分析
准同期装置上电后，系统侧电压采样值为52V，明显偏低，装置根据系统侧电压二次值调整待并侧机端电压，使待并侧电压从额定被调低至20kV，满足同期合闸条件再并入电网。需进一步判断系统侧电压采样偏低原因。
检查过程如下：
（1）、使用万用表在端子排测量系统侧电压接入端子，测得电压为57V。
（2）、在DCS后台检查并网前后系统侧电压变化趋势，确认系统侧电压在并网时刻并未发生波动，一次电压值稳定在535KV。
（3）检查3号发变组故障录波装置录取的波形，可以确认系统侧电压在并网前后并未发生波动。
综上所述，可以确认系统侧实际电压并未降低，初步判断同期装置电压采样回路存在异常。由于并网时刻待并侧机端电压与实际系统侧电压存在差异，待并侧电压二次值为52V，系统侧电压二次值为57V，发电机从系统吸收无功，无功下降至-165MW，励磁系统低励限制动作，随后经运行人员手动增磁后恢复正常。
四、准同期装置检查过程
办理工作票，检查3号机组准同期装置电压采集精度。通过继电保护测试仪向准同期装置同时加入系统侧电压与待并侧电压，幅值为57.7 V，观察到准同期装置液晶显示屏上待并侧电压为57V，与所加电压基本一致，系统侧电压为0V。使用万用表测量测试仪输出到端子排的电压接线，测量结果为57.7V，与测试仪输出电压一致。系统侧电压采样回路的确存在异常，进一步分析很可能是装置背板的系统侧熔断器F1存在故障。
拆下系统侧TV熔断器F1，测量其电阻为21.6MΩ，F1熔断器已熔断。检查待并侧TV熔断器F2、电源熔断器F3及测试电源熔断器F4，测量结果均为0.2Ω，熔断器正常。更换新的F1熔断器后重新加入测量电压，系统侧电压二次值显示正常。此时可确认准同期装置系统侧TV熔断器F1慢熔是造成此次3号机组并网电压低的直接原因。
五、熔断器慢熔可能产生的后果
1、当系统侧或待并侧熔断器慢熔至一定程度或完全中断时，系统侧或待并侧二次电压将不能正确加入到同期装置内，机组执行并网顺控程序，准同期装置上电后，会发生低电压闭锁告警，机组将不能完成并网操作。
2、当待并侧TV熔断器发生慢熔时，同期装置上电后待并侧电压采样会偏低，且无法调整升压，机组因同期压差条件始终不能满足而无法并网，升压继电器将持续动作，可能会造成机端电压升高、励磁系统强励动作甚至造成转子绝缘损坏。
3、系统侧TV熔断器发生慢熔时，会发生类似此次3号机并网的情况。因系统侧电压采样偏低，同期装置通过降压继电器调整待并侧电压，在满足同期压差条件前，励磁系统持续减磁、机端电压不断降低，可能导致励磁系统低励限制动作，更严重的情况可能导致并网后发变组失磁保护动作跳机。
发电机在低励运行或失磁时可能对机组或系统造成危害，主要表现在如下几个方面：，
（1）、低励运行的机组，机端电压低于系统电压，机组进相运行从系统吸收大量无功，可能导致系统电压被拉低，若系统电压降低幅度过大，可能造成电力系统电压崩溃。
（2）低励运行的发电机其定、转子间磁场联系减弱，发电机易失去静态稳定。进入异步运行之后，由机端观测的发电机等效电抗降低，从电力系统中吸收的无功功率增大。低励或失磁前带的有功功率越大，转差就越大，等效电抗就越小，所吸收的无功功率就越大，可能导致发电机因过电流使定子过热。
（3）发电机低励运行时，定子端部漏磁增强，将使端部和边缘铁芯过热，失磁后，由于出现转差，在发电机转子回路中出现差频电流。差频电流在转子回路中产生的损耗，如果超出允许值，将使转子过热。
六、关于准同期低压闭锁定值合理性的考虑
机组并网时，若机端电压与系统侧电压存在较大压差，会形成较大冲击电流，可能对机组造成损害。准同期装置低电压闭锁定值为85%额定电压（57.7V*85%=49V），即当系统侧电压或待并侧电压低于85%额定电压时闭锁同期合闸功能。在3号机组同期并网瞬间，系统侧电压二次采样值 为52V，高于低电压闭锁定值49V，同期功能不被闭锁，在经过调压继电器调节待并侧电压满足同期条件后，同期合闸并网。
考虑到，电力系统正常运行时，系统侧电压不会发生大幅降低的情况（低于85%），对低电压闭锁定值设置为85%额定电压的合理性，需进一步进行讨论。
联系设备厂家，咨询准同期装置的低电压闭锁值是否合理，为避免并网时刻因类似情况对电网造成冲击或对设备损害，是否有必要将该将该定值提高。厂家回复同类型厂站都是采用两侧额定电压二次值的85%设置。
联系周边电厂保护专业人员进行咨询，回复低压闭锁定值设置为85%额定。
七、继保专业后续整改计划
（1）对1、2、4号机组准同期装置熔断器进行检查，确认熔断器运行状态是否正常，存在问题的立即进行更换，消除安全隐患，以免影响下一次机组并网。
（2）在机组启动并网前检查方案中，增加准同期装置的熔断器检查项目，确保并网前熔断器的完好性，防止同类型事件再次发生。
组织召开电气专业会议，进一步讨论同期低压闭锁定值的合理性，或向电科院等相关专家进行咨询。