如何鉴别自动同期装置的品质.docx

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如何鉴别自动同期装置的品质

如何鉴别自动同期装置的品质

同期装置是发电厂和变电站中一个非常重要的自动装置，它不仅关系到发电机等主设备的安危，还涉及系统的稳定运行。

因此同期装置的选型对用户而言就显得尤为重要。

尽管当前国内外有一些制造厂家都有自动同期装置的产品，但我公司的产品独具特色，其真正符合电力系统实际运行规律及未来发展的先进的前瞻性设计，克服了业界该领域产品设计中普遍存在的弊端及认识误区，继1982年完成了世界首台微机自动准同期装置的研制后，于1998年首次推出了业界唯一能自动识别并网性质（差频或合环）的微机同期装置，把自动同期装置的应用由单一的发电机并网扩展到所有存在同期问题的断路器上，为实现发电厂和变电站所有断路器的操作自动化奠定了基础。

如何比较各类同期装置的品质，在排除元器件水平和加工工艺因素后，从装置的功能定值参数的选择就已经能清晰的显现出产品的技术特色及设计水平，而我公司产品早在多年前所独有的一些技术特色已成为当今电力系统所不可缺的技术要求。

下面将深圳市智能设备开发有限公司的同期装置定值参数和国内几个主要公司的同期装置定值参数列表作一比较，结论就一目了然。

序号

规格型号

功能及定值参数

深圳市智能设备开发有限公司

国内几家主要公司的同期装置定值参数

SID-2系列

SJ-12C

MAS-3

SDQ200

WX-98

WDZ-300

WTQ96

WZQ-3

1

同期对象类型

√（自动识别）

√（固定）

×

×

×

√（固定）

×

×

2

断路器合闸时间

√

√

√

√

√

√

√

√

3

允许并网频差（无极性）

√

√

√

√

×

×

√

√

4

允许并网频差（有极性）

√

√

×

×

√

√

×

×

5

允许并网压差（无极性）

√

√

√

√

×

×

√

√

6

允许并网压差（有极性）

√

√

×

×

√

√

×

×

7

均频控制系数

√模糊控制

×

×

×

×

×

×

×

8

调速周期

自适应

√

×

×

√

√

×

×

9

调频比例系数

自适应

√

×

×

√

√

×

×

10

调频微分系数

自适应

推荐取0

×

×

推荐取0

推荐取0

×

×

11

调频积分系数

自适应

推荐取0

×

×

推荐取0

推荐取0

×

×

12

调压比例系数

自适应

√

×

×

√

√

×

×

13

调压微分系数

自适应

推荐取0

×

×

推荐取0

推荐取0

×

×

14

调压积分系数

自适应

推荐取0

×

×

推荐取0

推荐取0

×

×

15

均压控制系数

√模糊控制

×

×

×

×

×

×

×

16

调压周期

自适应

√

×

×

√

√

×

×

17

允许环并角

×

1-40º

传统检同期

×

×

×

1-40º

传统检同期

×

√

18

允许功角

√0-80º

×

×

×

×

×

×

×

19

调压脉宽

自适应

×

√

√

√

×

√

√

20

调压脉冲间隔

自适应

×

√

√

√

×

√

√

21

调频脉宽

自适应

×

√

√

√

×

√

√

22

调频脉冲间隔

自适应

×

√

√

√

×

√

√

23

同期全程给定时间

自动生成

√

√

√

×

√

×

×

24

待并侧TV二次电压额定值

√可取任意值

1或1/√3

×

跳线选择

1或1/√3

1或1/√3

√

×

25

系统侧TV二次电压额定值

√可取任意值

1或1/√3

×

跳线选择

1或1/√3

1或1/√3

√

×

26

过电压保护值

√

×

×

×

×

×

×

×

27

自动调频功能投退

√

×

×

×

×

×

×

×

28

自动调压功能投退

√

×

×

×

×

×

×

×

29

差频并网时同频调速脉宽

√

×

×

×

×

×

×

×

30

同期点断路器代号

√

×

×

×

×

×

×

×

31

自动转角（相位差修正）

√

√

×

√

√

√

×

×

32

单侧无压合闸功能

√

√

×

√

√

√

×

√

33

双侧无压合闸功能

√

×

√

×

×

×

×

×

34

智能同步表功能

√

×

×

×

×

×

×

×

35

待并侧电压信号源选择

√

×

×

√

×

×

×

×

36

系统侧电压信号源选择

√

×

×

√

×

×

×

×

37

低压闭锁定值

√

√

√

√

×

√

×

×

38

自动识别并网性质阈值

√

×

×

×

×

×

×

×

39

控制方式选择（当地/遥控）

√

√

×

√

×

√

×

×

40

设备号

√

×

×

×

×

×

×

×

41

波特率

√

×

×

×

×

×

×

×

42

接口方式

√

×

√

√

×

×

×

×

43

口令

√

×

×

√

×

×

×

×

下面列举表中的列同期装置设计的重大败笔

1、除SID-2系列的产品外，所有同期装置都没有自动识别并网性质能力

并网的形式有两种，一是两独立电源的并网，因并网前断路器两侧的频率不同，故称为差频并网。

另一种是环网中开环点的并网，俗称环并，其特点是并网前断路器两侧的频率都相同，故称同频并网。

两种并网应遵循完全不同的模式进行，差频并网主要是控制压差及频差，使其达到允许定值，然后捕捉相位差为零的时机完成并网。

同频并网则要检测开环点两侧的功角，当此功角小于整定的允许功角时才允许实施并网操作，允许功角的定值是根据潮流计算获得的，即要确保合环后新投入线路不会因过载而再次跳闸。

同一个同期点在系统不同运行方式时可能会出现不同的并网性质，有时是差频并网，有时则可能是同频并网。

而那些自称具有环并功能的同期装置则依靠在参数整定时指定该同期点是“发电机”类型，还是“线路”类型，前者即是差频并网，后者是同频并网。

如此设计只会带来两种后果，一是要求运行人员要根据运行方式的变化，同步地更改同期对象类型定值的设置，一是导致同期装置拒动或误动，酿成非同期并列的严重后果。

所以说不能识别并网性质的同期装置，不能冠以“自动”的称号。

SID-2系列同期装置则是自动识别并网性质，它不排斥在设定为“线路”型的同期点也可能出现差频并网。

2、允许环并用的定值范围为0-40°是个荒唐的设置

同频并网操作前在同期点测量到的角度是正在运行那半环线路的功角，其取值范围为0-90º，这个角度的大小直接反映环并后新投入线路将分得潮流（负荷）的大小，功角越大，分得的负荷也越大。

显然，环并用的整定值应根据潮流计算来定，原则是新投入线路不能因过负荷导致再次跳闸。

这个环并角的定值完全有可能大大超过40º，设计者的错误是不加思索的继承了传统检同期概念，不论场合，只要是环并都设置为30º，其后果是牺牲了大量环并机会，直接危及系统的安全。

因此，SID-2系列同期装置的允许功角定值范围是0-80º。

3、故弄玄虚的控制参数

在进行发电机同期操作时，同期装置应能以良好的控制品质实施自动调频和自动调压，PID控制方式是传统的应用较广的控制方式。

然而一些同期装置的设计者则要求用户对每台发电机组给出调速周期、调速比例项因子，调速积分项因子、调速微分项因子、调压周期、调压比例项因子、调压积分项因子，调压微分项母子，这些因子的整定范围是1-200，试问用户到底该如何定？

恐怕设计者也说不清。

把理论上的PID控制生搬硬套出这些根本无法找到的因子，这不就如同虚设。

所以这些同期装置的使用手册只能向用户推荐积分项因子和微分项因子都取为0，也就是说剩下的只不过是最简单的比例控制。

SID-2系列同期装置则是用了完全可能自适应的模糊控制，调速、调压各用一个系数即可，该均频控制系数和均压控制系数开机后很容易通过几分钟的试设就可获得，而且只要不更换调速器和励磁调节器，整定值就不需改变。

4、定义含混不清的“选择无压/自动无压”方式及没有安全保证的无压合闸

在发电厂不仅需要在同期点进行断路器的单侧无压合闸，还需要双侧无压合闸，实施无压合闸的重要前提是TV提供的无压信息是真实的，而不是因TV二次断线发出的假信息，因此，同期装置必须有可靠的三相TV二次断线的监视及闭锁功能，才允许提供无压合闸的功能。

然而除SID-2系列同期装置外，没有一种同期装置具备这种功能，而是用一个现场极难获得的所谓“PT断线”开关量信号来应付，言下之意是设计者已考虑了PT二次断线闭锁无压操作的措施，如果用户没有引入“PT断线”开关量而引起的误操作设计者概不负责。

这种不负责任的设计实质上交给用户的是一个深藏隐患的同期装置。

特别应指出，这些同期装置在“选择无压”时，连这个TV断线信号都被取消了。

只有在“自动无压”方式时才有TV断线信号。

SID-2系列同期装置对每个同期点两侧的三相TV二次断线都进行了有效的监视，确保无压合闸的安全。

除SID-2系列同期装置外，所有的同期装置的“选择无压”都是一锅煮，因是用一个跳针来确定是否进行无压操作，如果跳针放在“选择无压”位置，则全部同期点都如此，无比荒唐！

如果不适时地去改变跳针设置，将难保不出现误操作。

SID-2系列同期装置则是对每个同期点分别进行单侧无压和双侧无压操作设置，并且在外部还附加单侧或双侧无压操作确认的开关量才能实施无压操作，在操作过程中如果出现TV二次断线，操作将被闭锁。

5、电压定值用绝对值是错误的

电压和频率是同期装置工作的两个重要原始数据，频率用绝对值表示是对的，其额定值被定格在50HZ上，但电压在不同情况下都有不同的值，例如由于负荷的影响、由于TV变比不同或是变压器分接头在不同位置等都会影响输入到同期装置的电压值，所以对于电压的检测应以其对额定电压的百分数为基础。

然而大量同期装置则是用绝对值，例如认定100V是额定值，对100V的偏差值就是电压差，单侧无压合闸的鉴别标准就是一侧电压应小于或等于50V，另一侧电压应大于等于80V。

这完全无视电站的实际运行情况，也不考虑可能取用的TV二次电压是相电压，即57.7V的情况。

有的同期装置使用的TV二次电压可能是线电压，也可能是相电压，在印制板上专门设有一电压选择跳线，在硬件作如此处理又犯了一锅煮的毛病，使所有同期点都照此处理。

SID-2系列同期装置则是以实际额定电压为基础，所有定值均用实际额定电压的百分值输入，这不仅考虑了线电压和相电压的差异，也考虑了其他因素对TV二次电压值的影响。

6、双微机不一定就可靠

先不要说继电保护和自动装置，就是一个普通的家用电器和玩具里面都会含有若干个微处理器，都可称为是多微机的设备。

装置的可靠性主要决定于硬件和软件的设计技巧。

决定于对可能发生漏洞的预防对策，电路的冗余只是一个方面。

例如不少同期装置根本不具备对TV二次断线的有效闭锁对策，但却敢于提供无压合闸的操作。

又如它们根本无法识别当前同期点的并网性质，而是靠预先设置的开关类型来区分是发电机并网还是环并。

他们不清楚环并的允许角度是什么涵义，导致使大量环并机会因这个最大不超过40º的定值所剥夺，使系统的可靠性大幅下降。

……诸如这样的设计理念，即使用100个CPU也提高不了装置的可靠性。

一个公司或大学的牌子响，并不意味每个产品设计者都功底深厚，都对电力系统的运行规律、故障特征了如指掌。

即使设计者的硬件和软件设计水平登峰造极，而对电力系统的特殊性一知半解，他也不会拿出像样的产品。

在我们的生活中这种现象屡见不鲜，很多产品提供的介面花花哨哨，吹嘘的功能无所不包，但稍作推敲，就发现完全不是那么回事，概念错误一抓就好几个。