1、科勒柴油发电机反同期并网的研究与应用摘 要：牛圈湖柴油保安电站在完成土建、安装工作后，调试工作经历了一个漫长的过程。特别是反同期并网调试，给技术人员提出了新的挑战，面临的主要问题是：反同期并网成功率不高，同期合闸浪费大量操作时间、油料，增加了发电成本。本课题主要针对这一点进行研究，最终达到反同期并网成功率明显上升。 关键词：柴油保安电站 科勒柴油发电机 反同期 并网成功率 一、前言 牛圈湖柴油保安电站位于三塘湖油田牛圈湖联合站东北侧，位于110kV 牛圈湖变电站南侧，主要负责 110kV 马油线发生故障或线路检修时应急发电的任务。柴油保安电站配备有两台 0.4kV 1320kW 科勒柴油发电机
2、，两台 1600kVA 0.4kV/10kV 升压变压器，并机最大容量 2000kW，采用WOODWORD 控制系统，可实现远程监控，自动同期、反同期并网功能。 二、现状调查 2011 年 3 月 16 日，地方电网停电，发电人员开启发电机，给重要的生产生活区域供电。3 月 17 日 13 时 40 分，接调度通知故障排除，准备送电。14 时 00 分发电机检测到系统电源侧信号，开始反同期并网，经过三十余次，将近 1 小时 30 分的时间，才最终实现了发电机的反同期并网的成功。 三、原因分析 反同期并网是发电机在并机孤网运行状态下，与地方等电压的电网系统实现并列。反同期并网比同期并网要求的条件
3、苛刻，由于存在很多的不确定因素，并网成功率低。经过系统告警分析，问题主要存在以下三个方面： 1.压差 指母线侧电压（反同期合闸断路器下口变电站侧）与线路侧电压（反同期合闸断路器上口马油线侧）之间的电压差，定值范围3V（二次值） 。压差达不到合闸要求的主要原因是： 由于高压输电线路电压降的原因，110kV 马油线的输入电压一般在115kV120kV 之间，而发电机并机孤网运行状态下电压始终是 0.4kV。发电机发出的电通过升压变压器输送到 10kV 母线，在通过主变输送到110kV 母线，经过两个变压器两次变压，按照常规计算，发电机 0.4kV 电压反映到 110kV 母线上应该为 110kV，
4、与 110kV 马油线电压相差太大，超出了定值范围，因此无法实现反同期合闸。 2.频差 指发电机自身频率与系统之间的频率差，定值允许范围是0.2Hz。频差达不到合闸要求的主要原因是： A.油田负载特性影响：油田大部分负载都是电动机，而抽油机上的电动机在运行过程中会对电网发出负反馈电流，负反馈电流对电网的直接影响就是谐波，谐波会影响电网的电能质量，造成频差不合格。 B.大负荷的启停：联合站及其他用户大型电机或线路分支投运，发电机要及时调整负荷分配，机组瞬间波动大会造成频差无法满足要求。 3.相位差 指发电机电压相位角与系统电压相位角差，定值允许范围 5。从表中可以发现，相位差是合闸失败的主要原因
5、，表现在以下几个方面： A.发电机是旋转机械，相位角在 0360的范围内不断变化，系统相位也是在 0360的范围内不断变化，同期点很难拿捏，经常出现同期合闸超时。 B.压差、频差超出定值范围，即便是找到同期合闸点，也不会实现同期合闸。 四、制定对策 通过上面的分析，不难发现影响科勒柴油发电机反同期合闸失败的主要原因是压差、频差、相位差达不到反同期合闸的要求，究其根 源要从以下几方面进行调整： 提高主变 110kV 侧电压在 115kV120kV 之间，保证母线侧电压与线路侧电压有重合点，主要从以下两方面达到： A.当母线侧电压与线路侧电压相差过大时（510kV 左右）：调整两台主变的有载分接开关。 B.当母线侧电压与马油线电压相差不大时（小于 5kV）：调整发电机自身的电压，由于 35kV 和 10kV 都有用电负荷，调节过程中要注意 35kV和 10kV 母线电压，不能过高，也不能过低，过高或过低会烧毁低压用电设备。 五、结束语 通过全年 4 次应急发电的机会，对反同期并网流程进行了实施，效果非常明显，最后一次操作实现了一次性合闸成功。并网流程的完善提高了反同期合闸的效率，降低了油料消耗，同时减少了频繁操作对设备的损耗。 作者简介：刘伟（1980-）男，汉族，陕西西安人，工程师，主要从事发、变电站运维，电力施工工作。
