一、燃氣輪發電機組自動同期原理

    燃氣輪發電機組的同期由燃機控制屏MARKⅤ控制，它包括同期檢查、保護和自動同期等部分。來自發電機主開關52G兩側PT的電壓信號接至MARKⅤ中<P>機的PTBA端子板，然后轉接到<P>機的TCEB卡件，并由隔離變壓器將PT二次側100V左右的電壓信號變為5V左右的交流信號。<P>機的TCEA卡件對該電壓信號進行A／D轉換并執行自動同期功能，同時<R>、<S>、<T>機中的TCQC卡件執行同期檢查功能。手動同期命令從發電機控制屏發出，但仍然必須通過同期檢查信號繼電器25X。

    在同期過程中，<P>機的TCEA卡件調整發電機電壓、轉速以與系統電壓、頻率相匹配，調整的快慢取決于發電機和系統間差值的大小，當差值變小時，調整速率變慢以避免過調。同時TCEA卡件通過監視發電機主開關52G位置的一對常開接點來測量發電機主開關的實際閉合所用時間，這個參數用來進行同期超前時間的自適應調整和內部診斷報警。

    MARKⅤ燃氣輪發電機組的同期滿足下列條件時才會發出合閘命令：

    ①同期允許或者稱程序完成信號繼電器25P的接點導通，該信號來自<R>、<S>、<T>機；

    ②同期檢查信號繼電器25X的接點導通，該信號也來自<R>、<S>、<T>機；

    ③自動同期信號繼電器25的接點導通，該信號來自<P>機的<X>、<Y>、<Z>模塊。

    以下就具體說明信號25P、25X、25的內容。

   1.同期允許信號25P包括：

    a.自動同期選擇；
    b.自同期并列選擇，這種同期方式往往不被采用；
    c.勵磁開關閉合；
    d.機組基本接近同步轉速；
    e.燃機啟動程序完成；
    f.沒有遠方同期閉鎖信號。

   2.同期檢查信號25X包括：

    a.發電機及母線電壓高于最低值，一般為90％額定電壓以上；
    b.發電機及母線電壓差值在限止值之內；
    c.發電機及母線頻率差值在限止值之內，通常為0． 27Hz；
    d.發電機及母線電壓相角差在10度以內。

   3.自動同期信號25包括：

    a.自動同期使能；
    b.自同期并列的旁路邏輯；
    c.發電機正在加速；
    d.發電機主開關的預期時延；
    e.發電機轉速在連續12個周波內大于系統頻率；
    f．發電機主開關的閉合將發生在轉差為正時。

二、某些問題及解決辦法

    通過我廠兩年多來的運行表明，由MARKⅤ完成的燃氣輪發電機組自動準同期功能具有同期精度高，運行可靠的優點。但在運行過程中，我們仍然遇到了以下幾個問題：

    1.發電機多次因為系統側電壓過低而不能并網。

    燃機發電機額定電壓力15kV，發電機和主變采用單元接線方式，同期用電壓互感器PT1、PT2位于主開關52G前后，其變比為110kV／100V，主變變比最初定為15kV／121kV，這樣當發電機機端電壓力額定值15kV時，PT1變送給MARKⅤ同期控制系統的二次電壓為110V，即MARKⅤ以110V作為100％電壓的參考值。當系統無功不足母線電壓較低時，例如低于108kV時，PT2的二次側電壓將只有不到98．2V，不足100％電壓參考值110V的90％，不能滿足同期檢查信號繼電器25X關于電壓最低值的要求，此時無論自動或手動同期都不能執行。

    后來通過調整主變分節頭較好解決了該問題，具體做法是將主變變比調整為15kV／118kV（121kV×97．5％），這樣MARKⅤ中100％電壓參考值就降低為107． 3V，對應所要求的90％電壓最低值也減為106kV。但由于發電機機端電壓不宜超過額定電壓的±5％長期運行，主變變比過低而使滿載時發電機。功率因數偏高，穩定運行裕量偏小，特別是當系統無功不足時，受機端電壓的限制，不能充分利用發電機的無功容量。

    調整主變分節頭后，MARKⅤ中要相應做如下修改：

    ①修改IO_CFG.LST文件內IOMA CARD DEFINITION中關于PT1、PT2的100％電壓參考
值；
    ②修改F:\UNIT1\CONST_Q. SRC中有關發電機和系統電壓值顯示的常數KDV_CON和
KSVL_CON，并運行MK5MAKE.BAT；
    ③用DOWNLOAD命令下載IO CONFIG_URE和控制常數，并重新啟動MARKⅤ。

    2.一次燃機達到全速空載后因輔助液壓油泵未停，啟動程序完成邏輯信號L3X無法置1，致使同期允許信號L25P條件不能滿足而不能并網。由于正常情況下輔助液壓油泵應于95％額定轉速時停運，經檢查液壓油壓力正常，判斷液壓油壓力開關故障，臨時將輔助液壓油泵控制柜開關打向停止后并網成功。停機后重新整定了液壓油壓力開關63HQL，此故障消除。

    3.燃機運行時曾發生過一次達到全速空載后，運行人員并未選擇“自動”或“手動”同期方式，發電機就并網的問題。經檢查在MARK Ⅴ的同期控制回路中邏輯信號L43R為1就有可能直接將同期允許信號L25P置1，此時如果同期檢查信號25X和自動同期信號25的條件正好滿足就會導致發電機并網。盡管這種情況下，同期條件仍然是滿足的，但運行人員并未預料到，所以也應盡量避免。事后分析，在MARK Ⅴ控制屏上電復位后，內部信號L43R可能被自動置1，因此每次在MARK Ⅴ控制屏上電復位后準備運行燃機時都應注意檢查L43R的邏輯狀態。