[摘 要] 發(fā)電廠和變電所斷路器的同期操作是電站中頻度最高且要求最嚴(yán)的操作，遺憾的是當(dāng)前我國(guó)各類電站90%以上有同期問(wèn)題的斷路器本應(yīng)實(shí)現(xiàn)同期操作自動(dòng)化的，而至今還是手動(dòng)同期，或是使用原理極為粗糙的所謂檢同期。究其原因，首先是源于自動(dòng)同期裝置的功能缺陷，裝置不具備自動(dòng)識(shí)別差頻并網(wǎng)和合環(huán)并網(wǎng)的功能。其次是各級(jí)調(diào)度部門忽視了在系統(tǒng)潮流計(jì)算的基礎(chǔ)上，向各電站實(shí)時(shí)下達(dá)合環(huán)點(diǎn)允許合環(huán)操作的電氣參數(shù)定值。此外，還有實(shí)現(xiàn)全部斷路器的同期操作自動(dòng)化將帶來(lái)同期接線設(shè)計(jì)和布線的復(fù)雜化。為了徹底改變當(dāng)前因同期操作阻滯電站自動(dòng)化進(jìn)程的局面，我們不僅設(shè)計(jì)能自動(dòng)識(shí)別并網(wǎng)性質(zhì)的各類微機(jī)自動(dòng)同期裝置，而且推出了與之配套的同期裝置自動(dòng)選線器，從而大大簡(jiǎn)化了電站同期接線的設(shè)計(jì)、施工，并為實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠和變電所全部斷路器的操作自動(dòng)化打下了基礎(chǔ)。本文將著重介紹SID-2X型多同期點(diǎn)共用同期裝置自動(dòng)選線器的原理及使用，作為設(shè)計(jì)部門和運(yùn)行單位改進(jìn)同期接線設(shè)計(jì)的參考。

    SID-2X型選線器是為發(fā)電廠或變電站多個(gè)并列點(diǎn)斷路器共用一臺(tái)自動(dòng)同期裝置進(jìn)行同期接線切換而設(shè)計(jì)的，選線器可接受上位計(jì)算機(jī)（DCS）通過(guò)RS-485現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)送的選線控制命令實(shí)現(xiàn)并列點(diǎn)的切換，也可接受上位機(jī)一對(duì)一的點(diǎn)動(dòng)開(kāi)出量控制，完成并列點(diǎn)的切換。如果需要，還可通過(guò)一對(duì)一的同期開(kāi)關(guān)（只需一對(duì)按鈕式觸點(diǎn)）實(shí)施選線控制。選線器的誕生，將大大簡(jiǎn)化多并列點(diǎn)共用一臺(tái)同期裝置的同期接線設(shè)計(jì)，也減少了現(xiàn)場(chǎng)二次線的施工工作量。
　　SID-2X型選線器是為深圳市智能設(shè)備開(kāi)發(fā)有限公司SID-2系列各類同期裝置配套設(shè)計(jì)的，適用于新站設(shè)計(jì)或老站改造的發(fā)電廠或變電站。選線器不僅適用于原來(lái)按同期小母線集中同期方式設(shè)計(jì)的廠、站，也同樣適用于新設(shè)計(jì)具有DCS的發(fā)電廠。實(shí)現(xiàn)DCS不主張多臺(tái)發(fā)電機(jī)共用一臺(tái)同期裝置，但并不意味一臺(tái)發(fā)電機(jī)的專用同期裝置只服務(wù)于一個(gè)并列點(diǎn)（例如機(jī)端斷路器或發(fā)—變組高壓斷路器），而是該臺(tái)同期裝置應(yīng)囊括與該臺(tái)發(fā)電機(jī)相關(guān)的所有并列點(diǎn)，例如: 機(jī)端斷路器、發(fā)一變組高壓斷路器（如是3/2或 是4/3斷路器接線則涉及兩個(gè)斷路器）、高壓廠用母線斷路器及相關(guān)的起備變斷路器等。因此，選線器對(duì)實(shí)現(xiàn)DCS的發(fā)電機(jī)也是必要的。
　　由于大量同期裝置只是為差頻并網(wǎng)設(shè)計(jì)的，例如由發(fā)電機(jī)端斷路器或發(fā)變組高壓側(cè)斷路器并網(wǎng)。但這些同期裝置不能勝任同頻（合環(huán)）并網(wǎng)的操作，而在電站內(nèi)不少斷路器都可能碰上合環(huán)并網(wǎng)的問(wèn)題，例如發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中的很多操作都會(huì)遇到合環(huán)操作。過(guò)去在同期裝置不能勝任的情況下只能請(qǐng)出備自投裝置來(lái)完成廠用電的正常操作（開(kāi)機(jī)前和開(kāi)機(jī)后的廠用電操作）。而備自投裝置則是用一個(gè)毫無(wú)道理可言的同期檢查繼電器來(lái)回避合環(huán)操作時(shí)所遇到的功角問(wèn)題。是否可以進(jìn)行合環(huán)操作的允許功角需要通過(guò)不同運(yùn)行方式的計(jì)算來(lái)確定，而不是整定一個(gè)一成不變的角度來(lái)應(yīng)付。合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的角度是正在運(yùn)行的另外半環(huán)的功角，理論上可以在0o~90o間，如果用備自投裝置整定的固定角度來(lái)限制操作，則必定出現(xiàn)本可以合閘的線路而被閉鎖掉了，或者當(dāng)時(shí)不能合閘的線路通過(guò)STK開(kāi)關(guān)退出同期閉鎖繼電器TJJ強(qiáng)行合上后導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或失步而再次跳閘。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)的各類同期裝置都能自動(dòng)識(shí)別它將要操作的斷路器是處在差頻并網(wǎng)還是合環(huán)并網(wǎng)狀態(tài)。如是合環(huán)并網(wǎng)，它將依據(jù)裝置內(nèi)經(jīng)過(guò)計(jì)算的允許功角定值來(lái)決定是否執(zhí)行合閘操作，該定值應(yīng)確保在實(shí)行合環(huán)操作后的潮流變化不致導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或失步。如是差頻并網(wǎng)，它將捕捉第一次出現(xiàn)的零相差實(shí)施無(wú)沖擊同期操作。這比備自投裝置的操作要合理得多和快速得多。
　　因此，我們力主備自投裝置的任務(wù)是事故情況下實(shí)現(xiàn)備用電源的快速自動(dòng)投入，而廠用電系統(tǒng)的正常操作應(yīng)由具備自動(dòng)識(shí)別并列點(diǎn)并網(wǎng)性質(zhì)并有確切允許功角整定值的自動(dòng)同期裝置來(lái)完成。一臺(tái)同期裝置供多臺(tái)發(fā)電機(jī)共用對(duì)中、大型發(fā)電廠是不合理的，一臺(tái)同期裝置只管一臺(tái)發(fā)電機(jī)的一個(gè)同期點(diǎn)也是不合理的，合理的設(shè)計(jì)是一臺(tái)同期裝置應(yīng)統(tǒng)管與該發(fā)電機(jī)相關(guān)的全部同期點(diǎn)。而對(duì)于變電所，多條線路共用一臺(tái)同期裝置則在一些情況下是合理的，因線路的操作機(jī)會(huì)較少。同期選線器即是為這一目的服務(wù)的。
一、 功能概述
1、 主要功能
1) SID-2X最多具有8（或12）個(gè)多路開(kāi)關(guān)模塊通道對(duì)8（或12）個(gè)并列點(diǎn)的同期信號(hào)進(jìn)行切換;
2) 接受由上位機(jī)（DCS）經(jīng)RS-485總線發(fā)來(lái)的選線指令，控制指定的多路開(kāi)關(guān)進(jìn)行選線操作;
3） 接受由上位機(jī)（DCS）發(fā)來(lái)的點(diǎn)動(dòng)（短暫接通）開(kāi)關(guān)信號(hào)控制指定的多路開(kāi)關(guān)進(jìn)行選線操作;
4） 在并網(wǎng)過(guò)程中，如遇到緊急事件，選線器可接受由上位機(jī)（DCS）發(fā)來(lái)的緊急中止同期命令（由開(kāi)到閉的開(kāi)關(guān)量）執(zhí)行緊急中止同期操作;
5) 選線器具有自檢功能，可提前預(yù)告多路開(kāi)關(guān)通道故障狀態(tài);
6) 在選線器上有8（或12）個(gè)指示燈指示被選中的多路開(kāi)關(guān)通道號(hào);
7) 選線器具有閉鎖重選功能，確保每次只選通一路多路開(kāi)關(guān);
8) 選線器的CPU模塊故障時(shí)，可在選線器面板上手動(dòng)操作8（或12）個(gè)帶“唯一性”閉鎖鑰匙的開(kāi)關(guān)進(jìn)行人工選線操作;
9) 選線器可將切換后的同期電壓作為手動(dòng)同步的同期表使用，并有接口與手動(dòng)的調(diào)壓、調(diào)速和合閘按鈕相連，以便在同期裝置故障時(shí)實(shí)施手動(dòng)同期操作;
10) 具有RS-485接口，地址碼可在1~99之間設(shè)置，通訊波特率可選300、600、1200、2400、4800、9600;
11) 選線器采用了全封閉和嚴(yán)密的電磁及光電隔離措施，能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境;
12) 選線器供電電源為交直流兩用，能自動(dòng)適應(yīng)110V、220V交直流電源供電。

2、技術(shù)指標(biāo)
1） 工作電源110～220伏交直流電源均可，功耗不大于30伏安。
2） 抗干擾性能: 符合IEC255
3） 絕緣強(qiáng)度: 弱電回路對(duì)地: 500伏50赫1分鐘
強(qiáng)電回路對(duì)地: 1500伏50赫1分鐘
強(qiáng)弱電回路間: 1000伏50赫1分鐘
4）工作環(huán)境: 工作溫度: -20oC～50oC
貯存溫度: -10oＣ～60oＣ
相對(duì)濕度: 不大于80%

二、 工作原理
選線器由下列部件組成:
1、 微控制器:
其功能如下:
1）接受由上位計(jì)算機(jī)（DCS）經(jīng)RS-485總線發(fā)來(lái)的選線指令，控制指定的多路開(kāi)關(guān)進(jìn)行選線操作。
2）接受由上位計(jì)算機(jī)（DCS）發(fā)來(lái)的點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)信號(hào)控制指定的多路開(kāi)關(guān)進(jìn)行選線操作。使用點(diǎn)動(dòng)（即短暫閉合一下）開(kāi)關(guān)信號(hào)的原因是因同期過(guò)程所需時(shí)間是不可預(yù)計(jì)的，因此啟動(dòng)同期裝置的命令不能設(shè)置一個(gè)固定時(shí)間，只能由選線器來(lái)保持點(diǎn)動(dòng)信號(hào)，直至并網(wǎng)成功為止。
3）在并網(wǎng)過(guò)程中，如發(fā)生緊急事件，上位計(jì)算機(jī)（DCS）可發(fā)送一閉合的開(kāi)關(guān)量給選線