新建机组电气整套启动试验方法的改进

杨纲

摘要：本文就电气整套启动试验提出了改进方法，即利用发变组短路试验中可测得的电压互感器二次低电压，对电压互感器回路进行全面检查。并详细描述了发现问题的解决方法，可提高试验的效率和提高经济效益。

关键词：发变组；短路；空载；低电压

1前言

发变组空载试验在发变组短路试验结束后进行，是电气整套启动试验的一部分，也是新建或大修后的发电机组启动时必做试验项目。通过发变组空载试验，可以录取发变组空载特性曲线，检查发电机定子和转子的层间、匝间绝缘状况，检查发电机三相电压的对称性，检查试验范围内所有电压互感器二次回路的正确性、电压互感器变比是否符合设计要求、以及一、二次相序是否正确。

2发变组电压互感器系统概述

对于一台设计容量为600MW，发电机出口设断路器的发电机组，发电机机端一般设计配置三组电压互感器，主变低压侧则设计配置一组电压互感器。

按照这种配置，四组电压互感器的二次输出回路将多达22组，且多数为并联输出回路，相互影响较大。由于设计、安装、调试和设备本身存在的原因，在整套启动前，这些回路可能会遗留一些问题或错误，需要通过发变组空载试验来发现并解决。

3传统试验方法的局限

按照传统的电气整套启动试验方法，空载试验在短路试验后进行。短路试验仅仅检查电流互感器二次回路，短路试验结束后再利用空载试验检查电压互感器二次回路。在空载试验中发现的电压互感器二次回路存在的错误或问题，必须通过暂时停止空载试验来解决。这样势必延长试验时间。

电气整套启动试验是机组整套启动试验的主要组成部分，根据机组启动的安排，一系列试验将依次进行。任何一个环节的延长，都将影响到整个试验的预定工期。

电气整套启动试验也是一个高强度的试验，从汽轮机冲转开始，电气调试人员要连续工作二十个小时左右，对于一些主接线复杂的机组，试验甚至会延长到五六十小时。如果试验中更改错误的时间过长，无疑将加大调试人员的人力消耗，影响试验质量。

此外，机组启动一般属于燃油启动，试验时间的延长无疑将增加燃油消耗，而影响整个工程建设及运行的经济效益。

4改进试验方法操作说明及发现问题解决方法

针对传统试验方法的局限，特提出改进措施，即利用发变组短路试验中主变阻抗产生的低电压，在短路试验中同时检查电压互感器二次回路。这种试验方法的改进的优势在于，可以提前发现电压互感器系统存在的许多问题，将问题记录后，利用短路试验结束恢复试验临时措施的时间（这个时间一般至少2个小时），将这些问题提前解决，而不必等到空载试验中再发现和解决这些问题。

该方法具体操作可分为以下主要步骤：

（1）在试验措施中增加这一试验步骤，并提前准备好相应的试验记录表格，表格中详细列出所需要测量的电压互感器绕组的编号、接线位置等。详细列表的目的是试验时避免出现测量遗漏，节省测量时间。

（2）提前计算电压互感器二次绕组在短路试验时，某一稳定短路电流值下的电压二次值。如图1中发电机额定电压为22KV，额定电流19237A，主变短路阻抗14%。在发变组短路试验时，将电流升到一半并保持稳定，此时理论上发电机电压互感器一次电压幅值为1.54KV，二次线电压幅值为7.7V。这样，测量时就有了基准值，并根据此值可以判断出电压二次回路中是否存在问题。

（3）在短路试验开始前的准备工作中，检查电压互感器保险全部安装完好且测量直流电阻后，将电压互感器小车推入工作位置，插好插头，给上二次空气开关。

（4）在短路试验进行的同时，调试单位安排一名专门人员，依照列表全面检查各组电压互感器二次回路，并记录检查结果。

（4）根据基准值，对记录结果作分析后，判断是否存在问题或错误。

（5）如果发现电压互感器二次回路存在问题或错误，在短路试验结束后，利用安装单位恢复试验临时措施的时间（这个恢复措施时间一般在两小时以上），调试单位及时检查并更改发现的问题或错误。检查更改的结果，则可以利用空载试验进行验证。

利用本试验方法，一般可以发现的问题有：

（1）如果所有绕组测量值均为零，则可能是电气一次安装工作存在未完成的现象，比如电压互感器母线与发电机封闭母线未连接，或电压互感器小车未推到位，或一次熔断器未安装。

（2）本试验中各绕组的A、B、C三相测量值理论上应当是基本相同的，不会出现大的偏移。如果测量值显示某绕组A、B、C三相值不一致，出现偏移时，说明该绕组所在的电压互感器的一次或二次的中性点接地线未能正确或完好连接。

（3）如果发现某绕组的一相测量值与其他两相相差很大，则造成的原因有：该相绕组的一次保险熔断，或二次保险熔断，或二次空气开关跳闸，或相关的二次线存在松动、虚接或错误。

（4）所测量的三次绕组值不为零或不接近零值，说明三次绕组中串联接线的某一相绕组的接线被接反。

（5）以某一绕组的A、B、C三相为基准，和其他各绕组的A、B、C三相进行线电压测量，如果同相间的电压值接近零，说明相序正确，如果同相间的电压值不为零，而是线电压值，则存在A、B、C三相有交叉现象，二次相序不正确。

对于以上发现的问题，可以利用短路试验结束恢复临时措施的时间，逐一对应解决。如对于问题（1），需要安排安装单位工作人员装好接地线，做好安全措施后，完成一次安装工作。对于问题（2），需要检查中性点接地线并保证其接地良好。对于问题（3），需要全面检查原因。如果是保险熔断或二次空气开关跳闸，需在对回路的绝缘进行检查确认没问题后更换保险或投入二次空气开关，如果是二次回路存在松动、虚接或错误，也通过回路检查，消除这些问题。对于问题（4），则找出被接反的绕组并更改接线。对于问题（5），则找出存在相序错误的绕组并更改接线。

5结束语

本试验改进方法不需要延长试验时间，调试单位也只需安排一人专门从事电压回路的测量，测量方法简单，却能提前发现可能存在的问题或错误，并利用恢复试验临时措施的时间加以检查更正。无疑提高了试验的效率和质量，也保证了整个整套启动试验的顺畅进行，并带来良好的经济效益。

参考文献

[1]火电厂电气设备起动调试水利电力出版社,1992.

[2]火电工程调试技术手册电气卷河南电力公司编.

作者简介：

杨纲（1986-），男，大学专科，助理工程师，主要从事电气二次调试和继电保护研究工作。