摘要:本文首先简单介绍了电厂电气主设备(包括一次及二次设备)及其原理,一次设备比较深入的介绍发电机、变压器及电力互感器等设备的原理,其次介绍了电厂电气分系统调试及整套启动电气调试的主要内容,让大家对整个电厂的电气系统调试有比较深的及特点,最后介绍了电厂主要电气设备的调试方法。
关键词:发电机;电力变压器;调试
1引言
任何事物都不是一成不变的,都有从产生、发展、壮大、衰落到最后消亡的过程,电气调试工作也是一样,在过去的几十年里,经过国内外的调试专家及前辈们的大量研究及实际的经验积累,形成了一套比较完善的电气设备的调试方法,这些电气调试方法在现在的试验中仍然占据主导地位。然而,由于现场的电气试验与一般的常规预防性试验有一定的区别,且受到现场环境条件及设备的限制,许多试验项目在运用传统试验方法时可能比较麻烦,这样就得要求寻找一些方便、可靠且实用得新方法来代替原有方法。
近年来,出现了许多新的设备,这些设备与原来的设备相比不只是外观及大小的改变,更重要的是许多设备都采用了新原理(特别是二次设备,其设备的更新速度很快)或者是电压等级及容量的增大,正是由于这些新型设备的出现,也给我们老的试验方法带来了挑战,必须采用新的试验方法才能实现对装置的试验。比如现在的继电保护装置都是微机型的原理,许多功能都是靠软件实现,这也将使得原来老的继电保护测试方法很难实现对现有保护的调试(主要是调试重点的转移)。
2电厂电气设备的主要调试项目
2.1主要电气设备调试项目
电气设备调试项目清单如下表所示:
2.2分系统及整套启动调试
在以上的单体调试完成后,接下来就是进行分系统调试,在设备分系统调试前,将检查了解各单体辅机分部试运情况,协助安装单位处理试运出现的问题,参加、配合单机的试运行工作及签证验收工作。
电气分系统调试:电力变压器系统调试(包括主变、厂变、备变);发电机保护及故障录波、发电机出口断路器调试;发电机励磁系统调试;同期系统调试;封闭母线系统调试电气专业整套启动调试:发电机变压器组启动调试(包括发电机的进相试验);励磁调节器系统调试;发电厂厂用电源系统调试
3主要一次设备的调试方法
3.1发电机的调试方法
测量定子绕组的绝缘电阻。在发电机出线套管、电流互感器安装结束,定子处于冷态,且定子吹干的情况下进行。采用2500V兆欧表,测量l0min,记录15sec,lmin和l0min的绝缘电阻值,吸收比应大于1.6,极化指数跟出厂值比较应无明显差别,各相绝缘电阻的不平衡系数不应大于2。绝缘电阻测试结束,应进行充分放电。
测量定子绕组的直流电阻。在冷态下测量,同时测量并记录绕组温度,绕组温度与环境温度的差值应在3℃的范围内。使用双臂电桥或变压器直流电阻测试仪测量。各相直流电阻的相互差别不应超过最小值的2%;换算至同温度下,与出厂值相比,其差值不应大于2%。
3.2变压器的调试方法
测量绕组连同套管的直流电阻。在各分接头的所有位置上进行,采用双臂电桥或变压器直流电阻测试仪测量。测量直流电阻的同时记录绕组温度。各相测得值的相互差值应小于平均值的2%,线间测得值的相互差值应小于平均值的1%。变压器的直流电阻,与同温下出厂实测值相比,变化不应大于2%。由于变压器结构等原因,差值超过上述标准时,可只与出厂值相比较。
检查所有分接头的变压比。正确计算变比,使用QJ35型变比电桥或全自动型变比测试仪进行测量。试验时,被试变压器的出线端与外界应无任何连接。试验前,应首先确认变压器的接线组别,并认真检查接线的正确性,防止高、低压绕组反接。对于QJ35型变比电桥还应区分试验电源的火线与零线。所有分接头的变压比,与制造厂铭牌数据相比应无明显差别,且应符合变压比的变化规律;对于电压等级在220kV及以上的电力变压器,其变压比的允许误差在额定分接头位置时为0.5%。
3.3互感器的调试方法
检查引出线极性。将1.5-3V直流电池经开关接在一次侧端子上,在互感器的二次侧端子上接一个指针式直流微安表或毫伏表。电池和表计的同极性端接绕组的同极性端。若合上开关瞬间指针顺偏,断开开关瞬间指针反偏,则互感器为减极性;反之,为加极性。
检查变比。一次绕组通入大电流,测量二次绕组的电流,记录一次侧和二次侧的电流。使用0.2级的电流互感器和0.2级的电流表,一次绕组应尽量加至额定电流。试验时应断开二次绕组接线端与外部的连接,并短接非被试绕组,防止开路。
测量励磁特性。测量保护级二次绕组的励磁特性,测量并记录电流与电压的关系曲线。开关柜出厂时,内部接线已完成,试验时应断开二次绕组接线端与外部的连接;并将接地点拆除,否则,在试验回路中加一台隔离变压器。电流表内接和外接时测的得结果有较大差别,应采用相同的接线方式进行试验,以便于数据比较,一般采用电流表外接法进行测量。
4主要二次设备的调试方法
4.1继电保护装置的调试方法
一般性检查。由于装置出厂经过长途运输,路途中难免发生颠簸,可能造成某些松动,为使装置能安全运行,对一些松动部件进行紧固。
绝缘电阻测量。在保护屏的端子排处将所有外部引入的回路及电缆断开,确认无交流、直流电源引入屏内,分别将电流、电压、直流控制信号回路的所有端子各自连接在一起。
保护出口、ECS及FR信号联调。分别模拟保护的各种保护动作信号,检查相应的出口回路并在ECS画面及FR上检查是否收到这些报警信号。
逻辑检查。按设计院要求检查发电机保护出口逻辑应正确。
4.2同期装置的调试方法
外观及接线检查。同期装置的外形应端正,无明显损坏及变形现象。
装置内部信号测试。将装置的测试电缆各航空插头与装置各航空插座作相应连接,利用装置内独立的测试模块进行检测。
同期系统接线及继电器检验。按照设计原理图检查装置外部各回路(包括同期装置外部各插头引出线)应全部正确。亦应无寄生回路。
装置外部信号测试。取下装置的测试电缆,断开测试电缆各航空插头与装置各航空插座间的连接;断开装置试验电源。
5整套启动调试方法
转子交流阻抗及损耗测试;额定转速下发电机定子绕组三相短路时的试验;发电机定子三相绕组开路时测量发电机的空载特性;发电机空载励磁调节系统的调整试验,励磁改为自励方式;发电机带主变零起升流试验;在额定负荷下测定发电机的轴电压;在系统允许的情况下,进行零功率切机试验.
6小结
本文首先对电厂电气设备的主要调试项目进行了简单的介绍,并列出电厂电气分系统调试及整套启动调试的主要项目。其次介绍了电厂主要一次及二次设备的调试方法,包括发电机、变压器、电力互感器、继电保护装置及同期装置等。最后对电厂整套启动电气调试方法进行了比较详细的分析介绍,主要涉及发电机特性试验、发变组保护校验、励磁调节器性能试验及厂用电源快切试验等。通过对电厂主要电气设备调试项目及方法的介绍,可以对电厂电气设备的调试工资有个大体的认识。
参考文献
梁建雄,电流互感器变比的测试方法,山西电子技术,2004年.
王维俭,电气主设备继电保护原理与运行,中国电力出版社,1996年.
火电厂电气设备启动调试,中国电力出版社,1996年.