關(guān)于主變零升試驗(yàn)問題的探討

關(guān)于主變零升試驗(yàn)問題的探討

摘要：從分析主變零升的任務(wù)和目的入手，對主變零升試驗(yàn)的有關(guān)問題進(jìn)行探討，并以實(shí)例介紹無須外電源的情況下實(shí)現(xiàn)主變零升試驗(yàn)部分目標(biāo)的方法。

關(guān)鍵字：主變零升問題探討

長期以來，基建調(diào)試中一直采用調(diào)用系統(tǒng)外電源的方法，實(shí)施對新建機(jī)組主變壓器的零升試驗(yàn)。這種方法需要從系統(tǒng)隔離出一臺專門用于試驗(yàn)的發(fā)電機(jī)組，且不說系統(tǒng)有沒有這種可能及經(jīng)濟(jì)上是否可取，僅就將零升電源機(jī)組到被試變壓器的通道從系統(tǒng)隔離出來，組織和協(xié)調(diào)工作的難度就已相當(dāng)大。

1主變壓器零升試驗(yàn)的任務(wù)和目的及其分析

對新建機(jī)組的主變進(jìn)行零升試驗(yàn)的任務(wù)和目的主要有下列幾點(diǎn)：

（1）對主變進(jìn)行零起升流試驗(yàn)。檢查主變二次電流系統(tǒng)的正確性（甚至可包括檢查發(fā)電機(jī)和高壓廠變二次電流系統(tǒng)的正確性）；通過一次或多次零起升流試驗(yàn)檢驗(yàn)主變差動保護(hù)的正確性（甚至可包括檢查發(fā)電機(jī)和高壓廠變差動保護(hù)的正確性）。

（2）對主變進(jìn)行零起升壓試驗(yàn)。檢查主變二次電壓系統(tǒng)的正確性（甚至可包括檢查發(fā)電機(jī)和高壓廠變二次電壓系統(tǒng)的正確性）；檢查發(fā)電機(jī)（或發(fā)電機(jī)－變壓器組）同期系統(tǒng)的正確性。

（3）零升接線恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行后，用系統(tǒng)電源對主變壓器進(jìn)行全電壓沖擊試驗(yàn)，以考驗(yàn)主變壓器耐沖擊能力，檢查主變壓器絕緣情況；進(jìn)行廠用電合環(huán)和備用電源自動切換試驗(yàn)。

以上試驗(yàn)中對主變進(jìn)行零起升壓試驗(yàn)，考驗(yàn)主變壓器耐沖擊能力，檢查主變壓器絕緣情況是調(diào)用系統(tǒng)外電源實(shí)施對主變壓器零升試驗(yàn)的初衷，目的是在新機(jī)組整套啟動前，及早發(fā)現(xiàn)主變壓器的缺陷和隱患。

實(shí)際上目前建設(shè)單位和業(yè)主都要求對大型變壓器進(jìn)行局部放電試驗(yàn)，變壓器局部放電的設(shè)備、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)已相當(dāng)成熟，對檢查主變壓器絕緣情況也很有效，而且該試驗(yàn)對發(fā)電機(jī)－變壓器系統(tǒng)安裝應(yīng)具備的條件也比主變零升試驗(yàn)對安裝應(yīng)具備的條件寬松，因而可以更早地開展這項試驗(yàn)工作并發(fā)現(xiàn)主變壓器的缺陷和隱患。另外，對于不設(shè)發(fā)電機(jī)開關(guān)的發(fā)電機(jī)－變壓器組接線方式，正常運(yùn)行是不會出現(xiàn)主變壓器高壓側(cè)或低壓側(cè)受全電壓沖擊的情況的，變壓器生產(chǎn)廠家一般也不同意進(jìn)行主變壓器全電壓沖擊試驗(yàn)，尤其是國外廠家，況且也可以通過廠用備用電源，經(jīng)高壓廠變對主變進(jìn)行低壓側(cè)沖擊試驗(yàn)來考驗(yàn)主變壓器耐沖擊能力，只不過主變高壓側(cè)承受的是感應(yīng)電壓．

對于廠用電切換試驗(yàn)只要通過有效手段能判別出備變、高壓廠變和主變的接線組別符合設(shè)計，就可以通過廠用電A、B段經(jīng)高壓廠變合環(huán)模擬發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后的廠用電合環(huán)和備用電源自動切換。檢查主變、發(fā)電機(jī)和高壓廠變二次電壓系統(tǒng)的完整性可能通過對二次電壓回路升壓試驗(yàn)來完成。在通過廠用電A、B段經(jīng)高壓廠合環(huán)模擬發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后的廠用電合環(huán)和備用電源自動切換（這時發(fā)電機(jī)出口母線已帶電，且與系統(tǒng)電壓同相位）的同時也可以檢查主變、發(fā)電機(jī)和高壓廠變二次電壓系統(tǒng)的正確性以及發(fā)電機(jī)（或發(fā)電機(jī)－變壓器組）同期系統(tǒng)的正確性。

檢查主變、發(fā)電機(jī)和高壓廠變二次電流系統(tǒng)的完整性可以通過對二次電流回路升流試驗(yàn)來完成。另外，大型發(fā)電機(jī)出口電流互感器一般直接安裝在發(fā)電機(jī)出口瓷套上，而無法將發(fā)電機(jī)與其電流互感器隔離，這就使通過外電源對主變零起升流檢查主變、發(fā)電機(jī)和高壓廠變二次電流系統(tǒng)的正確性以及主變差動保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動保護(hù)和發(fā)電機(jī)－變壓器組差動保護(hù)無法實(shí)施，只有等待本機(jī)啟動后才能進(jìn)行。

上面的分析表明，采取調(diào)用系統(tǒng)外電源的方法來實(shí)施對新建機(jī)組主變壓器的零升試驗(yàn)，其價值值得懷疑，或者說已經(jīng)失去大部分意義，且費(fèi)用大，組織協(xié)調(diào)工作量也很大。

2主變零升試驗(yàn)部分目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的方法

最直接的辦法是用本機(jī)啟動時進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，但這也帶來了一個問題：大機(jī)組的電氣整套啟動調(diào)試本來就需要數(shù)10h，再安排上述試驗(yàn)必然使這個時間更長，再加上基建調(diào)試過程中不可預(yù)見因素，這必然加重調(diào)試人員的疲勞，進(jìn)而影響調(diào)試的質(zhì)量和機(jī)組的安全。為此提出一個新的試驗(yàn)方法，即利用電廠現(xiàn)成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，用系統(tǒng)高壓母線→高壓啟／備變→中壓母線（A、B）→高壓廠變（A、B）→發(fā)電機(jī)出線母線的試驗(yàn)接線方式，在系統(tǒng)電壓下檢查發(fā)－變組同期系統(tǒng)和中壓系統(tǒng)同期的正確性，以及進(jìn)行中壓系統(tǒng)廠用電合環(huán)和備用電源自動切換試驗(yàn)，部分地實(shí)現(xiàn)主變零升時的電氣試驗(yàn)項目，而主變的零升試驗(yàn)改在與發(fā)電機(jī)啟動試驗(yàn)同時進(jìn)行。

以嘉興電廠一期工程為例，啟動試驗(yàn)的一次系統(tǒng)見圖1所示，具體實(shí)施方法如下：（1）在高壓啟動／備用變壓器（A、B）、高壓廠變（A、B）和主變壓器吊罩時，分別檢查變壓器的接線組別應(yīng)符合系統(tǒng)設(shè)計，這些變壓器安裝完成后，用直流電池－萬用表法再次確認(rèn)變壓器的接線組別符合系統(tǒng)設(shè)計，并對這些變壓器以及變壓器高低壓側(cè)系統(tǒng)的連接進(jìn)行認(rèn)相。通過上述一系列的檢查，可以保證發(fā)電機(jī)－變壓器組和廠用電源一次系統(tǒng)的正確性。

（2）檢查發(fā)電機(jī)－變壓器組一、二次設(shè)備按設(shè)計安裝，并按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程調(diào)整試驗(yàn)完備，有關(guān)的消防系統(tǒng)和臨時消防實(shí)施已投用，具備啟動投運(yùn)條件。

（3）檢查發(fā)－變組一次核相正確，絕緣良好。檢查發(fā)－變組二次回路絕緣合格，電壓回路無短路現(xiàn)象，電流回路無開路現(xiàn)象。

（4）檢查發(fā)電機(jī)定子線圈出線與封閉母線可靠斷開，定子線圈三相短路接地。檢查主變壓器低壓側(cè)與封閉母線可靠斷開，主變壓器低壓側(cè)三相短路接地；檢查高壓廠用變壓器A高壓側(cè)與封閉母線可靠對接，高壓廠用變用壓器B高壓側(cè)與封閉母線可靠隔離；檢查發(fā)－變組保護(hù)已全部投入。

（5）確認(rèn)中壓工作段A、B由備用電源供電。

（6）中壓工作段A工作電源進(jìn)線開關(guān)改運(yùn)行，對高壓廠變A進(jìn)行沖擊，記錄沖擊電流。檢查發(fā)變組有關(guān)保護(hù)之電壓回路相序、相位正確，電壓指示正常；檢查中壓工作段A工作電源進(jìn)線PT與工作段PT二次電壓相序、相位正確，壓差正常。檢查中壓同期裝置工作正常、同步表指示正確；檢查發(fā)電機(jī)PT和系統(tǒng)高壓母線PT二次電壓相序、相位正確，壓差正常。檢查發(fā)－變同期裝置工作正常、同步表指示正確。

（7）中壓工作段A工作電源進(jìn)線開關(guān)改隔離位置后，用同樣的方法對高壓廠變B進(jìn)行沖擊并檢查中壓同期系統(tǒng)的正確性。

（8）將高壓廠變B高壓側(cè)與封閉母線對接，中壓工作段A工作電源進(jìn)線開關(guān)改運(yùn)行，使高壓廠變（A、B）受電，檢查中壓同期系統(tǒng)正常后，中壓工作段B工作電源進(jìn)線開關(guān)改運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)中壓工作段A、B合環(huán)，記錄合環(huán)涌流。

（9）撤除發(fā)變差動保護(hù)跳中壓B工作電源進(jìn)線開關(guān)出口回路；確認(rèn)中壓備用電源具備供電條件；中壓工作段A備用電源進(jìn)線開關(guān)改熱備用并投中壓工作段備用電源自投開關(guān)；模擬發(fā)－變差動保護(hù)動作，中壓工作段A工作電源進(jìn)線開關(guān)跳閘，中壓工作段A備用電源進(jìn)線開關(guān)應(yīng)能自投。

（10）同樣的辦法可以進(jìn)行中壓工作段A工作電源進(jìn)線開關(guān)的合環(huán)及中壓工作段B備用電源的自投試驗(yàn)。

3在試驗(yàn)中應(yīng)注意的幾個問題

（1）試驗(yàn)前有關(guān)的二次電壓回路應(yīng)進(jìn)行升壓試驗(yàn)，二次電流回路應(yīng)進(jìn)行通流試驗(yàn)，以防止電壓回路短路和電流回路開路。

（2）中壓工作段A、B合環(huán)試驗(yàn)前，應(yīng)將中壓工作段IA、IB備用電源過流保護(hù)時間改為0s，保證合環(huán)時設(shè)備的安全。

（3）試驗(yàn)前，應(yīng)在發(fā)電機(jī)電壓互感器組和中壓工作段A、B電壓互感器二次開口三角處接3．5A／40Ω電阻，以防止諧振過電壓的發(fā)生。如有可能，應(yīng)在發(fā)電機(jī)母線上額外加裝一組避雷器。

（4）為使中壓工作段A、B的殘壓滿足備用電源自投的同期要求，在備用電源自投試驗(yàn)時，工作段IA、IB最好分別安排1～2臺高壓電機(jī)運(yùn)行。

上述方法是在非正常的系統(tǒng)方式下進(jìn)行的，所以一定要實(shí)測系統(tǒng)參數(shù)輔以計算為依據(jù)，同時要考慮不同工況下參數(shù)的變化，確定能否采用上述方法，防止因諧振過電壓的發(fā)生而損壞設(shè)備．

如果制造廠家允許對主變壓器進(jìn)行全電壓沖擊試驗(yàn)，在主變壓器局部放電試驗(yàn)確認(rèn)無異常后，可以考慮對主變壓器進(jìn)行低壓側(cè)（高壓側(cè)承受感應(yīng)電壓）或高壓側(cè)（高壓側(cè)承受強(qiáng)迫電壓）全電壓沖擊試驗(yàn)，以達(dá)到如下目的：考驗(yàn)主變壓器耐沖擊能力；通過主變壓器高低壓側(cè)電壓的同期性比較，進(jìn)一步確認(rèn)發(fā)電機(jī)－變壓器組和廠用電源一次系統(tǒng)及發(fā)－變組同期系統(tǒng)的正確性。

4結(jié)論

從上述分析和介紹不難看出，采用調(diào)用系統(tǒng)外電源的方法來實(shí)施對新建機(jī)組主變壓器的零升試驗(yàn)已經(jīng)失去其大部份意義，而且也不經(jīng)濟(jì)。

利用電廠現(xiàn)成的系統(tǒng)接線并采取一定的安全技術(shù)措施，是