新建火力发电厂的电气试验分两步进行, 第一步, 进行发电机变压器组保护的静态试验。包括逻辑试验、回路试验、传动试验。第二步, 进行发电机组的电气启动试验, 包括短路试验、空载试验、带母线零起升压并核相、并网带负荷试验。在电气启动试验全过程中, 同时检验发电机变压器组保护的相关特性。
1 发变组保护静态试验方法
(1) 各主保护逻辑试验方法。 (1) 发电机差动保护。主要应从“最小动作电流、制动特性斜率、动作时间、TA断线闭锁、TA断线闭锁差动”几个方面的因素加以考虑。 (2) 发电机匝间保护 (故障分量负序方向原理) 。它可以用模拟两相短路的方法测试, 主要是测试动作区及最大灵敏角、动作时间两个方面的内容。它也可以用三相方法测试。主要内容包括:动作区及最大灵敏角测试、动作时间两个方面的内容。当然它也可以用潜动试验的方法。包括电压潜动, 即电流回路开路, 电压回路施加100V电压, 断合开关K, 保护不应动作;电流潜动:电压回路短接, 电流回路施加10in, 断合开关K, 保护不应动作。注意:由于在施加电流电压的过程中, 断合开关时, 保护装置计算出的负序增量与断合开关的时间有关, 因此静态实验很难检验定值的误差, 故负序增量定值误差不作考核指标。 (3) 变压器 (发变组) 差动保护。在具体工程中, 根据实际工程的变压器接线方式, 选择相对应的测试方法。保护性能测试是:将差动保护的硬压板和软压板 (包括比率制动差动软压板, 差流速断软压板, 差流越限软压板) 投入, 其他所有保护的硬压板和软压板均退出。主要应当考虑以下几个因素:最小动作电流、制动特性斜率、励磁涌流闭锁方式、高定值动作区、五次谐波制动系数、平衡系数、TA断线闭锁差动、差流速断动作电流、动作时间、差流越限电流、差流越限延时等。 (4) 定子接地保护。一是基波型定子接地保护性能测试。将基波定子接地保护的硬压板和软压板投入, 其他所有保护的硬压板和软压板均退出。测试动作电压和延迟时间。以延迟时间为例, 一般的方法为:施加1.2倍动作电压 (50±0.25Hz) , 用毫秒计 (或微机测试仪的时间测试功能) 测延时, 结果应符合技术条件要求。二是三次谐波型定子接地保护性能测试。将三次谐波定子接地保护的软压板投入, 其他所有保护的硬压板和软压板均退出。测试三次谐波比例系数、延迟时间两个内容。
(2) 保护回路试验方法。 (1) TA二次回路试验方法。现场一般有两种方式:一是远方升流试验:在每个TA的根部, 用仪器加入对称的三相电流l A, 然后从发变组保护柜后, 用钳型电流表测试电流幅值、相位;再从发变组保护装置面板中, 读取该TA的采样值, 与实测值及AT根部加入的电流值进行比较, 应正确。再变化电流, 三相同时升为2A, 再次测量, 应正确。 (2) 在保护装置后加电流试验:在发变组保护装置后的端子排A相处, 加入单相电流1A, 从TAA相根部用指针式电流表测试, A头 (即A) 对地的电流值应为1A, A尾 (即N) 对地的电流值应为0A。B相、C相同理。
2 机组的电气启动试验方法
2.1 短路试验方法
发电机在短路状态下试验的目的是录制发电机的短路特性, 与制造厂的出厂数据比较, 判断机组是否正常;同时用一次电流检查电流回路的完整性、正确性及差动保护的极性、相关保护回路的正确性。这里主要要考虑短路点设置方法、短路试验方法两个方面的内容。以后者为例, 短路试验分六步进行。 (1) 退出差动保护, 投入发电机定子接地、转子接地、发电机复压过流等保护。 (2) 合上灭磁开关, 略加励磁, 观察电流表有无指示。将发电机定子电流升至二次约为0.2A, 检查各电流回路有无开路。在检查过程中, 若发现电流回路开路, 有火花或放电声, 或装置内部无采样值。 (3) 将发电机定子电流升至额定, 再降至零。应立即灭磁并查明原因。在电流的上升和下降过程中, 分别记录5~6点时的定子三相电流值、励磁电流值、励磁电压值。同时核对各处的盘表显示数据。汇总各项数据进行整理, 并将短路曲线画出来, 与发电机出厂短路曲线进行比较, 误差应在允许范围以内。若相差过大时应查明原因。有些情况下可能是由于转子电流表接线不正确或励磁绕组有匝间短路等原因造成的。 (4) 再次将电流升起, 定子电流的二次值约为A1时稳定住, 测量发电机差动保护的TA极性是否正确, 保护的差电流是否很小 (应仅为不平衡电流及误差值) , 制动电流是否很大 (应为Al左右) , 否则查明原因。检查完毕, 降低电流至零。 (5) 断开灭磁开关, 在K3、K4点安装短路排。拆除K1点短路排。 (6) 合上灭磁开关, 增加励磁, 升高发电机电流, 同时注意不能使厂用分支过载。对有关电流回路进行检查测量, 画相量图, 判断发变组差动保护、高厂变差动保护接线的正确性。完成后断开灭磁开关, 拆除K3、K4短路排。
2.2 励磁调节器动态试验
在发电机空载状态下自动励磁调节器的试验目的:检查励磁调节器的调节性能及励磁调节器的安装、调试质量, 同时对励磁调节回路进行全面检查。调节器试验分九步进行: (1) 手动电压调整范围的检查。 (2) 手动、自动切换试验。 (3) 空载稳定性检查。 (4) 自动调压范围检查。 (5) 自动、手控切换检查。 (6) 手控调压范围检查。 (7) 正负10%阶跃响应试验。 (8) 调节器频率特性试验。 (9) 发电机程序开机升压试验。
2.3 发电机变压器带母线零起升压试验及核相方法
本项试验的目的是:在比较安全的条件下检查主变压器、高厂变的带电情况及各部绝缘;测定待并发电机相序与系统相序一致, 相别吻合。带母线试验及核相分五步进行: (1) 空出高压侧母线一条, 断开母联断路器。 (2) 合上主变出口至空母线的刀闸及断路器。 (3) 合上灭磁开关, 再次将发电机电压升至额定, 此时空母线也带至额定电压。 (4) 进行核相:在电量变送器屏后, 对母线VT与发电机TV进行测量、比较, 它们之间的幅值与相位差应符合主变绕组的接线形式。 (5) 将同期装置上电, 检查同步表指示应在“0”, 即同步点;同期闭锁继电器应返回。
2.4 同期假并列试验方法
为了防止发电机在第一次接入系统的过程中出现异常, 防止由于设备缺陷或操作人员的过度紧张引起的操作失误而造成非同期合闸, 在发电机第一次并网前, 应先进行假同期试验。试验方法:在发变组出口至两条高压母线的两个隔离开关都在断开的情况下, 通过短接其中一个隔离开关的辅助接点, 模拟发电机与系统并列。
摘要：新建火力发电厂的电气试验分两步进行, 本文即从“发电机变压器组保护的静态试验方法和机组的电气启动试验方法”两分方面, 论述了新建火力发电厂电气试验方法, 并分析了这些方法的固有缺点。
关键词：火力发电厂,电气试验方法
参考文献
[1] 李玉海, 刘听, 等.电力系统主保护继电保护试验[M].中国电力出版社, 2005.
[2] 韩天行.继电保护及自动化装置检验手册[M].机械工业出版社, 2004.