新建電廠主變零升試驗探討

季路林

（貴州電力建設第一工程公司，貴州 貴陽 550002）

長期以來，新建電廠調(diào)試中一直采用調(diào)用系統(tǒng)外？電源的方法，實現(xiàn)對新建機組主變壓器的零升試驗。這種方法需要從系統(tǒng)隔離出一臺專門用于試驗的發(fā)電機組，且不說系統(tǒng)有沒有這種可能及經(jīng)濟上是否可取，僅就將零升電源機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大。

1 主變壓器零升試驗的任務和目的及其分析

1.1 零升試驗的任務和目的

1.1.1 對主變進行零起升流試驗

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檢驗主變差動保護的正確性（甚至可包括檢查發(fā)電機和高壓廠變差動保護的正確性）。

1.1.2 對主變進行零起升壓試驗

檢查主變二次電壓系統(tǒng)的正確性（甚至可包括檢查發(fā)電機和高壓廠變二次電壓系統(tǒng)的正確性）；檢驗發(fā)電機（或發(fā)電機－變壓器組）同期系統(tǒng)的正確性。

1.1.3 對主變壓器進行全電壓沖擊試驗

零升接線恢復系統(tǒng)運行后，用系統(tǒng)電源對主變壓器進行全電壓沖擊試驗，以考驗主變壓器耐沖擊能力，檢驗主變壓器絕緣情況；進行廠用電合環(huán)和備用電源自動切換試驗。

1.2 任務和目的之分析

1.2.1 初衷

以上試驗中對主變進行零起升壓試驗，考驗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)外電源實施對主變壓器零升試驗的初衷，目的是在新機組整套啟動前，盡早發(fā)現(xiàn)主變壓器的缺陷和隱患。

1.2.2 情況正在起變化

目前建設單位和業(yè)主都要求對大型變壓器進行局部放電試驗，變壓器局部放電的設備、技術(shù)和經(jīng)驗已相當成熟，對檢查主變壓器絕緣情況也很有效，而且該試驗對發(fā)電機－變壓器系統(tǒng)安裝應具備的條件也比主變零升試驗對安裝應具備的條件寬松，因而可以更早地開展這項試驗工作并發(fā)現(xiàn)主變壓器的缺陷和隱患。

另外，對于不設發(fā)電機開關(guān)的發(fā)電機－變壓器組接線方式，正常運行是不會出現(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行主變壓器全電壓沖擊試驗，尤其是國外廠家，況且也可以通過廠用備用電源，經(jīng)高壓廠變對主變進行低壓側(cè)沖擊試驗來考驗主變壓器耐沖擊能力，只不過主變高壓側(cè)承受的是感應電壓。

對于廠用電切換試驗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)電機和高壓廠變二次電壓系統(tǒng)的正確性以及發(fā)電機（或發(fā)電機－變壓器組）同期系統(tǒng)的正確性。

檢查主變、發(fā)電機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來完成。另外，大型發(fā)電機出口電流互感器一般直接安裝在發(fā)電機出口瓷套上，而無法將發(fā)電機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)電機和高壓廠變二次電流系統(tǒng)的正確性以及主變差動保護、發(fā)電機差動保護和發(fā)電機－變壓器組差動保護無法實施，只有等待本機啟動后才能進行。

1.3 意見

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

2 主變零升試驗部分目標實現(xiàn)的方法

2.1 啟動時進行相應的試驗

本機啟動時進行相應的試驗這無疑是最直接的辦法，但這也帶來了一個問題：大機組的電氣整套啟動調(diào)試本來就需要數(shù)10小時，再安排上述試驗必然使這個時間更長，再加上電力調(diào)試過程中不可預見因素，這必然加重調(diào)試人員的疲勞，進而影響調(diào)試的質(zhì)量和機組的安全。

2.2 設想的試驗方法

為此提出一個新的試驗方法，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)電機出線母線的試驗接線方式，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，以及進行中壓系統(tǒng)廠用電合環(huán)和備用電源自動切換試驗，部分地實現(xiàn)主變零升時的電氣試驗項目，而主變的零升試驗改在與發(fā)電機啟動試驗同時進行。

2.3 實例

2.3.1 以某電廠工程為例，啟動試驗的一次系統(tǒng)見圖所示：

2.3.2 具體實施方法

2.3.2.1 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符合系統(tǒng)設計，這些變壓器安裝完成后，用直流電池－萬用表法再次確認變壓器的接線組別符合系統(tǒng)設計，并對這些變壓器以及變壓器高低壓側(cè)系統(tǒng)的連接進行認相。通過上述一系列的檢查，可以保證發(fā)電機－變壓器組和廠用電源一次系統(tǒng)的正確性。

2.3.2.2 檢查發(fā)電機－變壓器組一、二次設備按設計安裝，并按有關(guān)標準和規(guī)程調(diào)整試驗完備，有關(guān)的消防系統(tǒng)和臨時消防實施已投用，具備啟動投運條件。

2.3.2.3 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。

2.3.2.4 檢查發(fā)電機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)－變組保護已全部投入。

2.3.2.5 確認中壓工作段A、B由備用電源供電。

2.3.2.6 中壓工作段A工作電源進線開關(guān)改運行，對高壓廠變A進行沖擊，記錄沖擊電流。檢查發(fā)變組有關(guān)保護之電壓回路相序、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。

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

2.3.2.8 將高壓廠變B高壓側(cè)與封閉母線對接，中壓工作段A工作電源進線開關(guān)改運行，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工作電源進線開關(guān)改運行，實現(xiàn)中壓工作段A、B合環(huán)，記錄合環(huán)涌流。

2.3.2.9 撤除發(fā)變差動保護跳中壓B工作電源進線開關(guān)出口回路；確認中壓備用電源具備供電條件；中壓工作段A備用電源進線開關(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)－變差動保護動作，中壓工作段A工作電源進線開關(guān)跳閘，中壓工作段A備用電源進線開關(guān)應能自投。

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

3 試驗中應注意的幾個問題

3.1 試驗前有關(guān)的二次電壓回路應進行升壓試驗，二次電流回路應進行通流試驗，以防止電壓回路短路和電流回路開路。

3.2 中壓工作段A、B合環(huán)試驗前，應將中壓工作段IA、IB備用電源過流保護時間改為0s，保證合環(huán)時設備的安全。

3.3 試驗前，應在發(fā)電機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，應在發(fā)電機母線上額外加裝一組避雷器。

3.4 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時，工作段IA、IB最好分別安排1～2臺高壓電機運行。

上述方法是在非正常的系統(tǒng)方式下進行的，所以一定要實測系統(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)生而損壞設備。

如果制造廠家允許對主變壓器進行全電壓沖擊試驗，在主變壓器局部放電試驗確認無異常后，可以考慮對主變壓器進行低壓側(cè)（高壓側(cè)承受感應電壓）或高壓側(cè)（高壓側(cè)承受強迫電壓）全電壓沖擊試驗，以達到如下目的：考驗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，進一步確認發(fā)電機－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。

結(jié)語

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

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，是完全可以實現(xiàn)主變壓器零升試驗的部分目標的，從而大大縮短本機零升的時間，而且這樣的試驗可以根據(jù)整個機組的調(diào)試節(jié)奏和進展擇機進行，不需要系統(tǒng)作特別的安排，可以免除調(diào)用系統(tǒng)上零升電源而產(chǎn)生的大量的組織、協(xié)調(diào)工作，不會出現(xiàn)隔離零升電源和通道的煩瑣和困難，其經(jīng)濟實用價值也是相當明顯的。

[1]張馬林.關(guān)于主變零升試驗問題的探討.