電廠電氣系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試方法分析

郭光友

（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東 青島266100）

0 引言

1 電廠電氣系統(tǒng)設(shè)備主要調(diào)試項(xiàng)目

對(duì)于電廠而言，電氣設(shè)備安裝完成并經(jīng)過驗(yàn)收后，需要按照國(guó)家有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求逐個(gè)進(jìn)行調(diào)試檢驗(yàn)，確保安裝質(zhì)量和設(shè)備質(zhì)量符合有關(guān)技術(shù)要求，并得出其是否能投入運(yùn)行的結(jié)論。電廠的電氣設(shè)備一般可以分成一次設(shè)備和二次設(shè)備，二者均需在安裝結(jié)束后進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，通電檢查所有電氣設(shè)備之間的相互關(guān)系和相互作用。按照設(shè)備制造廠家的技術(shù)要求對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行空載和帶負(fù)荷調(diào)試，確保設(shè)備在正常、適當(dāng)過載工況下依然能正常運(yùn)行。核對(duì)繼電保護(hù)裝置的整定值，將調(diào)試結(jié)果與施工圖紙進(jìn)行對(duì)比分析，確保電氣設(shè)備質(zhì)量以及安裝質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)調(diào)試結(jié)果編寫電廠用電／受電方案、復(fù)雜電氣設(shè)備調(diào)試方案、關(guān)鍵設(shè)備試驗(yàn)方案、電力系統(tǒng)啟動(dòng)方案等。

為保證電氣設(shè)備調(diào)試工作的順利進(jìn)行，調(diào)試人員必須在調(diào)試前認(rèn)真研究施工圖紙、廠家試驗(yàn)報(bào)告和技術(shù)資料，到現(xiàn)場(chǎng)了解電氣設(shè)備布置情況和電氣系統(tǒng)接線情況等，然后再根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)制定調(diào)試方案，確定調(diào)試項(xiàng)目和調(diào)試計(jì)劃。一般來說，調(diào)試項(xiàng)目以設(shè)備為區(qū)分點(diǎn)，明確各個(gè)設(shè)備的調(diào)試方法、關(guān)鍵步驟、安全措施等。調(diào)試計(jì)劃則是對(duì)全廠的電氣設(shè)備調(diào)試工作進(jìn)行總的規(guī)劃，包括時(shí)間安排、人員調(diào)度、調(diào)試需要的器具儀器、調(diào)試工作量等內(nèi)容。

電廠電氣系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試可以分成單體調(diào)試和聯(lián)合調(diào)試，先進(jìn)行單體調(diào)試，然后再進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試。其中，單體調(diào)試項(xiàng)目主要有發(fā)電機(jī)、變壓器、互感器、繼電保護(hù)裝置等的調(diào)試。就拿發(fā)電機(jī)的調(diào)試來說，其調(diào)試項(xiàng)目主要有測(cè)定定子繞組的絕緣電阻和吸收比、測(cè)定定子繞組直流電阻、電子繞組直流耐壓試驗(yàn)、定子繞組交流耐壓試驗(yàn)、測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組絕緣電阻、轉(zhuǎn)子繞組直流耐壓試驗(yàn)、測(cè)量軸承絕緣電阻、測(cè)量轉(zhuǎn)子繞組交流阻抗和功率損耗、測(cè)定發(fā)電機(jī)自動(dòng)滅弧裝置分閘后的定子殘壓、測(cè)定軸電壓等。以上這些就是電廠中的發(fā)電機(jī)需要開展的主要單體調(diào)試項(xiàng)目。

當(dāng)所有電氣設(shè)備單體調(diào)試完成后，檢查單體的試運(yùn)行情況，然后開展聯(lián)合調(diào)試。電廠的聯(lián)合調(diào)試項(xiàng)目主要有電力變壓器系統(tǒng)調(diào)試，發(fā)電機(jī)保護(hù)和故障錄波、發(fā)電機(jī)出口斷路器調(diào)試，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)調(diào)試，同期系統(tǒng)調(diào)試，用電電源系統(tǒng)調(diào)試等。

2 調(diào)試方法

2．1 一次設(shè)備調(diào)試方法

2．1．1 發(fā)電機(jī)

前文中以發(fā)電機(jī)的單體調(diào)試為例列舉出其調(diào)試項(xiàng)目，不同的調(diào)試項(xiàng)目需要采取不同的調(diào)試方法，調(diào)試方法的正確選擇有助于高效快捷地獲得調(diào)試結(jié)果，保證調(diào)試過程的安全。下面就發(fā)電機(jī)調(diào)試中2個(gè)主要項(xiàng)目的調(diào)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)要論述：

（1）測(cè)定定子繞組的絕緣電阻。該調(diào)試項(xiàng)目需在定子處于冷態(tài)狀態(tài)下進(jìn)行，且需對(duì)定子采用吹干的手段。先用2 500V兆歐表對(duì)定子繞組連續(xù)測(cè)量10min，記錄15s，測(cè)量結(jié)束后對(duì)其進(jìn)行充分放電。該項(xiàng)目的測(cè)量要求是：1min時(shí)的測(cè)量絕緣電阻值與10min時(shí)的絕緣電阻值吸收比應(yīng)≥1．6，極化指數(shù)保持與出廠值接近乃至相等，各相絕緣電阻的不平衡系數(shù)≤2，滿足這幾項(xiàng)條件的調(diào)試結(jié)果說明發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣電阻符合設(shè)計(jì)要求。

（2）測(cè)量定子繞組的直流電阻。該調(diào)試項(xiàng)目也是在冷態(tài)狀態(tài)下進(jìn)行，一邊測(cè)量繞組的直流電阻，一邊記錄繞組的溫度，將繞組的溫度與環(huán)境溫度之間的差值控制在3℃以內(nèi)。采用雙臂電橋或變壓器直流電阻測(cè)試儀測(cè)量定子繞組的直流電阻，各相直流電阻之間的差值應(yīng)≤2%×最小值。

2．1．2 變壓器

在變壓器調(diào)試中，以前的調(diào)試試驗(yàn)和相應(yīng)的交接規(guī)程中沒有明確提出變壓器一次通流試驗(yàn)。過去是對(duì)變壓器開展各項(xiàng)常規(guī)試驗(yàn)、一次保護(hù)和回路檢查，這些調(diào)試項(xiàng)目完成后就進(jìn)行啟動(dòng)試驗(yàn)，而在這些調(diào)試中往往會(huì)出現(xiàn)TA二次回路和TA極性接錯(cuò)問題，進(jìn)而造成調(diào)試試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行。而開展一次通流試驗(yàn)有利于調(diào)試的一次性成功，從而順利完成變壓器的啟動(dòng)試驗(yàn)，這是一種非常簡(jiǎn)單的、高度仿真的模擬試驗(yàn)。變壓器一次通流試驗(yàn)的具體方法是：先將小電流回路與保護(hù)屏端子位置斷開，然后將事先準(zhǔn)備好的導(dǎo)線與回路進(jìn)行串聯(lián)，接著用鉗型相位表測(cè)量線圈的電流。

在測(cè)量繞組和套管直流電阻的調(diào)試項(xiàng)目中，應(yīng)對(duì)所有的分接頭進(jìn)行直流電阻測(cè)量，直接采用變壓器直流電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量分接頭位置的直流電阻，記錄繞組的溫度，當(dāng)各相直流電阻測(cè)量值的差值≤2%×平均值，線間測(cè)量電阻值差值≤1%×平均值時(shí)，說明該項(xiàng)調(diào)試結(jié)果符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

在分接頭的變壓比調(diào)試項(xiàng)目上，先采用全自動(dòng)型變壓比測(cè)試儀測(cè)量各個(gè)分接頭的變壓比，測(cè)量時(shí)保證出線端與外界沒有任何連接，檢查變壓器接線是否正確。測(cè)量結(jié)果顯示分接頭變壓比與廠商的試驗(yàn)數(shù)據(jù)無明顯差別且與變壓比規(guī)律一致，說明分接頭變壓比正常。

2．1．3 電流互感器

電流互感器的調(diào)試試驗(yàn)是一次設(shè)備調(diào)試中的一個(gè)重要項(xiàng)目，正式測(cè)量的時(shí)候，通常于其一次側(cè)加大二次電流，借助標(biāo)準(zhǔn)互感器和標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行測(cè)量，最后將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。電流互感器的變化誤差試驗(yàn)通常由制造廠家在實(shí)驗(yàn)室中完成，而其變比試驗(yàn)則在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試完成，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的變比既要考慮廠家的變化誤差結(jié)果，還要考慮線圈匝數(shù)因素。

電流互感器調(diào)試中常用的方法之一是電壓法，這是一種高效快捷的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法，試驗(yàn)中需要的設(shè)備分量輕，試驗(yàn)過程簡(jiǎn)單，可以對(duì)保護(hù)級(jí)的TA進(jìn)行試驗(yàn)，可以與伏安特性試驗(yàn)同步進(jìn)行，只需要在勵(lì)磁電流較小的幾個(gè)點(diǎn)讀取測(cè)電點(diǎn)就行。由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量中只規(guī)定對(duì)匝數(shù)進(jìn)行測(cè)試，可以忽略轉(zhuǎn)角差，所以電壓法完全可以取代電流法。

2．2 二次設(shè)備調(diào)試方法

2．2．1 繼電保護(hù)裝置

繼電保護(hù)裝置的調(diào)試方法主要是一般性檢查，因?yàn)樵撗b置從出廠到電廠經(jīng)過了長(zhǎng)時(shí)間的顛簸運(yùn)輸，因而某些零部件可能出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，為保證其正常運(yùn)行，需要對(duì)其開展一般性檢查，緊固松動(dòng)的元件。另外，還需要對(duì)其進(jìn)行絕緣電阻測(cè)量，將保護(hù)屏端子排處的所有外部引入回路和電纜斷開，確定無交流、直流電源引入屏內(nèi)后將電流、電壓、直流控制信號(hào)回路的所有算子連接起來，然后測(cè)量其絕緣電阻。

2．2．2 同期裝置

同期裝置的調(diào)試方法包括外觀及接線檢查、信號(hào)測(cè)試、同期系統(tǒng)接線和繼電器檢驗(yàn)。外觀和接線檢查就是對(duì)同期裝置的外觀進(jìn)行一般性檢查，確保外觀無明顯損壞、變形現(xiàn)象；信號(hào)測(cè)試可以分成內(nèi)外信號(hào)測(cè)試，內(nèi)部信號(hào)測(cè)試是先將測(cè)試電纜的航空插頭與插座相連，然后利用裝置內(nèi)的獨(dú)立測(cè)量模塊進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)；外部信號(hào)測(cè)量是取下裝置的測(cè)量電纜，斷開電纜的航空插頭與插座之間的連接，斷開裝置試驗(yàn)電源，然后進(jìn)行信號(hào)測(cè)量。同期系統(tǒng)接線和繼電器檢驗(yàn)是根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙檢測(cè)裝置外部的各個(gè)回路是否正確，檢測(cè)是否存在寄生回路。

3 結(jié)語

隨著電氣行業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的先進(jìn)技術(shù)、調(diào)試方法、調(diào)試儀器等被運(yùn)用到調(diào)試工作中，電廠電氣系統(tǒng)設(shè)備的調(diào)試工作會(huì)變得更加高效快捷，而相關(guān)廠家和電氣設(shè)備安裝單位則要重視調(diào)試工作，將先進(jìn)技術(shù)、方法運(yùn)用到調(diào)試工作中，提高工作效率。電氣設(shè)備的調(diào)試工作作為電廠電氣設(shè)備投入運(yùn)行前的一項(xiàng)重要工作，其調(diào)試方法的選擇關(guān)系到電廠的安全生產(chǎn)，關(guān)系到電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，應(yīng)受到相關(guān)部門和企業(yè)的關(guān)注和重視。本文就一次設(shè)備、二次設(shè)備的調(diào)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)單論述，希望對(duì)同行有所幫助。

［1］吳政國(guó)．電廠主要電氣設(shè)備的調(diào)試方法探析［J］．中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（14）：143～144

［2］張厚軍．電廠電氣系統(tǒng)設(shè)備調(diào)試方法探討［J］．建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2013（1）：129