淺談主變零升試驗(yàn)

趙永強(qiáng)　劉智偉 陳勁松

【摘 要】從分析主變零升的任務(wù)和目的入手，對(duì)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)鍵詞】主變零升試驗(yàn)；問題；分析

On the main change the zero-liter test

Zhao Yong-qiang，Liu Zhi-wei，Chen Jin-song

（Yunnan Province， Transmission and Distribution engineering company Kunming Yunnan 650233）

【Abstract】From the start of mission and purpose of the analysis of the main transformer zero， the main transformer zero test problems are discussed and examples to the case without external power supply to achieve the main change to the zero-l test part of the target.

【Key words】Main transformer zero-liter test；Issues；Analysis

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(duì)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(tái)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(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)保護(hù)的正確性）。

（2）對(duì)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(duì)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(dòng)切換試驗(yàn)。

以上試驗(yàn)中對(duì)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(duì)主變壓器零升試驗(yàn)的初衷，目的是在新機(jī)組整套啟動(dòng)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(duì)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(duì)檢查主變壓器絕緣情況也很有效，而且該試驗(yàn)對(duì)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(duì)安裝應(yīng)具備的條件寬松，因而可以更早地開展這項(xiàng)試驗(yàn)工作并發(fā)現(xiàn)主變壓器的缺陷和隱患。另外，對(duì)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(huì)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(duì)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(duì)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(jì)，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(dòng)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(duì)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(dòng)切換（這時(shí)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(shí)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(duì)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(duì)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(dòng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)和發(fā)電機(jī)-變壓器組差動(dòng)保護(hù)無法實(shí)施，只有等待本機(jī)啟動(dòng)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(duì)新建機(jī)組主變壓器的零升試驗(yàn)，其價(jià)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(dòng)時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，但這也帶來了一個(gè)問題：大機(jī)組的電氣整套啟動(dòng)調(diào)試本來就需要數(shù)10h，再安排上述試驗(yàn)必然使這個(gè)時(shí)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(gè)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(dòng)切換試驗(yàn)，部分地實(shí)現(xiàn)主變零升時(shí)的電氣試驗(yàn)項(xiàng)目，而主變的零升試驗(yàn)改在與發(fā)電機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

以某電廠一期工程為例，具體實(shí)施方法如下：

（1）在高壓啟動(dòng)/備用變壓器（A、B）、高壓廠變（A、B）和主變壓器吊罩時(shí)，分別檢查變壓器的接線組別應(yīng)符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，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(jì)，并對(duì)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(jì)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(shí)消防實(shí)施已投用，具備啟動(dòng)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)保護(hù)動(dòng)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(gè)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(shí)間改為0s，保證合環(huán)時(shí)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(shí)，工作段IA、IB最好分別安排1～2臺(tái)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(jì)算為依據(jù)，同時(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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，是完全可以實(shí)現(xiàn)主變壓器零升試驗(yàn)的部分目標(biāo)的，從而大大縮短本機(jī)零升的時(shí)間，而且這樣的試驗(yàn)可以根據(jù)整個(gè)機(jī)組的調(diào)試節(jié)奏和進(jìn)展擇機(jī)進(jìn)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(huì)出現(xiàn)隔離零升電源和通道的煩瑣和困難，其經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值也是相當(dāng)明顯的。上述方法在嘉興電廠一期工程兩臺(tái)300MW機(jī)組的調(diào)試中得到應(yīng)用，并獲得一次成功。