用一次通流检查二次电流回路完整性的试验工法样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。用一次通流检查二次电流回路完整性的试验工法安徽电力建设第一工程公司 邵雪飞 巴清华 韩广松1. 前言发电厂和变电站建设工程中的电气安装工程包括一次、 二次设备的安装, 由于一次设备较为直观, 一般不会发生设备辨识不清而产生的安装错误。在一些运用新的设计理念项目中的设备安装中, 如保护和测量所使用的TA和TV, 一般会发生设备选型不合适、 变比错误、 变比过大无法满足保护和测量装置精度要求、 设计安装方式不明确等问题, 造成安装完成后无法满足系统所要达到预期功能, 另外电流、 电压回路系统接线复杂、 连接设备多时, 回路极易出现开路和短路故障。面对全厂、 全站大量二次交流回路已经接线完毕的情况下, 特别是部分重要且只有在带负荷阶段才能校验出正确性的回路, 如何有效在带电前检查出接线缺陷和保证回路的正确完整性, 成为电力建设单位一个棘手的问题。在接线完毕的施工现场, 应用交流回路二次通电和施加380V施工交流电源进行一次通电模拟实际运行工况相结合的工法, 进行二次回路缺陷性检查, 能够有效检查出TA二次开路、 TV二次短路故障, 保证测量、 计量、 保护等二次回路能准确、 安全、 可靠运行, 防止差动保护误动, 减少电厂整套启动时间和提高变电站受电试运行成功概率, 对电力系统稳定运行和设备安全具有积极意义。此工法先后在华电芜湖电厂一期工程#2机组、 田集电厂一期工程#1机组、 合肥发电厂#5机扩建工程、 龙岩电厂二期工程#5机组以及多个变电所建设工程中得到应用, 并逐步总结优化方法, 效果明显, 经此工法检查过的二次回路接线无一错误、 整套启动运行后无一发生因为电流电压回路故障造成的停机、 停电事故, 创造了较大的经济效益和社会效益。2. 工法特点2.1经过对电流回路二次小电流( 5A或1A) 通电, 测量回路阻抗, 能够有效的检查电流回路是否有开路或连接不良缺陷。2.2利用对配置差动保护的变压器、 电动机等重要设备进行380V交流电源一次通电的方法, 检查TA极性、 潮流方向和差动回路的正确性, 能保证差动回路和潮流方向100%正确, 同时能够检查相关保护装置参数设置的正确性。2.3在110kV及以上电压等级中, 在对TV本体变比及极性试验正确的基础上, 进行TV根部二次通电, 在电压回路的各个测量终端测量电压幅值、 相位, 检查TV二次回路无短路故障, 相序正确。2.4在110kV以下电压等级中, 经过在TV一次施加380V交流电源, 在TV二次各个测量终端测量电压幅值、 相位, 检查TV二次回路无短路故障, 相序正确。2.5此方法运用灵活, 根据不同的现场施工条件, 可选择不同的检查方法; 可根据现场实际情况, 理论计算分析, 对于一次通电要求能在二次测量出正确电流或电压, 一般二次电流在20mA以上、 二次电压在100mV以上能得到正确结果。3. 适用范围各种发电厂、 输( 配) 电站工程中的电流电压二次回路的检查。4. 工艺原理4.1电流回路二次通电即以试验设备从TA根部二次端子向回路通入一定稳定的交流电流( 1A或5A) , 并测量回路交流阻抗, 进行回路的检查。同一组电流回路中, 三相各自交流阻抗应基本一致, 若发生单相阻抗差别过大, 则应检查此支路的接线是否有连接片未紧固、 接线端子松动及电缆线芯与端子不完全金属接触的缺陷。此法方法简便、 所需试验仪器设备少, 试验电源容量小, 适合所有保护和测量使用的电流回路, 但不足是无法判断极性有要求的回路极性正确与否。4.2一次通电法对于无差动回路的TA回路, 能够直接利用升流器进行一次通电, 来检查二次回路的正确性; 对于变压器等配置差动保护的电气设备, 为了验证TA极性和差动回路正确性。能够采用380V交流电源一次通电的方法进行检查, 在变压器低压侧短路, 高压侧加380V交流电源, 利用短路电流模拟负荷电流来校验差动回路。此法整个过程快捷方便, 通电后可直接测量和观察保护装置各侧电流和差流, 能保证差动回路极性100%正确, 此法能够弥补二次回路通电不能检查回路极性缺点, 由于此方法得到的短路电流远远小于运行的额定电流, 对回路接线是否紧固无法验证, 同时对电流N相线通断也无法明确分辨出来, 在运用时要结合电流回路二次通电一同使用。4.3电压回路的二次加压法, 能够在TV根部进行, 也能够在就地端子箱二次空开( 或熔断器) 出口进行, 但试验前一定要做好TV本体和外部二次回路的隔离措施。在TV根部对TV二次回路每组相电压分别施加57.7V电压, 在每个测量终端能够分别测量每组电压幅值、 相序、 相位、 零序开口电压等。此法的优点是模拟了实际运行时的工况, 能够检查全部TV二次回路的正确性, 在TV本身变比和极性正确的情况下, 能保证整个电压回路的正确。4.4对110kV以下电压等级的电压回路, 能够采用TV一次加压的方法检查电压回路, 这种方法无需一、 二次隔离, 能够直接在一次加压, 在二次各电压终端进行测量。保证TV变比、 极性、 回路的完全正确。5. 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程试验仪器和工具准备电流二次回路通电380V交流电源一次通电检查TV二次回路加压TV一次加压。此流程能够根据现场施工实际情况做调整, 只要能保证每部分的电流电压回路都检查到即可。5.2操作要点5.2.1电流回路二次通电电流二次回路通电作为检查电流回路的工法, 其接线图如下: 图5.2.1-1二次回路通电接线图施工中具体操作要点有: 1) 检查设计图纸, 确认现场CT型号、 变比、 等级, 满足保护及测量配置精度要求, 各绕组接线设计正确。2) 检查二次回路的一点接地位置、 进行回路绝缘电阻测量, 回路绝缘应不小于1M。3) 在TA根部用保护测试仪直接通5A或1A流, 电流将经过外回路构成电流回路, 此时保护盘柜和钳形电流表若指示5A或1A, 表示整个电流回路没有开路, 连接良好, 反之则需查明原因。4) 在TA根部测量回路电压, 计算回路阻抗, 同一组电流回路三相间交流阻抗值应大致相等, 若回路交流阻抗值相差较大, 需检查交流阻抗值较大的一相。5) 测量对进出线有极性要求的电流线圈两端对地电压, 其进线端对地电压应比出线段对地电压应略高。6) 用相位表对电流流经的各盘柜设备进行电流测量, 并观察各盘柜设备显示采样值, 保证各电流回路所测电流及设备采样值与保护测试仪所加电流一致。7) 对测量数据进行记录, 记录表格如下: 表1: 电流二次回路记录表回路编号用途接地点回路绝缘通入电流实测电流回路电压5.2.2加380V交流电源一次通电验证电流回路正确性加380V交流电源一次通电是一种更接近实际运行工况的通电试验方法, 电流将经过一次直接作用在设备上, 然后从保护装置上直接看各相电流、 差流、 和流的大小。只要各电流显示正确就能够说明整个回路完全正确。下边将以变压器回路为例进行说明。变压器差动回路的一次通电, 接线图如下: 图5.2.2-1变压器差动回路一次通电图变压器差动回路的一次通电试验需要将变压器低压侧短接, 用变压器本身的短路电流作为一次电流。具体操作要点:1) 提前做好低压侧的短路排的连接。保证短路排能承受足够的试验电流。2) 根据变压器本身的短路阻抗值计算在一次加380V电压时, 高、 低压侧的短路电流大小, 并折算至二次电流。具体计算方法因变压器接线组别的不同而有所差异, 能够参考第11项应用实例中的计算方法。3) 在通电过程中要有试验人员在变压器就地注意观察, 一旦有异常现象应立即停止通电。4) 在一次通电前可用二次通电法检查变压器两侧TA回路无开路。连接良好。5) 通电稳定后, 在保护装置观察变压器两侧电流幅值、 相位、 差流、 合流。应和理论计算值相一致。5.2.3 TV回路二次加压对于110kV及其以上等级电压回路, 由于TV变比较大, 经过一次加压的方法, 所得到的二次电压较小, 测量数据不直观, 易受其它干扰电压影响, 故一般采用在TV根部对二次回路加压法。电压回路图如下: 图5.2.3-1检测电压回路图具体操作要点1) 在TV根部拆除二次接线, 做好标记并记录, 防止恢复接线错误。2) 做好安全措施, 通知无关人员远离试验设备。做好TV一、 二次的隔离, 防止电压反升。3) 在TV二次回路加压前, 要确认TV变比、 极性等本体试验符合要求。TV相别正确。4) 在加电压前, 检查电压二次回路绝缘良好, 以及电压二次回路无短路现象, 断开接地点。5) 把A相、 B相、 C相二次第一组的六根线分别引致保护测试仪, 把三相的极性端分别接入A相、 B相、 C相, 把非极性段短接后接入N。6) 用保护测试仪缓慢加压至30V以下, 为测量方便, 三相电压能够通入不同值, 如A相10V、 B相20V、 C相30V, 以便于在电压终端测量。7) 在TV端子箱、 公用屏, 保护屏等电压端子测量相、 线电压。电度表屏、 保护屏等需要电压切换的能够经过隔离刀闸切换后测量。能够在保护屏、 后台机屏幕上观察电压, 应与所加电压相对应。在确认正确后, 能够将电压升为三相57.7V的额定正序电压, 模拟正常运行电压, 再次测量确认。8) 重复以上步骤, 依次把其它组二次回路加压, 测量相电压、 线电压、 零序电压等。9) 试验全部正确后方可结束, 按记录标记恢复接线。表2电压回路检查记录表测量位置二次加压幅值/相序保护第一组实测幅值/相序保护第二组实测幅值/相序测量计量组实测幅值/相序备注就地端子箱公用屏保护A柜保护B柜变送器屏电度表屏5.2.4 TV一次加压在110kV以下系统中, 由于TV变比较小, 在一次侧加380V交流电, 二次电压能准确测量, 故能够用380V交流电模拟正常运行状态。具体操作要点1) 加压前要测量一次设备绝缘, 在绝缘良好的情况下才能加压。2) 做好安全措施, 通知无关人员远离试验设备。3) 检查二次电压回路绝缘良好, 以及二次电压回路无短路现象。4) 在TV一次加380V交流电, 在 TV二次终端测量保护组、 测量组、 开口零序电压幅值、 相序、 相位, 应与理论值相符。5) 在电压回路全部正确后, 方可结束试验。6.材料与设备本工法无需特别说明的材料, 采用的仪器设备见表3。 表3仪 器 材 料 设 备 表序号设备名称设备型号单位数量用途1微机保护测试仪ONLLY-A460台1二次通流、 二次加压2相位表ML100只1检查电流电压相位及幅值3绝缘电阻表ZC25B-3只1测试回路绝缘4万用表FLUKE175只2电压测量5截面足够电缆根据计算电流确认根1加380V试验电源6短路排根据计算电流确认根1短路点的短接7.质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1 TV、 TA试验标准执行电气装置安装工程电气设备交接试验标准-GB 50150- 7.1.2二次回路检查标准执行继电保护和安全自动装置技术规程-GB/T 14285- 7.2质量保证措施7.2.1交流回路检查前试验人员要仔细审查设计图纸, 及时发现设计错误, 从设计原理上保证回路的正确性。7.2.2在电流回路通流、 电压回路加压前, 必须要按电气装置安装工程电气设备交接试验标准做好TA 、 TV本体的交接试验, 保证TA、 TV本身的极性、 变比正确。7.2.3在电流回路通流、 电压回路加压前, 需要检查电流回路、 电压回路的一点接地, 并测量二次回路绝缘, 在保证只有一点接地和绝缘良好的情况下才能进行试验。7.2.4在试验测量过程中, 要做到电流回路每个流经盘柜都要检测到正确电流, 电压回路每个电压终端都要检测到正确电压才算结束, 要严防测量时少测漏测。7.2.5一次通电前要必须要经过理论计算, 严禁不经理论计算直接一次通电, 且所得结果应与理论值要相符。8.安全措施8.1一次通电由于采用对人身有害的380V交流电作为试验电源, 故在试验范围内要有安全隔离措施, 所有操作均应有电气试验调试专业人员操作。8.2 TV回路二次通电前, 一定要做好一、 二次的安全隔离措施, 严防TV反升电压造成人身和设备的安全事故。8.3通电前, 应用万用表判断TA回路无开路、 TV回路无短路才可通电。8.4在试验接线过程中, 要防止登高作业的坠落事故, 登高作业人员应正确配备安全带。9.环保措施试验完成后应及时拆除试验接线, 做到”工完、 料尽、 场地清”。10.效益分析10.1本工法为电流电压回路的正确性检查, 经过检查试验可减少电流电压回路的错误, 对电流电压回路检查作为电厂或输( 配) 电整套启动前一项必备检查项目, 能在发电厂整套启动和受电时大大缩短电气试验时间, 节约大量的启动能耗。10.2本工法适用于变压器和电动机差动回路的检查, 防止差动回路的误动, 可避免由于差动误动给机组系统调试带来的损失。10.3本工法能够系统检查交流二次回路, 避免由于TA二次开路、 TV二次短路造成的设备和人身伤害。11.应用实例11.1福建龙岩电厂二期扩建工程福建龙岩电厂二期扩建工程由于其调试电源设计取自一期#01启备变, 但由于#01启备变同时担负着一期4台机组的备用电源, 故在接入#5机组厂用电前, 必须对#01启备变的差动回路进行校核, 防止#5机组调试过程中误跳#01启备变, 影响一期4台机组的安全运行。但由于#5机组负荷不能满足#01启备变做差动试验的负荷, 故采用在#01启备变停电检修期间, 经过高压侧380V一次通电, 利用短路电流校核差动回路的目的。试验原理如下: 图11.1-1龙岩电厂#01启备变一次通电图变压器参数如下, 容量25000kVA, 变比230000/6300V, 短路阻抗10.6%, 高压侧TA变比150/5A, 低压侧变比1500/5A。计算如下: 高压侧额定电流 Ihe=25000/230/=62.76A高压侧加380V, 低压侧短路时各侧的短路电流值如下: 高压侧一次短路电流 Ihd1=62.76/0.106/(230000/380)= 0.98A低压侧一次短路电流 Ild1= 0.98x230000/6300=35.8A折算到二次电流为高压侧二次短路电流 Ihd2= 0.98/30 = 32.6mA低压侧二次短路电流 Ild2=35.8/300 = 119.3mA在通电时, 由于高低压侧的电流都在20mA以上, 南瑞的保护装置能够明显地测量到电流。试验前先将启备变低压侧9DLS内三相短接, 在启备变高压侧断路器和TA之间接一足够截面电缆到380V电源盘, 然后连好各TA端子的二次连接片, 保证TA二次回路没有开路。检查完成后, 合上380V电源开关, 此时启备变高压侧将有380V电压, 启备变内部将产生短路电流。从保护装置上观察启备变各侧电流大小和相位, 以及差流的大小, 并与计算值比较基本相等, 且如果差动回路错误, 则差流会非常的明显, 如果差流为零, 则说明差动回路正确。满足这些条件就说明整个#01启备变差动回路完全正确。 试验结果和理论计算值相符, 此法验证了差动回路的正确性, 使龙岩电厂二期调试能及时进行, 保障了二期的施工进度。11.2合肥电厂#5机组扩建工程在合肥电厂#5机扩建工程中, 我们系统应用此工法, 对全厂二次交流进行了系统检查, 做到在厂用电受电、 整套启动过程中, 二次交流回路全部正确的佳绩。我们对所有有差动回路的电机都进行了二次通电, 仔细检查了高压交流电动机的差动回路, 在调试过程中没有发生一起电机差动误动的事故。下面以给水泵电机为例, 介绍二次通电检查差动回路的过程。图11.2-1电动机差动回路图二次通电检查差动回路操作要点: 11.2.1 通电前我们对电动机两侧TA进行试验, 保证TA变比正确, 极性为减极性。11.2.2对电动机保护装置进行调试, 保护装置要求差动电流两侧输入为180度。11.2.3 确定TA一次极性, 本例中机端侧TA P1指向电源P2指向电机, 中性点TA P1指向电机P2指向中性点。11.2.4依据一次电流方向, 确定TA二次电流的流向, 如图所示。11.2.5 因保护要求二次电流输入为180度, 故如中性点侧TA二次以S1为头输入保护装置, 则机端侧TA必须以S2为头输入保护装置。11.2.6在二次极性定好后, 对二次回路进行通流试验, 测量回路阻抗。在保护装置观察各侧电流。若电机距离电源较远, 宜造成中性点侧TA二次回路阻抗较大, 此时应选用线芯较粗的电缆, 以免造成差动误动。11.2.7二次通电结束后, 投入差动保护, 空转电机, 以实际运行工况再次校核差动保护。