发电机短路试验浅析.doc

发电机短路试验
四号机发变组并网前进行了发电机短路试验，现结合本次试验，根据相关资料，简要介绍一下发电机短路试验的相关内容。
二、短路试验的概念
发电机短路试验是指发电机在额定转速下，定子三相绕组短路时，获取定子稳态短路电流与励磁电流关系曲线的试验。做发电机短路试验时，要先将发电机三相绕组出线端短路，然后维持转速不变，增加励磁，读取励磁电流和相应的定子电流数值，直至定子电流达到额定电流为止，以此来获得发电机的某些参数和特性曲线。
三、短路试验的目的
机组投运初期或有涉及发电机的检修工作后，机组并网前要进行发电机短路试验，主要有以下几个目的：
1、检查发电机的保护、测量和电流回路确保电流回路没有开路现象。
2、检查定子三相电流的对称性，确保三相电流平衡。
3、由得出的短路特性曲线结合空载特性曲线获得发电机的一些重要参数。
本次四号机进行短路试验，主要是因为小修期间进行了抽、穿转子以及二次回路的检查工作，同时对发变组保护系统进行了升级改造，为了验证更新后的发变组保护装置差动保护接线的正确性以及保护装置的性能，特进行本次发电机短路试验。
四、短路试验的试验方法
解开励磁变高压侧三相接线，将励磁变高压侧三相与发电机短路试验电源良好连接，以此提供停机状态下的励磁电源。根据厂用电系统设置情况选取短路点，按照继保要求，投、退相关保护，给上发电机短路试验电源，合灭磁开关手动缓慢调节励磁电流至额定，记录相关数据，降低励磁至最低后，断开灭磁开关，恢复系统，完成实验。
1、短路试验电源

（图一：四号机励磁变压器） （图二：四号机励磁变短路试验电源接线）
励磁系统启励电源容量不足，最高只能带10%的空载额定电压，正常启动时达5%空载电压就会自动切至发电机自励磁，启励电源无法满足短路试验要求，因此需使用专用的6KV发电机短路试验电源。
如图所示，将四号机发电机出线至励磁变高压侧三相接线解开，使励磁变高压侧三相与厂用6KV I段的发电机短路试验电源良好连接，为短路试验提供励磁电源。
2、短路点的选择
一期机组共四个短路点，分别为：主变压器出口（K1）、厂用电6KV I段（K2），厂用电6KV II段（K3）、脱硫变压器出口（K4），如图三所示。
二期机组共五个短路点，分别为：主变压器出口（K1）、厂用电6KV I段（K2），厂用电6KV II段（K3）、厂用电10KV I段（K4）、厂用电10KV II段（K5），如图四所示。

（图三：一期短路试验短路点） （图四：二期短路试验短路点）
3、短路点的短路方法
试验过程中通过短路线或短路小车实现各个点的短路。

（图五：K1点短路线连接方式）
（1）K1点在发电机三相主变出口处，电气一次人员在主变三相出线套管处连接一组短路线将三相短路鉴于连接时较为繁琐，所以通常先做K1点的短路试验。
（2）K2和K3为厂用6KV I段、II段的短路点。6KV电缆是从6KV配电室下方引入，依次经过电压互感器和工作电源进线开关，电压互感器和工作电源进线开关在同一个间隔内，所以在工作电源进开关下口连接短路线即可，如图六所示。此时需使用下口短路小车，如图八所示。

（图六：6KV就地走线） （图七：10KV就地走线）
（3）K4和K5为厂用10KV I段、II段的短路点。10KV电缆是从10KV配电室上方引入，10KV电压互感器和工作电源进线开关在不同间隔内，工作电源先经过电压互感器间隔，然后从下方进入工作电源进线开关间隔，所以仍需要使用下口短路小车，如图八所示。图九为三相短路接地小车，切勿使用错误。

（图八：开关下口短路小车） （图九：短路接地小车）
五、短路试验的操作
下面以K1点为例，具体说明短路试验人员职责和操作流程。
1、主变三相出线套管处装设三相短路线（电气专业人员完成）。
2、投入主变冷却系统、可控硅整流柜冷却系统（继保专业人员完成）。
3、保护压板的投入（根据继保要求，由运行人员完成，每次短路试验需投退的压板不尽相同，以下为本次短路试验的压板投退情况）：
（1）非电气量功能压板除“主变冷却器全停”和“系统连跳”外全部投入；
（2）非电气出口压板投入“跳灭磁线圈1”和“跳灭磁线圈2”；
（3）电气量保护压板投入：发电机对称过负荷定时限、发电机对称过负荷反时限、发电机不对称过负荷定时限、发电机不对称过负荷反时限、发电机过电压、励磁变所有电气量功能压板、定子95%接地、41高厂变速断、42高厂变速断、励磁系统故障。
4、退出并网信号继电器（热工专业人员完成）。
5、发电机碳刷与滑环接触良好，汽轮机定速3000转/分，发电机氢、水、油系统运行正常，6KV厂用工作电源进线开关40BBA03、40BBB03拉出，10kV厂用工作进线开关40BBC04、40BBD04拉出，5031-6、5031-617刀闸断开（运行人员完成）。

6、在励磁调节器盘上将励磁方式选择为手动方式，检查手动励磁在最小位置（继保专业人员完成）。
7、修改励磁系统参数， 在励磁小间内合上6kV短路试验电源开关，在励磁进线柜核对交流电源相序正确（继保专业人员完成）。
8、合上灭磁开关，缓慢调节发电机定子电流为2500A（二次约为0.5A）时，检查发电机出口8组CT、主变侧四组CT有无开路，检查励磁变保护定值及CT有无开路（继保专业人员完成）。
9、检查保护定值：发电机差动(一次值3750A、二次值0.75A)，主变差动保护动作值（一次值7500A，二次值1.5A），发变组差动（一次值7500A，二次值1.5A）。检查后将励磁降至最低，跳开灭磁开关，将发电机差动CT二次恢复正常接线。然后合灭磁开关，将发电机定子电流缓慢升至额定（一次值19245A， 二次值3.85A），检查发电机、变压器差动保护差流。检查发电机、变压器CT二次电流相量。正确后投入发电机差动保护（继保专业人员完成，运行人员同时记录试验数据）。
10、调节励磁为最小，跳开灭磁开关。跳开供励磁变电源的6kV短路试验电源开关。合5031-617接地刀,在发电机出线PT处装设接地线一组，拆除K1点短路线。短路线拆除后，拉开5031-617接地刀，拆除发电机出线PT接地线一组（继保和运行人员完成）。
六、四号机短路试验数据

短路电流（A）
励磁电流（A）
励磁电压（V）
无功功率（Mvar）
K1点
2500
377.5
32.6
1.9
3750
571
49.0
3.8
7500
1144
97.3
14.1
19245
2925
260.6
90.8
2500
378.5
33.5
1.8
K2点
350
111.5
9.4
1.0
450
143
12.6
1.3
K3点
450
143
12.7
1.3
K4点
330
74.5
6.8
0.8
K5点
320
73
6.4
0.7
（表一：四号机发电机短路试验数据）
七、短路试验的注意事项：
1、三相短路点应尽量装在接近发电机引出线端，且要在电流互感器外侧，如果出口有断路器，应采取措施防止断路器跳闸造成过电压，或者将三相短路点装设在出口断路器内侧，以免试验过程中断路器误跳，引起发电机绝缘损坏。
2、三相短路线最好采用铜排或铝排，且铜排和铝排的截面积不应小于发电机出线截面积，连接必须良好，防止由于连接不良引起过热损坏设备。
3、启励前必须核对励磁进线柜交流电源的相序正确。
4、调节励磁电流时应缓慢进行，严禁往返来回调整，当调节到某一数值时，应待示数稳定后，再对各类表计同时读数。且增加励磁时，一定要使用恒电流模式以防止励磁电流和定子电流失控。
5、试验中，检查三相电流对称性，如果三相电流不平衡，应查明原因，必要时可终止试验。
6、跳开灭磁开关前，必须将励磁调整到最小，防止损坏设备。
7、最好按照预定短路点顺序进行，避免发生短路点忘拆或短路电源误送，导致设备损坏和人身伤亡事故。
8、在拆、接励磁变高压侧接线时，鉴于系统中有剩磁，应做好绝缘措施，对地充分放电后再进行操作。
9、装设或拆除短路点工作具有较大的危险性，应做好升级监护制度。