用一次通流檢查二次電流回路完整性的試驗工法

1、用一次通流檢查二次電流回路完整性的試驗工法安徽電力建設第一工程公司邵雪飛 巴清華 韓廣松1. 前言發(fā)電廠和變電站建設工程中的電氣安裝工程包括一次、二次設備的安裝，由于一次設備較為直觀，一般不會發(fā)生設備辨識不清而產(chǎn)生的安裝錯誤。在一些運用新的設計理念項目中的設備安裝中，如保護和測量所使用的TA和TV，通常會發(fā)生設備選型不合適、變比錯誤、變比過大無法滿足保護和測量裝臵精度要求、設計安裝方式不明確等問題，造成安裝完成后無法滿足系統(tǒng)所要達到預期功能，此外電流、電壓回路系統(tǒng)接線復雜、連接設備多時，回路極易出現(xiàn)開路和短路故障。面對全廠、全站大量二次交流回路已經(jīng)接線完畢的情況下，尤其是部分重要且只有在帶負荷

2、階段才能校驗出正確性的回路，如何有效在帶電前檢查出接線缺陷和保證回路的正確完整性，成為電力建設單位一個棘手的問題。在接線完畢的施工現(xiàn)場，應用交流回路二次通電和施加380V施工交流電源進行一次通電模擬實際運行工況相結(jié)合的工法，進行二次回路缺陷性檢查，可以有效檢查出TA二次開路、TV二次短路故障，保證測量、計量、保護等二次回路能準確、安全、可靠運行，防止差動保護誤動，減少電廠整套啟動時間和提高變電站受電試運行成功概率，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行和設備安全具有積極意義。此工法先后在華電蕪湖電廠一期工程#2機組、田集電廠一期工程#1機組、合肥發(fā)電廠#5機擴建工程、龍巖電廠二期工程#5機組以及多個變電所建設工程

3、中得到應用，并逐步總結(jié)優(yōu)化方法，效果明顯，經(jīng)此工法檢查過的二次回路接線無一錯誤、整套啟動運行后無一發(fā)生因為電流電壓回路故障造成的停機、停電事故，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益和社會效益。2. 工法特點2.1通過對電流回路二次小電流（5A或1A）通電，測量回路阻抗，可以有效的檢查電流回路是否有開路或連接不良缺陷。2.2利用對配臵差動保護的變壓器、電動機等重要設備進行380V交流電源一次通電的方法，檢查TA極性、潮流方向和差動回路的正確性，能保證差動回路和潮流方向100%正確，同時能夠檢查相關保護裝臵參數(shù)設臵的正確性。2.3在110kV及以上電壓等級中，在對TV本體變比及極性試驗正確的基礎上，進行TV根部二

4、次通電，在電壓回路的各個測量終端測量電壓幅值、相位，檢查TV二次回路無短路故障，相序正確。2.4在110kV以下電壓等級中，通過在TV一次施加380V交流電源，在TV二次各個測量終端測量電壓幅值、相位，檢查TV二次回路無短路故障，相序正確。2.5此方法運用靈活，根據(jù)不同的現(xiàn)場施工條件，可選擇不同的檢查方法；可根據(jù)現(xiàn)場實際情況，理論計算分析，對于一次通電要求能在二次測量出正確電流或電壓，通常二次電流在20mA以上、二次電壓在100mV以上能得到正確結(jié)果。3. 適用范圍各種發(fā)電廠、輸（配）電站工程中的電流電壓二次回路的檢查。4. 工藝原理4.1電流回路二次通電即以試驗設備從TA根部二次端子向回路通

5、入一定穩(wěn)定的交流電流（1A或5A），并測量回路交流阻抗，進行回路的檢查。同一組電流回路中，三相各自交流阻抗應基本一致，若發(fā)生單相阻抗差別過大，則應檢查此支路的接線是否有連接片未緊固、接線端子松動及電纜線芯與端子不完全金屬接觸的缺陷。此法方法簡便、所需試驗儀器設備少，試驗電源容量小，適合所有保護和測量使用的電流回路，但不足是無法判斷極性有要求的回路極性正確與否。4.2一次通電法對于無差動回路的TA回路，可以直接利用升流器進行一次通電，來檢查二次回路的正確性；對于變壓器等配臵差動保護的電氣設備，為了驗證TA極性和差動回路正確性?？梢圆捎?80V交流電源一次通電的方法進行檢查，在變壓器低壓側(cè)短路，高

6、壓側(cè)加380V交流電源，利用短路電流模擬負荷電流來校驗差動回路。此法整個過程快捷方便，通電后可直接測量和觀察保護裝臵各側(cè)電流和差流，能保證差動回路極性100%正確，此法能夠彌補二次回路通電不能檢查回路極性缺點，由于此方法得到的短路電流遠遠小于運行的額定電流，對回路接線是否緊固無法驗證，同時對電流N相線通斷也無法明確分辨出來，在運用時要結(jié)合電流回路二次通電一同使用。4.3電壓回路的二次加壓法，可以在TV根部進行，也可以在就地端子箱二次空開（或熔斷器）出口進行，但試驗前一定要做好TV本體和外部二次回路的隔離措施。在TV根部對TV二次回路每組相電壓分別施加57.7V電壓，在每個測量終端可以分別測量每

7、組電壓幅值、相序、相位、零序開口電壓等。此法的優(yōu)點是模擬了實際運行時的工況，可以檢查全部TV二次回路的正確性，在TV本身變比和極性正確的情況下，能保證整個電壓回路的正確。4.4對110kV以下電壓等級的電壓回路，可以采用TV一次加壓的方法檢查電壓回路，這種方法無需一、二次隔離，可以直接在一次加壓，在二次各電壓終端進行測量。保證TV變比、極性、回路的完全正確。5. 施工工藝流程及操作要點試驗儀器和工具準備電流二次回路通電380V交流電源一次通電檢查TV二次回路加壓TV一次加壓。此流程可以根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況做調(diào)整，只要能保證每部分的電流電壓回路都檢查到即可。電流二次回路通電作為檢查電流回路的工法

8、，其接線圖如下：施工中具體操作要點有：1) 檢查設計圖紙，確認現(xiàn)場CT型號、變比、等級，滿足保護及測量配臵精度要求，各繞組接線設計正確。2) 檢查二次回路的一點接地位臵、進行回路絕緣電阻測量，回路絕緣應不小于1M。3) 在TA根部用保護測試儀直接通5A或1A流，電流將通過外回路構(gòu)成電流回路，此時保護盤柜和鉗形電流表若指示5A或1A，表示整個電流回路沒有開路，連接良好，反之則需查明原因。4) 在TA根部測量回路電壓，計算回路阻抗，同一組電流回路三相間交流阻抗值應大致相等，若回路交流阻抗值相差較大，需檢查交流阻抗值較大的一相。5) 測量對進出線有極性要求的電流線圈兩端對地電壓，其進線端對地電壓應比

9、出線段對地電壓應略高。6) 用相位表對電流流經(jīng)的各盤柜設備進行電流測量，并觀察各盤柜設備顯示采樣值，保證各電流回路所測電流及設備采樣值與保護測試儀所加電流一致。 7) 對測量數(shù)據(jù)進行記錄，記錄表格如下：表1：電流二次回路記錄表加380V交流電源一次通電是一種更接近實際運行工況的通電試驗方法，電流將通過一次直接作用在設備上，然后從保護裝臵上直接看各相電流、差流、和流的大小。只要各電流顯示正確就可以說明整個回路完全正確。下邊將以變壓器回路為例進行說明。 變壓器差動回路的一次通電，接線圖如下：變壓器差動回路的一次通電試驗需要將變壓器低壓側(cè)短接，用變壓器本身的短路電流作為一次電流。具體操作要點:1)

10、提前做好低壓側(cè)的短路排的連接。保證短路排能承受足夠的試驗電流。2) 根據(jù)變壓器本身的短路阻抗值計算在一次加380V電壓時，高、低壓側(cè)的短路電流大小，并折算至二次電流。具體計算方法因變壓器接線組別的不同而有所差異，可以參考第11項應用實例中的計算方法。3) 在通電過程中要有試驗人員在變壓器就地注意觀察，一旦有異?，F(xiàn)象應立即停止通電。4) 在一次通電前可用二次通電法檢查變壓器兩側(cè)TA回路無開路。連接良好。5) 通電穩(wěn)定后，在保護裝臵觀察變壓器兩側(cè)電流幅值、相位、差流、合流。應和理論計算值相一致。5.2.3 TV回路二次加壓對于110kV及其以上等級電壓回路，由于TV變比較大，通過一次加壓的方法，所

11、得到的二次電壓較小，測量數(shù)據(jù)不直觀，易受其他干擾電壓影響，故一般采用在TV根部對二次回路加壓法。電壓回路圖如下：具體操作要點1) 在TV根部拆除二次接線，做好標記并記錄，防止恢復接線錯誤。2) 做好安全措施，通知無關人員遠離試驗設備。做好TV一、二次的隔離，防止電壓反升。3) 在TV二次回路加壓前，要確認TV變比、極性等本體試驗符合要求。TV相別正確。4) 在加電壓前，檢查電壓二次回路絕緣良好，以及電壓二次回路無短路現(xiàn)象，斷開接地點。5) 把A相、B相、C相二次第一組的六根線分別引致保護測試儀，把三相的極性端分別接入A相、B相、C相，把非極性段短接后接入N。6) 用保護測試儀緩慢加壓至30V以

12、下，為測量方便，三相電壓可以通入不同值，如A相10V、B相20V、C相30V，以便于在電壓終端測量。7) 在TV端子箱、公用屏，保護屏等電壓端子測量相、線電壓。電度表屏、保護屏等需要電壓切換的可以通過隔離刀閘切換后測量?？梢栽诒Ｗo屏、后臺機屏幕上觀察電壓，應與所加電壓相對應。在確認正確后，可以將電壓升為三相57.7V的額定正序電壓，模擬正常運行電壓，再次測量確認。8) 重復以上步驟，依次把其他組二次回路加壓，測量相電壓、線電壓、零序電壓等。9) 試驗全部正確后方可結(jié)束，按記錄標記恢復接線。表2電壓回路檢查記錄表5.2.4 TV一次加壓在110kV以下系統(tǒng)中，由于TV變比較小，在一次側(cè)加380V

13、交流電，二次電壓能準確測量，故可以用380V交流電模擬正常運行狀態(tài)。 具體操作要點1) 2) 3) 4)加壓前要測量一次設備絕緣，在絕緣良好的情況下才能加壓。 做好安全措施，通知無關人員遠離試驗設備。檢查二次電壓回路絕緣良好，以及二次電壓回路無短路現(xiàn)象。在TV一次加380V交流電，在 TV二次終端測量保護組、測量組、開口零序電壓幅值、相序、相位，應與理論值相符。5) 在電壓回路全部正確后，方可結(jié)束試驗。本工法無需特別說明的材料，采用的儀器設備見表3。表3儀 器 材 料 設 備 表7.1.1 TV、TA試驗標準執(zhí)行電氣裝臵安裝工程電氣設備交接試驗標準-GB 50150-2006 7.1.2二次回

14、路檢查標準執(zhí)行繼電保護和安全自動裝臵技術(shù)規(guī)程-GB/T 14285-20067.2.1交流回路檢查前試驗人員要仔細審查設計圖紙，及時發(fā)現(xiàn)設計錯誤，從設計原理上保證回路的正確性。7.2.2在電流回路通流、電壓回路加壓前，必須要按電氣裝臵安裝工程電氣設備交接試驗標準做好TA 、TV本體的交接試驗，保證TA、TV本身的極性、變比正確。7.2.3在電流回路通流、電壓回路加壓前，需要檢查電流回路、電壓回路的一點接地，并測量二次回路絕緣，在保證只有一點接地和絕緣良好的情況下才能進行試驗。7.2.4在試驗測量過程中，要做到電流回路每個流經(jīng)盤柜都要檢測到正確電流，電壓回路每個電壓終端都要檢測到正確電壓才算結(jié)束

15、，要嚴防測量時少測漏測。7.2.5一次通電前要必須要經(jīng)過理論計算，嚴禁不經(jīng)理論計算直接一次通電，且所得結(jié)果應與理論值要相符。8.1一次通電由于采用對人身有害的380V交流電作為試驗電源，故在試驗范圍內(nèi)要有安全隔離措施，所有操作均應有電氣試驗調(diào)試專業(yè)人員操作。8.2 TV回路二次通電前，一定要做好一、二次的安全隔離措施，嚴防TV反升電壓造成人身和設備的安全事故。8.3通電前，應用萬用表判斷TA回路無開路、TV回路無短路才可通電。8.4在試驗接線過程中，要防止登高作業(yè)的墜落事故，登高作業(yè)人員應正確配備安全帶。試驗完成后應及時拆除試驗接線，做到“工完、料盡、場地清”。10.1本工法為電流電壓回路的正

16、確性檢查，通過檢查試驗可減少電流電壓回路的錯誤，對電流電壓回路檢查作為電廠或輸（配）電整套啟動前一項必備檢查項目，能在發(fā)電廠整套啟動和受電時大大縮短電氣試驗時間，節(jié)約大量的啟動能耗。10.2本工法適用于變壓器和電動機差動回路的檢查，防止差動回路的誤動，可避免由于差動誤動給機組系統(tǒng)調(diào)試帶來的損失。10.3本工法可以系統(tǒng)檢查交流二次回路，避免由于TA二次開路、TV二次短路造成的設備和人身傷害。福建龍巖電廠二期擴建工程由于其調(diào)試電源設計取自一期#01啟備變，但由于#01啟備變同時擔負著一期4臺機組的備用電源，故在接入#5機組廠用電前，必須對#01啟備變的差動回路進行校核，防止#5機組調(diào)試過程中誤跳#

17、01啟備變，影響一期4臺機組的安全運行。但由于#5機組負荷不能滿足#01啟備變做差動試驗的負荷，故采用在#01啟備變停電檢修期間，通過高壓側(cè)380V一次通電，利用短路電流校核差動回路的目的。試驗原理如下：圖11.1-1龍巖電廠#01啟備變一次通電圖變壓器參數(shù)如下，容量25000kVA，變比230000/6300V，短路阻抗10.6%，高壓側(cè)150/5A，低壓側(cè)變比1500/5A。計算如下：高壓側(cè)加380V，低壓側(cè)短路時各側(cè)的短路電流值如下：高壓側(cè)一次短路電流低壓側(cè)一次短路電流TA變比折算到二次電流為在通電時，由于高低壓側(cè)的電流都在20mA以上，南瑞的保護裝臵能夠明顯地測量到電流。試驗前先將啟備

18、變低壓側(cè)9DLS內(nèi)三相短接，在啟備變高壓側(cè)斷路器和TA之間接一足夠截面電纜到380V電源盤，然后連好各TA端子的二次連接片，保證TA二次回路沒有開路。檢查完成后，合上380V電源開關，此時啟備變高壓側(cè)將有380V電壓，啟備變內(nèi)部將產(chǎn)生短路電流。從保護裝臵上觀察啟備變各側(cè)電流大小和相位，以及差流的大小，并與計算值比較基本相等，且如果差動回路錯誤，則差流會非常的明顯，如果差流為零，則說明差動回路正確。滿足這些條件就說明整個#01啟備變差動回路完全正確。試驗結(jié)果和理論計算值相符，此法驗證了差動回路的正確性，使龍巖電廠二期調(diào)試能及時進行，保障了二期的施工進度。11.2合肥電廠#5機組擴建工程在合肥電廠#5機擴建工程中，我們系統(tǒng)應用此工法，對全廠二次交流進行了系統(tǒng)檢查，做到在廠用電受電、整套啟動過程中，二次交流回路全部正確的佳績。我們對所有有差動回路的電機都進行了二次通電，仔細檢查了高壓交流電動機的差動回路，在調(diào)試過程中沒有發(fā)生一起電機差動誤動的事故。下面以給水泵電機為例，介紹二次通電檢查差動回路的過程。二次通電檢查差動回路操作要點：11.2.1 通電前我們對電動機兩側(cè)TA進行試驗，保證TA變比正確，極性為減極性。 11.2.2對電動機保護裝臵進行調(diào)試，保護裝臵要求差動電流兩側(cè)輸入為18