淺談主變零升試驗

【摘要】從分析主變零升的任務和目的入手，對主變零升試驗的有關問題進行探討，并以實例介紹無須外電源的情況下實現主變零升試驗部分目標的方法。

【關鍵詞】主變零升試驗；問題；分析

長期以來，基建調試中一直采用調用系統外電源的方法，實施對新建機組主變壓器的零升試驗。這種方法需要從系統隔離出一臺專門用于試驗的發電機組，且不說系統有沒有這種可能及經濟上是否可取，僅就將零升電源機組到被試變壓器的通道從系統隔離出來，組織和協調工作的難度就已相當大。

1. 主變壓器零升試驗的任務和目的及其分析

對新建機組的主變進行零升試驗的任務和目的主要有下列幾點：

（1）對主變進行零起升流試驗。檢查主變二次電流系統的正確性（甚至可包括檢查發電機和高壓廠變二次電流系統的正確性）；通過一次或多次零起升流試驗檢驗主變差動保護的正確性（甚至可包括檢查發電機和高壓廠變差動保護的正確性）。

（2）對主變進行零起升壓試驗。檢查主變二次電壓系統的正確性（甚至可包括檢查發電機和高壓廠變二次電壓系統的正確性）；檢查發電機（或發電機－變壓器組）同期系統的正確性。

（3）零升接線恢復系統運行后，用系統電源對主變壓器進行全電壓沖擊試驗，以考驗主變壓器耐沖擊能力，檢查主變壓器絕緣情況；進行廠用電合環和備用電源自動切換試驗。

以上試驗中對主變進行零起升壓試驗，考驗主變壓器耐沖擊能力，檢查主變壓器絕緣情況是調用系統外電源實施對主變壓器零升試驗的初衷，目的是在新機組整套啟動前，及早發現主變壓器的缺陷和隱患。

實際上目前建設單位和業主都要求對大型變壓器進行局部放電試驗，變壓器局部放電的設備、技術和經驗已相當成熟，對檢查主變壓器絕緣情況也很有效，而且該試驗對發電機－變壓器系統安裝應具備的條件也比主變零升試驗對安裝應具備的條件寬松，因而可以更早地開展這項試驗工作并發現主變壓器的缺陷和隱患。另外，對于不設發電機開關的發電機－變壓器組接線方式，正常運行是不會出現主變壓器高壓側或低壓側受全電壓沖擊的情況的，變壓器生產廠家一般也不同意進行主變壓器全電壓沖擊試驗，尤其是國外廠家，況且也可以通過廠用備用電源，經高壓廠變對主變進行低壓側沖擊試驗來考驗主變壓器耐沖擊能力，只不過主變高壓側承受的是感應電壓。

對于廠用電切換試驗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計，就可以通過廠用電A、B段經高壓廠變合環模擬發電機并網后的廠用電合環和備用電源自動切換。檢查主變、發電機和高壓廠變二次電壓系統的完整性可能通過對二次電壓回路升壓試驗來完成。在通過廠用電A、B段經高壓廠合環模擬發電機并網后的廠用電合環和備用電源自動切換（這時發電機出口母線已帶電，且與系統電壓同相位）的同時也可以檢查主變、發電機和高壓廠變二次電壓系統的正確性以及發電機（或發電機－變壓器組）同期系統的正確性。

檢查主變、發電機和高壓廠變二次電流系統的完整性可以通過對二次電流回路升流試驗來完成。另外，大型發電機出口電流互感器一般直接安裝在發電機出口瓷套上，而無法將發電機與其電流互感器隔離，這就使通過外電源對主變零起升流檢查主變、發電機和高壓廠變二次電流系統的正確性以及主變差動保護、發電機差動保護和發電機－變壓器組差動保護無法實施，只有等待本機啟動后才能進行。

上面的分析表明，采取調用系統外電源的方法來實施對新建機組主變壓器的零升試驗，其價值值得懷疑，或者說已經失去大部分意義，且費用大，組織協調工作量也很大。

2. 主變零升試驗部分目標實現的方法

最直接的辦法是用本機啟動時進行相應的試驗，但這也帶來了一個問題：大機組的電氣整套啟動調試本來就需要數10h，再安排上述試驗必然使這個時間更長，再加上基建調試過程中不可預見因素，這必然加重調試人員的疲勞，進而影響調試的質量和機組的安全。為此提出一個新的試驗方法，即利用電廠現成的系統結構，用系統高壓母線→高壓啟／備變→中壓母線（A、B）→高壓廠變（A、B）→發電機出線母線的試驗接線方式，在系統電壓下檢查發－變組同期系統和中壓系統同期的正確性，以及進行中壓系統廠用電合環和備用電源自動切換試驗，部分地實現主變零升時的電氣試驗項目，而主變的零升試驗改在與發電機啟動試驗同時進行。

以某電廠一期工程為例，具體實施方法如下：

（1）在高壓啟動／備用變壓器（A、B）、高壓廠變（A、B）和主變壓器吊罩時，分別檢查變壓器的接線組別應符合系統設計，這些變壓器安裝完成后，用直流電池－萬用表法再次確認變壓器的接線組別符合系統設計，并對這些變壓器以及變壓器高低壓側系統的連接進行認相。通過上述一系列的檢查，可以保證發電機－變壓器組和廠用電源一次系統的正確性。

（2）檢查發電機－變壓器組一、二次設備按設計安裝，并按有關標準和規程調整試驗完備，有關的消防系統和臨時消防實施已投用，具備啟動投運條件。

（3）檢查發－變組一次核相正確，絕緣良好。檢查發－變組二次回路絕緣合格，電壓回路無短路現象，電流回路無開路現象。

（4）檢查發電機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與封閉母線可靠斷開，主變壓器低壓側三相短路接地；檢查高壓廠用變壓器A高壓側與封閉母線可靠對接，高壓廠用變用壓器B高壓側與封閉母線可靠隔離；檢查發－變組保護已全部投入。

（5）確認中壓工作段A、B由備用電源供電。

（6）中壓工作段A工作電源進線開關改運行，對高壓廠變A進行沖擊，記錄沖擊電流。檢查發變組有關保護之電壓回路相序、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；檢查發電機PT和系統高壓母線PT二次電壓相序、相位正確，壓差正常。檢查發－變同期裝置工作正常、同步表指示正確。

（7）中壓工作段A工作電源進線開關改隔離位置后，用同樣的方法對高壓廠變B進行沖擊并檢查中壓同期系統的正確性。

（8）將高壓廠變B高壓側與封閉母線對接，中壓工作段A工作電源進線開關改運行，使高壓廠變（A、B）受電，檢查中壓同期系統正常后，中壓工作段B工作電源進線開關改運行，實現中壓工作段A、B合環，記錄合環涌流。

（9）撤除發變差動保護跳中壓B工作電源進線開關出口回路；確認中壓備用電源具備供電條件；中壓工作段A備用電源進線開關改熱備用并投中壓工作段備用電源自投開關；模擬發－變差動保護動作，中壓工作段A工作電源進線開關跳閘，中壓工作段A備用電源進線開關應能自投。

（10）同樣的辦法可以進行中壓工作段A工作電源進線開關的合環及中壓工作段B備用電源的自投試驗。

3. 在試驗中應注意的幾個問題

（1）試驗前有關的二次電壓回路應進行升壓試驗，二次電流回路應進行通流試驗，以防止電壓回路短路和電流回路開路。

（2）中壓工作段A、B合環試驗前，應將中壓工作段IA、IB備用電源過流保護時間改為0s，保證合環時設備的安全。

（3）試驗前，應在發電機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生。如有可能，應在發電機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時，工作段IA、IB最好分別安排1～2臺高壓電機運行。

上述方法是在非正常的系統方式下進行的，所以一定要實測系統參數輔以計算為依據，同時要考慮不同工況下參數的變化，確定能否采用上述方法，防止因諧振過電壓的發生而損壞設備．

如果制造廠家允許對主變壓器進行全電壓沖擊試驗，在主變壓器局部放電試驗確認無異常后，可以考慮對主變壓器進行低壓側（高壓側承受感應電壓）或高壓側（高壓側承受強迫電壓）全電壓沖擊試驗，以達到如下目的：考驗主變壓器耐沖擊能力；通過主變壓器高低壓側電壓的同期性比較，進一步確認發電機－變壓器組和廠用電源一次系統及發－變組同期系統的正確性。

4. 結論

從上述分析和介紹不難看出，采用調用系統外電源的方法來實施對新建機組主變壓器的零升試驗已經失去其大部份意義，而且也不經濟。

利用電廠現成的系統接線并采取一定的安全技術措施，是完全可以實現主變壓器零升試驗的部分目標的，從而大大縮短本機零升的時間，而且這樣的試驗可以根據整個機組的調試節奏和進展擇機進行，不需要系統作特別的安排，可以免除調用系統上零升電源而產生的大量的組織、協調工作，不會出現隔離零升電源和通道的煩瑣和困難，其經濟實用價值也是相當明顯的。上述方法在嘉興電廠一期工程兩臺300MW機組的調試中得到應用，并獲得一次成功。

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［文章編號］1619-2737（2012）04-02-432