發電廠大型主變壓器受電沖擊試驗

王 可

（華電電力科學研究院，浙江杭州 310030）

0 引言

變壓器應該按交接試驗標準在額定電壓下進行沖擊合閘試驗，以考核變壓器的絕緣強度和機械強度，但是對單元接線的機組，變壓器下面通過封閉母線接到高廠變及勵磁變，發電機與變壓器之間無可操作斷開點，沒法單獨對變壓器進行沖擊合閘試驗。對這種情況可以在機組新建發電機出口軟連接沒有安裝時，做好安全隔離措施，對主變壓器帶高廠變及勵磁變一起進行沖擊試驗。

以某新建熱電廠2×330MW項目為例，對該廠1號主變帶高廠變及勵磁變在額定電壓下的沖擊試驗方法進行闡述供同行參考。

1 電廠主接線及設備概述

某新建熱電廠為大型燃煤火力發電廠，建設規模為2×330MW，1號發電機組電氣主接線采用發電機-變壓器組單元接線接入220kV系統（雙母線接線方式），1號機組6kV廠用電源為A、B兩段，高廠變低壓側為雙分支。主變壓器設備參數見表1，發電機主接線如圖1所示。

試驗目的是在機組整套啟動前進行主變帶高廠變和勵磁變壓器進行帶電沖擊試驗，考核變壓器的絕緣強度及機械強度，檢查變壓器差動保護定值躲過勵磁涌流的能力，同時對試驗范圍內的其他一、二次系統進行帶電檢查和試驗。

表1 主變壓器技術參數

2 沖擊受電前檢查及注意事項

2.1 受電前的檢查

（1）受電前檢查變壓器冷卻系統試運行良好；消防設施配置齊全，事故噴水系統經實際試驗合格；檢查事故排油坑應暢通；測溫裝置經驗收合格；變壓器本體圍欄齊全、場地平整、照明充足；變壓器鐵心及外殼接地應良好；變壓器已經安排取油樣送檢合格。

（2）檢查帶電的設備標志齊全、編號正確、電氣設備接地連接正確及接觸良好，接地電阻符合設計要求。

（3）帶電設備的控制、測量及信號回路調試完畢，在受電前再進行一次整組傳動試驗，檢查接地刀閘、隔離刀閘及斷路器之間的相互閉鎖關系應該正確。檢查220kV系統、發變組所有保護及測控裝置調試工作結束，檢查同期系統靜態調試及模擬合格，具體投運條件。

2.2 安全措施

（1）由于主變壓器低壓側為不直接接地系統，在發電機出口PT二次中性點應接地可靠，在PT二次開口三角形處裝設性能可靠的消諧裝置以防止諧振發生。

（2）1號發電機端部出線軟連接斷開，發電機定子線圈三相短路接地，在斷開處加裝絕緣隔板，沖擊帶電時設專人監護；在勵磁變本體處，斷開1號勵磁變壓器低壓母線連接，做好隔離。

（3）所有受電范圍內電氣設備懸掛“高壓危險”標志牌；倒送電時在1號主變本體、1號高變本體、1號勵磁變本體、6kV高壓廠用母線室、發電機PT柜處、派專人看護；受電前再次用主要保護（1號主變壓器差動、1號高廠變、瓦斯保護等）實際帶開關做保護傳動試驗，確保保護裝置可靠動作。

2.3 保護投退

（1）1號主變、1號高廠變、1號勵磁變所有保護投入，6kV高壓廠用分支保護投入，發變組故障錄波裝置投入；退出發變組失磁、失步、逆功率保護，投入發電機過電壓保護（作用是防止操作過電壓對設備造成危害），臨時整定值為115V，對該保護進行帶斷路器的整組試驗。

（2）220kV母差保護退出；投入母聯過流保護，保護定值按照躲勵磁涌流計算整定；母聯過流在變壓器沖擊完畢后推出，母差保護在帶負荷方向測量正確后申請投入。

3 變壓器沖擊試驗及檢查項目

3.1 受電范圍及操作步驟

受電范圍包括1號主變、1號高廠變、1號勵磁變，經封閉母線充電至1號發電機出線軟連接斷開處。

變壓器的沖擊試驗，選擇220kV II母線對變壓器沖擊進行試驗，帶電沖擊5次（第一次帶電10min無異常后跳開開關，間隔5min后第二次沖擊變壓器，以后帶電5min，間隔5min），對主變勵磁涌流進行錄波，沖擊電流數據見表2，錄波如圖3所示。

變壓器5次沖擊均存在變壓器外殼存在程度不同的放電現象，經現場調試人員及廠家分析，由于變壓器的法蘭存在雙層底漆和表面漆，在緊固時會形成小間隙，螺栓緊固時螺絲孔和螺絲間也會形成小間隙，大型變壓器在空載合閘沖擊時，這些小間隙由于漏電感產生電勢差而產生火花放電，這種現象與勵磁涌流一樣，瞬間即逝不會對變壓器造成損害。

3.2 變壓器沖帶電后的檢查

見表3。

3.3 變壓器沖擊帶電后系統恢復

變壓器帶電沖擊及各項檢查完成后，進行帶電24h試運行，試運行完畢后安排廠用電源切換到備用電源，跳開主變壓器高壓側開關及母線側刀閘，恢復系統，解除各種臨時措施。

表2 變壓器沖擊時勵磁涌流記錄 A

4 結語

變壓器是發電廠中十分重要的電氣設備，啟動前在發電機出口軟連接沒有安裝時，對變壓器帶高廠變及勵磁變進行沖擊試驗的意義在于：1）考核變壓器的絕緣強度及機械強度；2）檢查變壓器差動保護定值的正確性；3）對試驗范圍內的其他一、二次系統進行帶電檢查和試驗，對母線保護、主變保護、高廠變保護進行帶負荷方向測量；4）主變倒沖受電后對廠用電源進行切換試驗，檢查快切裝置的帶負荷切換功能。這些試驗項目正常情況下都是在整套啟動后進行的，通過該項試驗都提前完成了，可以大大縮短發電機變壓器機組整組起動時電氣試驗的時間，為機組順利完成整套啟動試驗奠定了基礎。另外沖擊試驗時一定注意做好充分的安全隔離措施，由于沖擊時候帶的設備較多，在主變、高廠變、勵磁變及發電機出口處一定要安排人員做好設備監護。

表3 變壓器沖帶電后的檢查項目

：

[1]GB 50150－2006.中華人民共和國住房和城鄉建設部.電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準.[S].2006-06-20

[2]顧海波，鄭智武.大型變壓器沖擊試驗發生外殼閃絡故障處理[J].安裝，2010，30（12）：39，40.

[3]孫東明，江同喜，華永年.大型電力變壓器空載合閘試驗中箱蓋法蘭處火花放電現象的分析[J].變壓器，1989，26（08）：26，27.