王婷婷 吳愛國
(中國核工業第五建設有限公司)
差動保護由導引線、差動保護裝置和電流互感器(CT)3部分組成。在進行現場調試時不能單獨只對差動保護裝置本身進行試驗,而是要對差動保護裝置、CT和導引線3部分進行綜合性調試試驗。例如,通過差動保護裝置的一次通流試驗來確認CT的極性是否正確,同時在設備送電前還可以驗證差動保護裝置的可靠性,故在廠房中壓柜調試時應將差動保護裝置、CT和導引線作為一個整體去測試,才能保證后續電力系統的正確可靠運行。
福清核電5、6號機組共用的輔助變下游6.6kV中壓柜開關站(JX廠房配電柜)至5、6號機組核島電氣廠房中壓柜均設置了差動保護裝置,差動保護裝置采用Solkor Rf線路來實現差動保護功能,其中5kV或15kV絕緣耐壓水平的導引線把中壓盤柜兩端的縱差保護裝置按環流式連接起來,并將此差動保護應用于7JX至5、6號核島電氣廠房與7TF廠房中壓盤柜之間的電力線路。
斷開裝置外部供電電源開關、斷開裝置與CT二次回路的連接、斷開裝置導引回路的導引電纜,采用500V兆歐表測量裝置各回路對外殼的絕緣電阻值,其絕緣值不低于2.5MΩ;絕緣電阻測試結束后采用放電棒對所測試的回路進行放電。
在差動保護裝置的對側將兩芯導引線可靠短接,然后采用直流電阻測試儀在裝置本側測量導引線兩線芯之間的直流電阻值;將差動保護裝置的導引線兩端懸空,并將兩端線芯分離,采用2 500V兆歐表分別測量線芯之間、線芯對屏蔽之間的絕緣電阻,絕緣電阻值不宜低于0.5MΩ/km,絕緣電阻測試完成后對所測試的導引線進行放電,并恢復接線。
采用繼電保護測試儀進行導引線監視電源故障繼電器(B22)測試,接線圖如圖1所示。緩慢增加繼電保護測試儀的輸出電壓直到接點狀態翻轉,并記錄啟動電壓值;然后緩慢降低電壓直到接點狀態再次翻轉,并記錄復位電壓值。

圖1 B22測試接線圖
采用繼電保護測試儀進行導引線監視接收重復繼電器(B74)測試,接線圖如圖2所示。將接收端E4模塊輔助電源上電,使用繼電保護測試儀緩慢加壓直到接點狀態翻轉,并記錄啟動電壓值;然后緩慢降低電壓直到接點狀態再次翻轉,并記錄復位電壓值。

圖2 B74測試接線圖
采用繼電保護測試儀進行導引線監視接收繼電器(B75)測試,接線圖如圖3所示。將發射端E4模塊輔助電源上電,緩慢加壓直到接點狀態翻轉,并記錄毫安表電流值,此值為啟動值;然后緩慢降低電壓直到接點狀態再次翻轉,并記錄毫安表的電流值,此值為復位值。

圖3 B75測試接線圖
在進行差動保護裝置故障定值測試時,若采用直流電阻測試儀,當所測得的導引線直流電阻低于2 000Ω時,需要投入裝置補償電阻進行補償,當補償后的總電阻值盡可能地接近2 000Ω時,方可進行裝置的故障定值測試。
采用繼電保護測試儀對差動保護裝置進行故障定值測試,接線圖如圖4所示。使用繼電保護測試儀緩慢增加故障電流,當本端或終端任意一端繼電器動作時暫停增加故障電流,并記錄故障電流值及動作繼電器一側的毫安表讀數,再繼續增加故障電流,直到另一側繼電器動作時暫停增加故障電流,并記錄故障電流值及動作繼電器一側的毫安表讀數;當兩側繼電器均已動作,緩慢減小故障電流直到兩端繼電器復位,分別記錄各繼電器的返回故障電流和毫安表讀數。

圖4 故障定值測試接線圖
利用差動保護裝置進行一次通流試驗,既可以驗證電流互感器極性及其二次回路的正確性,也可以進一步保證差動保護裝置的可靠性。因通流試驗一次側電流模擬時需達到一千多安培,而現場一次回路導線太長阻抗較大,在進行通流試驗時,現場設備電流加不上去,后經過多次現場驗證,確認可以采用在穿心式電流互感器一次側纏繞多匝線圈的方法以減少每匝通流的額定電流來模擬一次側電流。一次通流試驗接線圖如圖5所示,采用在兩端CT一次側繞線的方法減小CT的變比,將兩端CT一次側的繞線與行燈變壓器的輸出端連接形成一個短路回路,再由自耦調壓器控制行燈變壓器的輸入端電壓,從而實現對行燈變壓器輸出端短路電流的控制。

圖5 一次通流試驗接線圖
以A相為例,將任意一端CT二次繞組S1、S2接線調整至不正常接線,在CT一次側開始施加電流,隨著CT一次側電流的增大,在兩端裝置的測試端口所測得的直流毫安電流也隨之增大,直到直流毫安電流接近11mA左右保護裝置動作;將任意兩端CT二次繞組S1、S2接線調整至正常接線,在CT一次側開始施加電流,無論CT一次電流增大到何值,在兩端裝置的測試端口所測得的直流毫安電流都基本接近于0mA且無任何變化,保護裝置無任何動作。
因一次通流試驗電流較高,故嚴禁試驗回路出現開路;且因電流高會導致試驗回路發熱,所以應盡量縮短通流試驗的時間。在現場通流試驗時,電纜兩端一定要注意安全,試驗時應保持安全距離。
福清核電5、6號機組中壓柜饋線差動保護裝置采用的是Solkor Rf導引線差動保護裝置,我國暫沒有廠家提供技術服務體系。筆者通過對現場調試技術的總結,對差動保護裝置的試驗、故障定值測試以及通過差動保護裝置進行一次通流試驗來確認電流互感器極性的調試方法做了詳細介紹,以便為后期Solkor Rf差動保護裝置試驗提供一定的參考與借鑒。