牛利濤，肖桂霞，兀鵬越，何信林

（1.西安熱工研究院有限責(zé)任公司，西安市710032；2.華能陜西靖邊電力有限公司，陜西省榆林市718500）

0 引 言

發(fā)電機(jī)整套啟動(dòng)試驗(yàn)是發(fā)電機(jī)投產(chǎn)之前必須進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目，該試驗(yàn)中電氣部分的主要項(xiàng)目包括：短路試驗(yàn)、空載試驗(yàn)、勵(lì)磁特性試驗(yàn)、假同期及同期定相試驗(yàn)和并網(wǎng)試驗(yàn)等。整套啟動(dòng)電氣試驗(yàn)期間，發(fā)電機(jī)－主變壓器組（簡(jiǎn)稱發(fā)變組）系統(tǒng)首次接受高電壓和大電流的考驗(yàn)，其工況與正常運(yùn)行時(shí)不完全相同，由安裝質(zhì)量、產(chǎn)品質(zhì)量以及操作造成的事故案例時(shí)有發(fā)生。電氣總啟動(dòng)時(shí)，發(fā)變組保護(hù)系統(tǒng)和同期系統(tǒng)首次投入使用，保護(hù)配置、定值計(jì)算、保護(hù)投退等是否合理是關(guān)系到電氣試驗(yàn)成敗的重要環(huán)節(jié)［1－3］，對(duì)此必須高度重視。本文結(jié)合典型發(fā)變組系統(tǒng)的整套啟動(dòng)過(guò)程，分析電氣試驗(yàn)中不同階段的特點(diǎn)，并對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行討論，提出發(fā)電機(jī)組整套啟動(dòng)過(guò)程中的臨時(shí)保護(hù)定值原則和保護(hù)投退原則，為類似機(jī)組發(fā)電機(jī)的整套啟動(dòng)試驗(yàn)提供借鑒。

1 典型發(fā)變組系統(tǒng)構(gòu)成和保護(hù)配置

1.1 典型發(fā)變組系統(tǒng)構(gòu)成

以華東地區(qū)某電廠1號(hào)機(jī)組（1 030MW燃煤機(jī)組）為例，該機(jī)組的發(fā)變組系統(tǒng)構(gòu)成和保護(hù)配置具有典型性。該機(jī)組采用發(fā)變組單元接線，發(fā)電機(jī)出口設(shè)置斷路器。主變壓器（簡(jiǎn)稱主變）低壓側(cè)連接高壓廠用工作變壓器（簡(jiǎn)稱高廠變）A、B、C，主變壓器經(jīng)500kV斷路器接入500kV電網(wǎng)，升壓站采用雙母線接線方式。該機(jī)組的整套試驗(yàn)接線示意圖如圖1所示，圖中 K1、K2、K3、K4、K5為啟動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)置的短路點(diǎn)。

圖1 典型的發(fā)變組系統(tǒng)電氣接線圖Fig.1 Typical electrical wiring diagram of generator－transformer system

1.2 典型保護(hù)配置

發(fā)變組系統(tǒng)配備有大量的保護(hù)裝置，其中發(fā)電機(jī)配備的保護(hù)包括差動(dòng)保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、定子100%接地保護(hù)、定子95%接地保護(hù)、復(fù)壓過(guò)流保護(hù)、匝間保護(hù)、失磁保護(hù)、過(guò)激磁保護(hù)、逆功率保護(hù)、失步保護(hù)、頻率保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、誤上電保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)、啟停機(jī)保護(hù)、轉(zhuǎn)子接地保護(hù)；主變配備的保護(hù)包括差動(dòng)保護(hù)、主變分相差動(dòng)保護(hù)、高壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù)、復(fù)壓過(guò)流保護(hù)、低壓側(cè)接地保護(hù)、斷路器閃絡(luò)保護(hù)、非全相保護(hù)；高廠變配備的保護(hù)包括差動(dòng)保護(hù)、低壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù)和復(fù)壓過(guò)流保護(hù)；主變和廠用變壓器（簡(jiǎn)稱廠變）配備的非電量保護(hù)包括瓦斯保護(hù)、壓力釋放保護(hù)、變壓器油溫高保護(hù)、變壓器繞組溫度高保護(hù)、變壓器油位異常保護(hù)和冷卻器全停保護(hù)。

2 各試驗(yàn)階段特點(diǎn)和問(wèn)題處理

2.1 短路和空載試驗(yàn)時(shí)勵(lì)磁變臨時(shí)電源選擇

由于自并勵(lì)系統(tǒng)的勵(lì)磁電源取自發(fā)電機(jī)端部，在發(fā)電機(jī)短路和空載試驗(yàn)等特殊工況下，發(fā)電機(jī)無(wú)法提供正常的勵(lì)磁電源。因此，在發(fā)電機(jī)總啟動(dòng)過(guò)程中通常從高壓廠用電取1路電源作為勵(lì)磁變壓器（簡(jiǎn)稱勵(lì)磁變）的臨時(shí)電源。因此路電源為臨時(shí)電源，通常設(shè)計(jì)時(shí)不作考慮，定值計(jì)算時(shí)也沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊的安排。在選擇勵(lì)磁變的臨時(shí)電源時(shí)，如此電源的容量不夠會(huì)造成發(fā)電機(jī)短路試驗(yàn)達(dá)不到額定值；如此電源定值設(shè)定不恰當(dāng)會(huì)造成試驗(yàn)過(guò)程中保護(hù)誤動(dòng)和拒動(dòng)［4］。

2.1.1 臨時(shí)勵(lì)磁電源容量選擇和保護(hù)設(shè)定

發(fā)電機(jī)短路空載試驗(yàn)之前，發(fā)變組保護(hù)尚未投運(yùn)，試驗(yàn)期間勵(lì)磁變和轉(zhuǎn)子繞組均靠臨時(shí)電源間隔提供保護(hù)。發(fā)電機(jī)短路特性試驗(yàn)時(shí)短路電流達(dá)到額定電流時(shí)需要的勵(lì)磁電流最大，可將此時(shí)的勵(lì)磁電流作為最大試驗(yàn)電流，將其作為選擇開(kāi)關(guān)容量、電纜容量和過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定的依據(jù)。

以華能銅川電廠1號(hào)機(jī)組為例，1號(hào)發(fā)電機(jī)組機(jī)端電壓為22kV，采用自并勵(lì)勵(lì)磁方式，勵(lì)磁變?nèi)萘繛? 600kVA，勵(lì)磁變低壓側(cè)電壓為810V，勵(lì)磁系統(tǒng)臨時(shí)電源取自廠用6kV母線A段。根據(jù)制造廠提供的發(fā)電機(jī)特性曲線，1號(hào)機(jī)短路試驗(yàn)時(shí)最大的勵(lì)磁電流為Ifd＝2 958A，折算到交流側(cè)，IS＝0.816Ifd＝2 413.7A；再據(jù)此計(jì)算勵(lì)磁變高壓側(cè)電流為I1＝889A。此電流即為總啟動(dòng)試驗(yàn)過(guò)程中臨時(shí)勵(lì)磁電源的最大電流，可作為過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定依據(jù)。

2.1.2 過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定

由于此時(shí)的勵(lì)磁變高壓側(cè)電壓6.3kV遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于正常的運(yùn)行電壓22kV，勵(lì)磁變本體發(fā)生過(guò)負(fù)荷的可能性很小，此時(shí)設(shè)置的過(guò)負(fù)荷保護(hù)主要是為了防止轉(zhuǎn)子繞組過(guò)負(fù)荷。過(guò)負(fù)荷保護(hù)按短路試驗(yàn)最大勵(lì)磁電流下能可靠返回的條件進(jìn)行整定。計(jì)算式為

式中：Iop3為過(guò)流III段動(dòng)作值，A；Krel為可靠系數(shù)，取1.05；Kr為返回系數(shù)，取0.9；na為電流互感器變比。

將各參數(shù)代入式（1）得Iop3＝1.30A。

動(dòng)作時(shí)限t3＝10s，發(fā)信或跳閘。

2.1.3 臨時(shí)電源速斷保護(hù)整定

速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按照避開(kāi)低壓側(cè)三相短路的條件來(lái)整定［5］。由于一般的勵(lì)磁變?yōu)楦墒阶儔浩鞑⑶易鳛榕R時(shí)電源時(shí)合閘電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于額定電壓，因此無(wú)須考慮勵(lì)磁涌流影響。以銅川電廠1號(hào)機(jī)勵(lì)磁變?yōu)槔?，?lì)磁變變比為22kV／810V，額定電流為173.2A／4 591A，短路阻抗為8.39%，接線形式為YN－d11，勵(lì)磁變臨時(shí)電源電壓為6.3kV。忽略主變及系統(tǒng)阻抗，則勵(lì)磁變低壓側(cè)三相金屬性短路時(shí)，高壓側(cè)電流為

速斷保護(hù)電流整定為

式中：Krel為可靠系數(shù)，取1.2；na為臨時(shí)間隔電流互感器變比。

將各參數(shù)代入式（2）得Iop1＝8.87A。

動(dòng)作時(shí)限t1＝0s。

2.1.4 過(guò)流保護(hù)整定

動(dòng)作電流Iop2按保證勵(lì)磁變低壓側(cè)兩相短路有足夠靈敏度來(lái)整定。

式中Ksen為靈敏度。

將各參數(shù)代入式（3）得Iop2＝320A。

動(dòng)作時(shí)限t2與整流柜熔斷器配合，取t2＝0.3s。

以上選擇勵(lì)磁變臨時(shí)電源和整定保護(hù)定值的原則，在十幾個(gè)發(fā)電廠的電氣總啟動(dòng)試驗(yàn)中應(yīng)用表明，效果良好。

2.2 短路試驗(yàn)特點(diǎn)和處理方法

以圖1所示的典型發(fā)變組系統(tǒng)為例，整套試驗(yàn)過(guò)程中的短路點(diǎn)共有5個(gè)，分別命名為K1、K2、K3、K4、K5。K1點(diǎn)為發(fā)電機(jī)短路點(diǎn)，位置位于發(fā)電機(jī)出口。K1點(diǎn)短路試驗(yàn)的目的是錄取發(fā)電機(jī)的短路特性，與制造廠出廠數(shù)據(jù)相比較，以判斷發(fā)電機(jī)是否正常。K2點(diǎn)位于主變高壓側(cè)，K3、K4、K5點(diǎn)位于廠變低壓側(cè)，設(shè)置 K2、K3、K4、K5點(diǎn)的目的是分別檢查主變差動(dòng)和廠變差動(dòng)的電流回路極性配置是否正確。

短路試驗(yàn)應(yīng)具備的條件是：發(fā)電機(jī)本體電氣試驗(yàn)已合格，已通入合格的定子冷卻水，發(fā)電機(jī)已經(jīng)定速3 000r／min。短路試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的故障為：

（1）發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)發(fā)生故障，發(fā)電機(jī)過(guò)流，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)定子線圈過(guò)熱。

（2）勵(lì)磁系統(tǒng)發(fā)生故障。例如，勵(lì)磁變短路故障、可控硅短路、勵(lì)磁系統(tǒng)過(guò)熱等。

（3）主變高壓側(cè)短路點(diǎn)K2點(diǎn)進(jìn)行短路試驗(yàn)時(shí)，未對(duì)接入母差保護(hù)的2組電流進(jìn)行隔離，造成母差保護(hù)誤動(dòng)。華北地區(qū)某電廠曾經(jīng)發(fā)生過(guò)整套啟動(dòng)時(shí)，由于母差電流未隔離造成短路試驗(yàn)時(shí)母差保護(hù)誤動(dòng)，而使全廠失電。

（4）發(fā)電機(jī)短路點(diǎn)開(kāi)路，造成發(fā)電機(jī)過(guò)電壓，此類故障最為危險(xiǎn)，損害最大。對(duì)于發(fā)電機(jī)過(guò)電壓保護(hù)，通常的整定原則為200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)組，裝設(shè)于機(jī)端電壓互感器二次相間過(guò)電壓保護(hù)的整定值Uop.set為

式中：k為汽輪發(fā)電機(jī)允許過(guò)電壓倍數(shù)，一般取1.25～1.3；UG.N為發(fā)電機(jī)一次額定電壓，V；ntv為發(fā)電機(jī)電壓互感器變比；Ug.n為發(fā)電機(jī)二次額定電壓。動(dòng)作時(shí)間通常取0.5s。

發(fā)電機(jī)短路試驗(yàn)過(guò)程中，按交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，錄取的短路曲線最大電流要達(dá)到發(fā)電機(jī)的額定電流。此時(shí)勵(lì)磁電流Ifk比發(fā)電機(jī)空載時(shí)的勵(lì)磁電流Ifo要大得多，倍數(shù)可由發(fā)電機(jī)的短路比求得。由于短路比Kc＝Ifo／Ifk，故Ifk＝Ifo／Kc。如果此時(shí)發(fā)生短路點(diǎn)開(kāi)路，勵(lì)磁電流不能突變。根據(jù)發(fā)電機(jī)的空載特性曲線可以求得，此時(shí)的發(fā)電機(jī)電壓為U ＝Ug.n／Kc。由于Kc的取值通常為0.4～0.6，此時(shí)發(fā)電機(jī)電壓為發(fā)電機(jī)額定電壓的1.6～2.5倍。因此，0.5s的延時(shí)會(huì)造成發(fā)電機(jī)定子絕緣破壞，甚至有可能造成匝間短路。

另外，根據(jù)多臺(tái)大中型發(fā)電機(jī)組短路試驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，發(fā)電機(jī)短路試驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓小于0.1Ug.n，主變高壓側(cè)短路試驗(yàn)時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓小于0.3Ug.n。因此在整套啟動(dòng)短路試驗(yàn)過(guò)程中，臨時(shí)修改發(fā)電機(jī)定子過(guò)電壓的定值為0.3Ug.n，0s跳閘能可靠地保證發(fā)電機(jī)的安全。

綜上所述，在整套啟動(dòng)短路試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)該投入的保護(hù)包括：發(fā)電機(jī)的斷水保護(hù)和勵(lì)磁系統(tǒng)保護(hù)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)、轉(zhuǎn)子過(guò)負(fù)荷保護(hù)，保護(hù)的出口只投跳滅磁開(kāi)關(guān)。臨時(shí)修改發(fā)電機(jī)定子過(guò)電壓的定值為0.3Ug.n，0s跳閘。尤其要注意的是在進(jìn)行K2點(diǎn)短路試驗(yàn)時(shí)，一定要對(duì)用于母差保護(hù)的2組電流進(jìn)行隔離，在端子箱或者母差保護(hù)柜的外側(cè)做好隔離工作。

2.3 空載試驗(yàn)特點(diǎn)和處理方法

發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)的主要目的是：

（1）錄取發(fā)電機(jī)空載特性曲線，比較其與制造廠出廠數(shù)據(jù)，判斷發(fā)電機(jī)空載特性是否正常。

（2）檢查電壓回路及相關(guān)繼電保護(hù)回路的正確性。規(guī)程規(guī)定，發(fā)電機(jī)的空載最高電壓要達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電壓的1.3倍，當(dāng)發(fā)電機(jī)出口不裝設(shè)出口斷路器時(shí)，發(fā)電機(jī)變壓器組的整組空載特性的最高電壓只升至其額定值的1.05倍。

空載試驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)首次接受額定電壓的考驗(yàn)，存在的主要風(fēng)險(xiǎn)是發(fā)電機(jī)發(fā)生定子接地和故障時(shí)發(fā)電機(jī)出口短路。例如，2012年10月，西北地區(qū)某電廠1號(hào)發(fā)電機(jī)在0起升壓過(guò)程中，當(dāng)升壓至額定電壓的1.15倍時(shí)，發(fā)電機(jī)電壓互感器柜突然發(fā)生短路。通過(guò)分析，此次事故原因：廠家配置的避雷器耐壓等級(jí)是10.5kV，與設(shè)計(jì)的17kV有較大的差距，而發(fā)電機(jī)的額定電壓是10.5kV，升壓至1.15倍時(shí)，避雷器發(fā)生爆炸，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出口短路。另外在空載試驗(yàn)中勵(lì)磁系統(tǒng)處于手動(dòng)模式，采用手動(dòng)模式升壓，隨著電壓的升高，勵(lì)磁系統(tǒng)的導(dǎo)通角越來(lái)越小，勵(lì)磁電流會(huì)變化很快，容易造成發(fā)電機(jī)過(guò)電壓。

因此在發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)階段，應(yīng)將差動(dòng)保護(hù)以及與電流相關(guān)的保護(hù)全部投入，發(fā)電機(jī)過(guò)電壓定值修改為1.3Un，0.3s跳閘。

2.4 勵(lì)磁特性試驗(yàn)特點(diǎn)和處理方法

勵(lì)磁特性試驗(yàn)主要包括：0起升壓試驗(yàn)、通道切換試驗(yàn)、手自動(dòng)切換試驗(yàn)、電壓互感器斷線試驗(yàn)、階躍試驗(yàn)等。勵(lì)磁特性試驗(yàn)是為了測(cè)試勵(lì)磁系統(tǒng)性能指標(biāo)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，勵(lì)磁參數(shù)設(shè)置是否合理。

勵(lì)磁特性試驗(yàn)與空載試驗(yàn)的不同之處是：空載試驗(yàn)時(shí)，勵(lì)磁系統(tǒng)工作于手動(dòng)模式，采用緩慢升磁的辦法；勵(lì)磁特性試驗(yàn)采用自動(dòng)模式，存在誤強(qiáng)勵(lì)等方面的危險(xiǎn)。北方地區(qū)某機(jī)組勵(lì)磁試驗(yàn)時(shí)，分散控制系統(tǒng)（dstributed control system，DCS）發(fā)建壓指令，滅磁開(kāi)關(guān)跳閘，DCS畫(huà)面顯示建壓未成功，發(fā)變組保護(hù)未見(jiàn)異常。事故發(fā)生后，檢查發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器一次保險(xiǎn)未接入。分析認(rèn)為，發(fā)電機(jī)升壓時(shí)，由于電壓互感器實(shí)際未投入使用，所以二次回路檢測(cè)不到發(fā)電機(jī)電壓，勵(lì)磁系統(tǒng)因采集不到電壓信息而不停增加勵(lì)磁，造成誤強(qiáng)勵(lì)事故。由于無(wú)電壓接入，發(fā)變組保護(hù)未動(dòng)作，使勵(lì)磁系統(tǒng)內(nèi)的轉(zhuǎn)子過(guò)電壓保護(hù)動(dòng)作，逆變滅磁。

因此，在勵(lì)磁特性試驗(yàn)階段，應(yīng)仔細(xì)檢查勵(lì)磁裝置的參數(shù)設(shè)置和勵(lì)磁系統(tǒng)本身保護(hù)的投入情況。

2.5 同期定相和假同期試驗(yàn)特點(diǎn)和處理方法

同期定相試驗(yàn)是為了檢查同期系統(tǒng)的待并側(cè)電壓和系統(tǒng)側(cè)電壓在同一電源系統(tǒng)下是否指示在同相位，并且測(cè)量待并側(cè)電壓和系統(tǒng)側(cè)電壓的額定值［6］。假同期試驗(yàn)是為了驗(yàn)證同期系統(tǒng)的工作狀況，合閘點(diǎn)是否在同期點(diǎn)上。通常，同期系統(tǒng)電壓額定值是以同期定相時(shí)實(shí)測(cè)的待并側(cè)額定值和系統(tǒng)側(cè)額定值為準(zhǔn)。然而實(shí)際操作中，由于電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化，使主變的檔位經(jīng)常變化，若兩側(cè)的額定值沒(méi)有隨檔位變化調(diào)整就會(huì)造成合閘時(shí)壓差太大，有非同期并網(wǎng)的危險(xiǎn)。

以華能天津某電廠為例，該電廠采用主變高壓側(cè)斷路器并網(wǎng)方式，待并側(cè)電壓取發(fā)電機(jī)機(jī)端線電壓Ucb（100V），系統(tǒng)側(cè)電壓取Sc630電壓（100V），主變采用YD11接線方式。正常運(yùn)行時(shí)待并側(cè)和系統(tǒng)側(cè)無(wú)轉(zhuǎn)角，主變的額定變比為242kV／10.5kV。發(fā)變組系統(tǒng)采用斷開(kāi)發(fā)電機(jī)機(jī)端與封閉母線的連線、主變倒充的方法進(jìn)行同期定相，定相時(shí)主變?cè)?檔，此時(shí)檢測(cè)到待并側(cè)電壓和系統(tǒng)側(cè)電壓相角差為0°，將系統(tǒng)側(cè)電壓和待并側(cè)電壓分別設(shè)置為107.7、97.9V。后來(lái)電廠根據(jù)電網(wǎng)公司要求，將主變檔位調(diào)成4檔，然后進(jìn)行假同期試驗(yàn)。采用中國(guó)電力科學(xué)研究院WFLC－VI型發(fā)電機(jī)特性儀進(jìn)行錄波，分別錄取發(fā)電機(jī)壓差、頻差、相角差，以及指令時(shí)間和合閘時(shí)間。并網(wǎng)定值為：電壓差±4V、頻差0.2Hz、相角差15°，此時(shí)系統(tǒng)電壓為23.7kV。共進(jìn)行了3次假同期試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 假同期試驗(yàn)結(jié)果Tab.1 Test results of false synchronization

由表1可知，相角差和頻差都能滿足要求，壓差有1次滿足要求，有2次超出了定值范圍。經(jīng)分析，原因是主變的檔位發(fā)生了變化，而待并側(cè)電壓額定值和系統(tǒng)側(cè)電壓額定值并沒(méi)有隨之調(diào)整。理論分析可知，假設(shè)系統(tǒng)電壓為23.7 kV，同期裝置判斷的極端情況為：發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓高于系統(tǒng)電壓4 V，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓二次值低于系統(tǒng)電壓4 V。分別按這2種情況計(jì)算實(shí)際并網(wǎng)時(shí)的一次壓差。

（1）機(jī)端電壓高時(shí)，此時(shí)系統(tǒng)電壓為23.7 kV，調(diào)整后的二次電壓為100 V，此時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)整后的二次電壓應(yīng)為104 V，折算后發(fā)電機(jī)機(jī)端的實(shí)際電壓為101.8 kV。此時(shí)，主變實(shí)際為4檔，主變高壓側(cè)的實(shí)際電壓為228.8 kV，并網(wǎng)的壓差為8.2 kV。

（2）機(jī)端電壓低時(shí)，由于此時(shí)系統(tǒng)電壓為23.7 kV，經(jīng)調(diào)整后的二次電壓為100 V，此時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)整后的二次電壓應(yīng)為96 V，折算后發(fā)電機(jī)機(jī)端的實(shí)際電壓為9.3 kV。此時(shí)，主變實(shí)際為4檔，主變高壓側(cè)的實(shí)際電壓為211.2 V，并網(wǎng)的壓差為25.8 kV。

由以上計(jì)算可知，如果待并側(cè)額定值和系統(tǒng)側(cè)額定值不隨主變檔位的變化進(jìn)行調(diào)整，有造成非同期并網(wǎng)，對(duì)一次設(shè)備造成傷害的風(fēng)險(xiǎn)。后來(lái)將待并側(cè)的額定電壓值定為105.4 V，經(jīng)計(jì)算，當(dāng)待并側(cè)電壓高時(shí)，并網(wǎng)時(shí)最大壓差為9.3 kV，待并側(cè)電壓低時(shí)，壓差為－9.5 kV。修改參數(shù)后，又進(jìn)行第3次假同期試驗(yàn)，結(jié)果明顯優(yōu)于參數(shù)修改前的，并網(wǎng)效果很理想。定值調(diào)整的計(jì)算式為

式中：Uy為原待并側(cè)電壓額定值，V；Ux為新待并側(cè)電壓額定值，V；Ty為原檔位；Tx為新檔位。

綜上所述，在同期定相和假同期期間要做好待并側(cè)額定值和系統(tǒng)側(cè)額定值的整定工作，根據(jù)主變檔位的變化做好待并側(cè)額定值的調(diào)整。假同期試驗(yàn)過(guò)程中最大的風(fēng)險(xiǎn)是并網(wǎng)斷路器的假并列會(huì)導(dǎo)致熱工的并網(wǎng)加初負(fù)荷邏輯誤動(dòng)作，錯(cuò)誤開(kāi)調(diào)節(jié)門(mén)或者增加進(jìn)氣量，造成發(fā)電機(jī)超速?？梢圆捎门R時(shí)解除邏輯等方法來(lái)防范上述風(fēng)險(xiǎn)。

2.6 同期前應(yīng)投入的保護(hù)

在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)之前，由于發(fā)變組和電網(wǎng)系統(tǒng)是2個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，發(fā)變組系統(tǒng)的出口，包括啟動(dòng)失靈和解除復(fù)壓閉鎖壓板、關(guān)主汽門(mén)壓板都是不投的，并網(wǎng)前這些壓板都要投入。發(fā)變組系統(tǒng)中用于母差保護(hù)的電流回路，在并網(wǎng)前也要接入母差保護(hù)，但在并網(wǎng)前要申請(qǐng)退出母差保護(hù)，并網(wǎng)后檢查差流無(wú)誤后再投入母差保護(hù)。

2.7 其他保護(hù)的投入時(shí)機(jī)

“誤上電”是指發(fā)電機(jī)在不滿足并網(wǎng)條件時(shí)，單相、兩相或三相并入系統(tǒng)［7］。“誤上電”的主要故障情況有：

（1）未加勵(lì)磁時(shí)，發(fā)生誤合閘。

（2）發(fā)電機(jī)并網(wǎng)前或剛斷開(kāi)系統(tǒng)后，機(jī)端出口斷路器或高壓斷路器發(fā)生兩相或者單相閃絡(luò)。

（3）發(fā)電機(jī)非同期合閘。

因此，在整套啟動(dòng)期間應(yīng)保證“誤上電”保護(hù)投入，并網(wǎng)后退出。發(fā)電機(jī)啟停機(jī)保護(hù)用于反映發(fā)電機(jī)在低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)的定子接地及相間故障，因此該保護(hù)應(yīng)該在短路試驗(yàn)結(jié)束后投入。文獻(xiàn)［8］中介紹了一起斷路器閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作實(shí)例，提出斷路器閃絡(luò)保護(hù)應(yīng)該在隔刀合閘前投入，在整套啟動(dòng)期間，應(yīng)該在短路試驗(yàn)結(jié)束后投入，這樣既可以防止短路試驗(yàn)期間閃絡(luò)保護(hù)誤動(dòng)，也能夠很好地保證閃絡(luò)保護(hù)的正常運(yùn)行。發(fā)電機(jī)保護(hù)中涉及到與方向有關(guān)的保護(hù)，例如功率保護(hù)等，應(yīng)該在并網(wǎng)檢查完方向之后再投入。基于三次諧波原理的定子接地保護(hù)，需要在并網(wǎng)實(shí)測(cè)三次諧波后才能投入。

非電量保護(hù)主要有發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)、變壓器的油溫高、繞組溫高保護(hù)、瓦斯保護(hù)、壓力釋放保護(hù)以及冷卻器全停保護(hù)。發(fā)電機(jī)斷水保護(hù)應(yīng)該在短路試驗(yàn)之前投入；瓦斯保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，應(yīng)該一直投入；變壓器油溫高和繞組溫度高保護(hù)以及冷卻器全停保護(hù)，由于在多年的運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)生過(guò)多次由于溫度表節(jié)點(diǎn)抖動(dòng)造成的誤跳閘，建議這幾個(gè)保護(hù)只投信號(hào)，不跳閘；壓力釋放保護(hù)建議只投信號(hào)［9－10］。

3 發(fā)變組保護(hù)的投退原則

綜上所述，發(fā)電機(jī)整套啟動(dòng)電氣試驗(yàn)期間，在不同的試驗(yàn)階段，不僅定值的設(shè)置與運(yùn)行期間不同，而且保護(hù)的投退也與正常運(yùn)行期間不同。結(jié)合上述不同試驗(yàn)階段的特點(diǎn)，以圖1所示發(fā)變組系統(tǒng)為例，總結(jié)不同試驗(yàn)階段保護(hù)的投退原則，如表2所示。表2中A為短路試驗(yàn)階段，B為空載試驗(yàn)階段，C為勵(lì)磁特性試驗(yàn)階段，D為假同期和同期定相階段，E為并網(wǎng)前，F(xiàn)為并網(wǎng)后。

另外，在主變、高廠變的非電量保護(hù)中，整套啟動(dòng)試驗(yàn)時(shí)瓦斯保護(hù)投跳閘，其他的非電量保護(hù)投信號(hào)。在假同期試驗(yàn)結(jié)束前，只投跳滅磁開(kāi)關(guān)壓板，并網(wǎng)前投入所有的保護(hù)出口。在短路試驗(yàn)時(shí)，必須注意接入母差保護(hù)的2組電流的隔離工作，并網(wǎng)前將此2組電流接入母差保護(hù)裝置，首次并網(wǎng)前申請(qǐng)退出母差保護(hù)，并網(wǎng)后檢查電流回路的極性無(wú)誤后再投入母差保護(hù)。

表2 不同試驗(yàn)階段各類保護(hù)投退原則Tab.2 Protection switching principles at different test stages

4 結(jié) 論

大型發(fā)電機(jī)組整套啟動(dòng)電氣總試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)變組系統(tǒng)的工況與正常運(yùn)行時(shí)不盡相同，根據(jù)不同試驗(yàn)階段特點(diǎn)，采取不同的應(yīng)對(duì)策略。

（1）臨時(shí)勵(lì)磁電源變壓器保護(hù)整定時(shí)不用考慮勵(lì)磁涌流影響，速斷保護(hù)可以整定較低數(shù)值，提高靈敏度。短路試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)電機(jī)定子過(guò)電壓的定值為0.3 Ug.n，0s跳閘；在空載試驗(yàn)時(shí)，發(fā)電機(jī)過(guò)電壓定值修改為1.3 Ug.n，0.3 s跳閘。

（2）同期裝置中待并側(cè)額定值和系統(tǒng)側(cè)額定值要隨主變檔位的變化進(jìn)行調(diào)整，并網(wǎng)前投入啟動(dòng)失靈和解除復(fù)壓閉鎖壓板、關(guān)主汽門(mén)等相關(guān)保護(hù)。

（3）發(fā)電機(jī)整套啟動(dòng)電氣試驗(yàn)期間應(yīng)針對(duì)不同的試驗(yàn)階段進(jìn)行保護(hù)的投退。

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