洪梅子,張侃君，陳 堃

（國網(wǎng)湖北省電力公司電力科學(xué)研究院，湖北 武漢 430077）

0 引言

近年來，在不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和研究改進(jìn)方法的基礎(chǔ)上，發(fā)電廠電氣調(diào)試已經(jīng)逐漸形成了一套較為規(guī)范的流程。目前的調(diào)試方法的優(yōu)點(diǎn)在于原理簡單，操作簡便[1]，但電氣二次調(diào)試作為發(fā)電廠調(diào)試中的一個(gè)重要組成部分，仍然存在一些問題[2][3]，例如校驗(yàn)結(jié)果不夠準(zhǔn)確，在機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行后因電流互感器（TA）極性錯(cuò)誤導(dǎo)致機(jī)組非計(jì)劃停機(jī)等，現(xiàn)有的調(diào)試方法已不能滿足實(shí)際對調(diào)試結(jié)果的高準(zhǔn)確性以及調(diào)試工作高效率的要求。因此，對發(fā)電廠電氣二次調(diào)試中存在的若干問題進(jìn)行研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文對二次系統(tǒng)調(diào)試的規(guī)范性、TA極性測量的改進(jìn)以及TA選型優(yōu)化等問題進(jìn)行了分析，最后提出了相應(yīng)的解決方案。

1 發(fā)電廠電氣二次調(diào)試方法分析

目前，發(fā)電廠電氣調(diào)試按順序可分為交接試驗(yàn)和系統(tǒng)試驗(yàn)兩個(gè)階段，其中交接試驗(yàn)又可分為單體調(diào)試和分系統(tǒng)調(diào)試兩部分。發(fā)電廠電氣二次調(diào)試的內(nèi)容主要包括二次回路檢查、二次回路極性校驗(yàn)、二次設(shè)備及與二次設(shè)備相關(guān)的一次設(shè)備保護(hù)校驗(yàn)等。

1.1 二次回路檢查

二次回路檢查是電氣二次調(diào)試的基礎(chǔ)，目的是保證二次回路的正確性和完整性，該項(xiàng)工作的質(zhì)量將對后續(xù)工作的有效開展起著關(guān)鍵作用。

目前，檢查二次回路是否正確一般采用燈泡法或萬用表法。其中燈泡法是指在電纜芯和大地構(gòu)成的回路中間串聯(lián)燈泡和電池，當(dāng)燈泡點(diǎn)亮，說明回路正確。萬用表法的原理與之相同，將萬用表串聯(lián)在回路中，萬用表發(fā)出蜂鳴聲，說明回路正確。

該方法有效地檢查了二次回路硬接線的正確性，為后續(xù)的工作打下了基礎(chǔ)。但由于現(xiàn)場硬接線數(shù)量太多，容易造成疏漏，并且該方法只能檢查接線的正確性，不能保證二次回路原理上的正確性，因此還需要進(jìn)行二次通流、保護(hù)校驗(yàn)等后續(xù)工作。

1.2 二次回路極性校驗(yàn)

在發(fā)電廠調(diào)試的交接試驗(yàn)和系統(tǒng)試驗(yàn)中，都需進(jìn)行二次回路的極性校驗(yàn)。

以電流互感器（TA）的極性校驗(yàn)為例，在交接試驗(yàn)中，通常采用一次通流和二次通流的方法。二次通流是利用繼電保護(hù)儀在TA根部加入二次電流，通過對保護(hù)裝置測量結(jié)果的分析，判斷保護(hù)極性是否正確。二次通流只能檢測通流回路中的TA極性的正確性，而一次通流則可以檢查調(diào)試范圍內(nèi)所有的TA極性。一次通流試驗(yàn)需要用一個(gè)大電流發(fā)生器，從一次側(cè)TA繞組直接通入電流，或者將變壓器低壓側(cè)短接，用升壓變在變壓器高壓側(cè)加壓，用變壓器的短路電流作為一次電流[4]。由于此方法中用到的短路電流遠(yuǎn)小于額定電流，最后還要在系統(tǒng)調(diào)試的過程中，校驗(yàn)TA極性，對交接試驗(yàn)的測試結(jié)果作進(jìn)一步驗(yàn)證。

我這時(shí)意識到，在這個(gè)叫老四的人身邊小心點(diǎn)是明智的，盡管他之前在平臺上救我時(shí)滿面和氣，但這種平靜的外表下好像暗藏危險(xiǎn)。

由于變壓器的變比太大，在進(jìn)行通流試驗(yàn)時(shí)，二次側(cè)的電流很小，只有毫安。而一般的鉗型相位表的精度沒有這么高，不能測出二次側(cè)電流的大小，無法確定變壓器高低壓側(cè)的相位，也無法校驗(yàn)差動(dòng)保護(hù)的極性，只能等到帶負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)再進(jìn)行校驗(yàn)。一旦極性反接，就需要停電進(jìn)行改線，影響了調(diào)試的進(jìn)度和系統(tǒng)的運(yùn)行。所以需要改進(jìn)試驗(yàn)方法，使小電流也可以被準(zhǔn)確測量，這樣就可以在帶負(fù)荷前確定差動(dòng)TA的接線是否正確。

1.3 二次設(shè)備及與其相關(guān)一次設(shè)備檢驗(yàn)

主要通過對繼電保護(hù)裝置的調(diào)試來檢查二次設(shè)備以及與二次設(shè)備相關(guān)的一次設(shè)備的性能是否合格。繼電保護(hù)調(diào)試主要包括發(fā)變組保護(hù)調(diào)試、起備變保護(hù)調(diào)試、同期裝置的調(diào)試和勵(lì)磁裝置的調(diào)試。

發(fā)電廠電氣調(diào)試過程中，主要存在兩個(gè)不規(guī)范問題：（1）繼電保護(hù)調(diào)試需要模擬電氣故障的實(shí)際過程，通過繼電保護(hù)裝置對故障的反應(yīng)來對二次設(shè)備及與之相關(guān)的一次設(shè)備進(jìn)行檢測。但是，現(xiàn)有的繼電保護(hù)校驗(yàn)?zāi)M故障狀態(tài)與實(shí)際情況并不相符，導(dǎo)致出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)結(jié)果與實(shí)際不符。此時(shí)，應(yīng)該用整組功能進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)檎M功能可實(shí)際模擬故障情況。（2）在做某些功能試驗(yàn)時(shí)，由于原理復(fù)雜，常規(guī)的通流加壓的方法無法達(dá)到要求，需要用繼電保護(hù)儀的新功能來提高工作的準(zhǔn)確性和效率，在下一節(jié)中，將以失磁保護(hù)為例，介紹調(diào)試復(fù)雜保護(hù)應(yīng)用的規(guī)范方法。

2 電氣二次調(diào)試改進(jìn)措施

上文對現(xiàn)有的發(fā)電廠電氣二次調(diào)試方法作了簡要分析，雖然電氣二次調(diào)試方法已經(jīng)較為成熟，但依然存在調(diào)試不規(guī)范、TA極性測量困難、差動(dòng)保護(hù)中TA選擇不合適等問題，下面將對這些問題進(jìn)行分析探討。

2.1 調(diào)試規(guī)范化改進(jìn)措施

以某電廠的失磁保護(hù)調(diào)試為例，傳統(tǒng)的校驗(yàn)方法只能測出異步阻抗圓的上下端點(diǎn)，上端點(diǎn)阻抗為2.09Ω∠-90°，下端點(diǎn)阻抗為33.36Ω∠-90°。

該方法只能大致校驗(yàn)出阻抗圓的位置。改用繼電保護(hù)儀的阻抗特性試驗(yàn)功能模塊來進(jìn)行試驗(yàn)，繼電保護(hù)儀自動(dòng)測出的特性圖如圖1所示。

圖1 新方法測得的阻抗圓Fig.1 The impedance circle measuring with new method

通過比較，采用阻抗特性試驗(yàn)的方法比傳統(tǒng)的測量上下端點(diǎn)的方法不僅效率高，而且結(jié)果準(zhǔn)確直觀。

2.2 TA極性測試優(yōu)化方法

圖2 多回繞線法測小電流Fig.2 Measuring small current with multi winding line method

在圖2中，A、B是纏繞了N圈的導(dǎo)線兩端，用鉗形電流表測量A、B之間的電流，就是擴(kuò)大了N倍的電流，這樣就很容易測出小電流。

2.3 TA選型

在調(diào)試的過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)TA選型錯(cuò)誤，例如，主變高壓側(cè)TA與中性點(diǎn)TA的容量差異過大，某側(cè)TA的容量選擇過小等。發(fā)生外部短路時(shí)，各側(cè)TA的飽和程度明顯不一致，導(dǎo)致差流增大，造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。某側(cè)TA的容量選擇過小，將導(dǎo)致發(fā)生外部短路時(shí)，TA出現(xiàn)嚴(yán)重飽和，導(dǎo)致差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。因此在調(diào)試的過程中，應(yīng)該對TA的容量變比選擇中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋并改正，避免運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問題。

例如，在某電廠調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)得出的高廠變差動(dòng)的制動(dòng)系數(shù)k與定值偏差較大。原因在于高廠變的高低壓側(cè)變比相差太大，高壓側(cè)的TA變比為1 600/1，低壓側(cè)的TA變比為1 000/5，這樣導(dǎo)致高壓側(cè)的額定電流為0.33 A，低壓側(cè)的額定電流為5.725 A，計(jì)算出的平衡系數(shù)相差17倍，嚴(yán)重影響了試驗(yàn)結(jié)果。

差動(dòng)保護(hù)中各TA的容量及變比的匹配十分重要，設(shè)計(jì)院在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該充分考慮這一點(diǎn)。在進(jìn)行電流互感器選擇時(shí)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：（1）電流互感器額定一次電流應(yīng)大于主變低壓側(cè)額定電流，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)建議在1.05倍至1.3倍之間[5-6]；（2）按電流互感器二次回路阻抗選擇額定的二次容量；（3）高低壓側(cè)電流互感器的變比選擇應(yīng)與容量一起考慮，應(yīng)使高低壓側(cè)的額定電流相差不要過大，以免引起差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。

2.4 一些特殊設(shè)備的保護(hù)設(shè)計(jì)問題

發(fā)電廠的一些特殊設(shè)備與常規(guī)保護(hù)不同，設(shè)計(jì)的時(shí)候如果按常規(guī)保護(hù)的情況來考慮，會(huì)造成調(diào)試無法正常進(jìn)行。

在某電廠改擴(kuò)建工程中，存在燃機(jī)和汽機(jī)兩個(gè)發(fā)電機(jī)。調(diào)試過程中，燃機(jī)保護(hù)會(huì)發(fā)一個(gè)保護(hù)節(jié)點(diǎn)信號來啟動(dòng)汽機(jī)保護(hù)，而汽機(jī)保護(hù)啟動(dòng)后，也會(huì)發(fā)一個(gè)保護(hù)節(jié)點(diǎn)信號啟動(dòng)燃機(jī)保護(hù)，導(dǎo)致保護(hù)進(jìn)入死循環(huán)，一旦發(fā)生故障，不能復(fù)歸。

通過增加控制屏上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，就可以阻止死循環(huán)。該方法簡單易行，在工程實(shí)踐中取得了良好的效果。

遇到特殊設(shè)備時(shí)，調(diào)試工作一定要全面而細(xì)致，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)與設(shè)計(jì)院反饋并更正。

3 結(jié)語

針對目前發(fā)電廠電氣二次調(diào)試方法依然存在的調(diào)試方法不規(guī)范、電流互感器（TA）變比不匹配、無法在小電流情況下確定保護(hù)極性以及二次回路設(shè)計(jì)不合理等問題，本文對現(xiàn)有發(fā)電廠電氣二次調(diào)試內(nèi)容和方法進(jìn)行了分析，著重闡述了復(fù)雜保護(hù)調(diào)試的改進(jìn)方法，對TA變比不匹配、無法在小電流情況下確定保護(hù)極性以及二次回路設(shè)計(jì)不合理等問題進(jìn)行了研究，并提出了解決方案。

在現(xiàn)場調(diào)試中，可以改進(jìn)的方法還有很多，也不斷有新的問題出現(xiàn)，有待在后期的工作中不斷研究和探討。

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