韓維峰

摘 要：發(fā)電機(jī)出口電壓互感器（PT）主要用于保護(hù)、勵(lì)磁、測(cè)量。然而實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)電機(jī)出口PT由于制造或其他原因故障引起的異常時(shí)有發(fā)生，PT故障不僅影響測(cè)量而且可能造成與之相連的母線電壓降低，二次回路中出現(xiàn)零序電壓，引起發(fā)電機(jī)90%定子接地保護(hù)誤動(dòng)作，造成機(jī)組跳閘，其安全性不容忽視。新更換的PT如何確保其二次回路接線、變比、極性的正確性成為重中之重。以往通過(guò)機(jī)組啟動(dòng)時(shí)做空載特性試驗(yàn)，可以驗(yàn)證PT的正確性。但這樣延長(zhǎng)了機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間且增加了啟動(dòng)用油量。陽(yáng)城電廠7號(hào)、8號(hào)機(jī)組更換新的電壓互感器后通過(guò)PT靜態(tài)反升壓試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證PT的正確性。不僅可以節(jié)省燃油，更重要的是縮短起機(jī)時(shí)間，且保證機(jī)組安全并網(wǎng)。

關(guān)鍵詞：出口PT；反升壓；理論原理分析

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、方案的提出

電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)和變壓器很相似，它也有兩個(gè)繞組，一個(gè)叫一次繞組，一個(gè)叫二次繞組。兩個(gè)繞組都裝在或繞在鐵心上。兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有絕緣，使兩個(gè)繞組之間以及繞組與鐵心之間都有電氣隔離。電壓互感器在運(yùn)行時(shí)，一次繞組N1并聯(lián)接在線路上，二次繞組N2主要用于保護(hù)、勵(lì)磁。測(cè)量。盡管一次電壓很高，但二次卻是低壓的，可以確保操作人員和儀表的安全。

近幾年，國(guó)內(nèi)部分電廠相繼出現(xiàn)由于發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的制造缺陷而故障，導(dǎo)致“發(fā)電機(jī)90%定子接地保護(hù)”誤動(dòng)的情況。為確保機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用的電壓互感器進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)與存在缺陷電壓互感器是同批次的全部更換。眾所周知，在更換電壓互感器時(shí)，需要進(jìn)行其二次回路的拆接線工作。為確保機(jī)組啟動(dòng)時(shí)電壓互感器二次回路的可靠性、安全性及接線的正確性，必須在機(jī)組并網(wǎng)前進(jìn)行發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。此過(guò)程一般需要大約1小時(shí)，這就延長(zhǎng)了機(jī)組的正常啟動(dòng)時(shí)間。為解決以上問(wèn)題，我公司專業(yè)技術(shù)人員另辟蹊徑，對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的相關(guān)試驗(yàn)研究論證，從機(jī)組的安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，尋求機(jī)組靜態(tài)情況下進(jìn)行對(duì)電壓互感器的升壓核相、極性等二次回路的全面檢查方法，最終研究出一種新的方法——發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器進(jìn)行靜態(tài)升壓試驗(yàn)。即在機(jī)組啟動(dòng)之前利用裝置對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器進(jìn)行靜態(tài)升壓試驗(yàn)，來(lái)完成對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的全面檢查。

為了確保發(fā)電機(jī)出口PT的正確性，在機(jī)組大修以及更換PT后就必須做發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)。發(fā)電機(jī)空載試驗(yàn)實(shí)際上是在PT一次側(cè)加電壓，測(cè)量二次側(cè)的電壓、角度。來(lái)判斷其二次回路接線、變比、極性的正確性。但這樣成本非常高。如果通過(guò)三相隔離變器、三相調(diào)壓器在發(fā)電機(jī)出口電壓互感器其中一組二次繞組上加入電壓感應(yīng)至一次繞組，在由一次繞組感應(yīng)至另外兩個(gè)二次繞組上，再通過(guò)對(duì)二次繞組感應(yīng)電壓進(jìn)行核相來(lái)驗(yàn)證PT二次回路接線、變比、極性的正確性。這樣起機(jī)時(shí)不再進(jìn)行發(fā)變組空載試驗(yàn)，不僅可以節(jié)省燃油，更重要的是縮短起機(jī)時(shí)間。

二、理論原理分析以及試驗(yàn)方法

發(fā)電機(jī)靜態(tài)反升壓試驗(yàn)主要是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)在發(fā)電機(jī)出口電壓互感器其中的一組二次繞組上加入電壓，這樣將會(huì)在一次側(cè)感應(yīng)出相應(yīng)電壓，一次電壓再感應(yīng)到其他二次繞組上，再通過(guò)對(duì)二次繞組感應(yīng)電壓進(jìn)行核相來(lái)驗(yàn)證PT二次回路接線、變比、極性的正確性。

由圖1可知如在一組二次繞組a上加入電壓，這樣將會(huì)在一次側(cè)感應(yīng)出相應(yīng)電壓，一次電壓再感應(yīng)到其他二次繞組的a、b、c上以及開三角的繞組上。通過(guò)測(cè)量其他二次繞組的電壓并進(jìn)行核相如A611-A611B611-B611C611-C611如果極性正確不應(yīng)有電壓差值出現(xiàn)。當(dāng)極性接反時(shí)核相電壓為所加電壓的兩倍，如果變比不一致時(shí)在二次繞組上感應(yīng)到電壓幅值將不一致，在核相時(shí)將出現(xiàn)電壓差值。

三、試驗(yàn)方法

1.#8機(jī)試驗(yàn)接線原理圖（圖2）

2.試驗(yàn)注意事項(xiàng)

（1）本次反升壓試驗(yàn)選用發(fā)電機(jī)第一組PT的第二個(gè)二次繞組進(jìn)行反升壓，根據(jù)PT銘牌可知；（1a，1n）繞組變比20kV/100/V容量30VA；（2a，2n）繞組變比20kV/100/V容量50VA；（da，dn）繞組變比20kV/100/3V容量100VA。

（2）根據(jù)PT二次側(cè)第二個(gè)繞組容量，可以計(jì)算二次繞組所允許流過(guò)的電流為：

因此在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中試驗(yàn)電流嚴(yán)禁超過(guò)0.866A。

（3）應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D2試驗(yàn)接線原理圖完成現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)接線，并經(jīng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人和工作負(fù)責(zé)人檢查試驗(yàn)接線，確保接線正確無(wú)誤方可進(jìn)行試驗(yàn)。

（4）在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)逐漸升高電壓，同時(shí)監(jiān)視試驗(yàn)電壓及電流的變化，如果試驗(yàn)電流突然增大，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，防止電流太高燒損PT二次繞組。

（5）當(dāng)二次電壓升至10V時(shí)應(yīng)在發(fā)電機(jī)PT端子箱處進(jìn)行各PT二次電壓值測(cè)量及核相工作。各二次電壓值及相位均正確無(wú)誤后，全面檢查各發(fā)變組保護(hù)柜、故障錄波器、發(fā)電機(jī)測(cè)控柜、發(fā)變組變送器柜、發(fā)變組電度表柜、DCS畫面、勵(lì)磁系統(tǒng)控制柜、安穩(wěn)裝置數(shù)據(jù)采集柜等裝置電壓顯示值及各電壓相位，并做好試驗(yàn)記錄。

（6）以上工作檢查完畢后，繼續(xù)升高試驗(yàn)電壓至100V，這時(shí)發(fā)電機(jī)PT一次側(cè)電壓已升至正常運(yùn)行電壓（發(fā)電機(jī)PT一次側(cè)線電壓20kV）。在升壓過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)視二次電壓及試驗(yàn)電流的變化，發(fā)現(xiàn)電流突然增大時(shí)應(yīng)立即停止試驗(yàn)，查明原因并處理故障后再進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)電壓穩(wěn)定升至100V后，全面檢查各二次電壓回路，測(cè)量各組PT二次電壓值，并進(jìn)行二次電壓核相工作。

（7）發(fā)電機(jī)PT端子箱處核相工作完成后，全面檢查各發(fā)變組保護(hù)柜、故障錄波器、發(fā)電機(jī)測(cè)控柜、發(fā)變組變送器柜、發(fā)變組電度表柜、DCS畫面、勵(lì)磁系統(tǒng)控制柜、安穩(wěn)裝置數(shù)據(jù)采集柜等裝置電壓顯示值及各電壓相位，并做好試驗(yàn)記錄。

四、試驗(yàn)具體步驟如下

1.按照?qǐng)D3試驗(yàn)接線圖檢查檢修箱與試驗(yàn)用隔離變壓器及三相調(diào)壓器之間電纜已經(jīng)連好。

2.先將三相調(diào)壓器調(diào)零。

3.檢查三相調(diào)壓器與PT二次回路的第一繞組電纜已連好。

4.合上試驗(yàn)電源開關(guān)，將PT二次線電壓升至10V，對(duì)PT二次各繞組電壓進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)做好記錄。

5.測(cè)量個(gè)點(diǎn)電壓均正常后，對(duì)PT二次電壓進(jìn)行核相，并將測(cè)量數(shù)據(jù)做好記錄。

6.檢查發(fā)變組保護(hù)柜、勵(lì)磁系統(tǒng)控制柜、變送器柜、故障錄波器柜、電度表柜、NCS柜、安穩(wěn)裝置從柜電壓測(cè)量值正常，將PT二次線電壓升至額定電壓100V，對(duì)PT二次各繞組電壓再次進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)做好記錄。

7.測(cè)量個(gè)點(diǎn)電壓均正常后，對(duì)PT二次電壓再次進(jìn)行核相，并將測(cè)量數(shù)據(jù)做好記錄。

8.檢查發(fā)變組保護(hù)柜、勵(lì)磁系統(tǒng)控制柜、變送器柜、故障錄波器柜、電度表柜、NCS柜、安穩(wěn)裝置從柜電壓測(cè)量值正常，并將各裝置顯示測(cè)量值做好記錄。

9.待各點(diǎn)電壓均檢查完畢后，將試驗(yàn)電壓降至0V后斷開試驗(yàn)電源，拆除試驗(yàn)接線。

10.試驗(yàn)完畢后，恢復(fù)PT柜與離相封母之間的軟連接，并回復(fù)PT柜接地線。

本試驗(yàn)。

五、試驗(yàn)的優(yōu)越性

1.成本低。本試驗(yàn)使用了三相調(diào)壓器和三相隔離變，試驗(yàn)使用電源電纜為1.5mm2三芯電纜約100m，電源開關(guān)及檢修插頭各一個(gè)。試驗(yàn)所用器材均可重復(fù)使用，與在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行空載特性試驗(yàn)相比，本次試驗(yàn)成本為零。由于在機(jī)組啟動(dòng)之前就可以完成對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓互感器的全面檢查工作，這樣可以保證機(jī)組的順利啟動(dòng)，同時(shí)取消機(jī)組并網(wǎng)前的空載試驗(yàn)時(shí)間，有效縮短機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間，節(jié)約啟動(dòng)燃油約8t，安全效益和經(jīng)濟(jì)效益良好。

2.可操作性高。本試驗(yàn)無(wú)須太多人力物力，在機(jī)組停機(jī)檢修階段就可以完成本試驗(yàn)，在試驗(yàn)進(jìn)行時(shí)做好試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的安全措施即可，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有接線錯(cuò)誤或其他問(wèn)題時(shí)，可及時(shí)進(jìn)行更正且不會(huì)影響機(jī)組的正常啟動(dòng)及并網(wǎng)時(shí)間，。

3.安全性高。本試驗(yàn)在初步試驗(yàn)時(shí)所加電壓為額定電壓的10%，在這種情況下，即使出現(xiàn)接線錯(cuò)誤也不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損壞，在低電壓檢查完畢且一切均正常后再將電壓升至額定進(jìn)行檢查，這時(shí)電壓互感器的運(yùn)行工況與機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)的完全一樣，這時(shí)再次確定電壓互感器的完好及二次回路接線的正確性，這樣可以保護(hù)機(jī)組的正常啟動(dòng)及穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

發(fā)電機(jī)靜態(tài)反升壓試驗(yàn)是驗(yàn)證電壓互感器二次回路接線、變比、極性的正確性的一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法。這樣機(jī)組啟動(dòng)時(shí)不再進(jìn)行發(fā)變組空載試驗(yàn)，不僅可以節(jié)省燃油，更重要的是縮短起機(jī)時(shí)間，且保證機(jī)組安全并網(wǎng)。希望本試驗(yàn)的步驟以及方法，能對(duì)各位同行有所幫助。由于本人的水平有限，在闡述過(guò)程中的不足之處敬請(qǐng)大家諒解。

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