发电厂大型主变压器受电冲击试验

2013-09-06王可

发电技术 2013年4期

王可

（华电电力科学研究院，浙江杭州 310030）

0 引言

变压器应该按交接试验标准在额定电压下进行冲击合闸试验，以考核变压器的绝缘强度和机械强度，但是对单元接线的机组，变压器下面通过封闭母线接到高厂变及励磁变，发电机与变压器之间无可操作断开点，没法单独对变压器进行冲击合闸试验。对这种情况可以在机组新建发电机出口软连接没有安装时，做好安全隔离措施，对主变压器带高厂变及励磁变一起进行冲击试验。

以某新建热电厂2×330MW项目为例，对该厂1号主变带高厂变及励磁变在额定电压下的冲击试验方法进行阐述供同行参考。

1 电厂主接线及设备概述

某新建热电厂为大型燃煤火力发电厂，建设规模为2×330MW，1号发电机组电气主接线采用发电机-变压器组单元接线接入220kV系统（双母线接线方式），1号机组6kV厂用电源为A、B两段，高厂变低压侧为双分支。主变压器设备参数见表1，发电机主接线如图1所示。

试验目的是在机组整套启动前进行主变带高厂变和励磁变压器进行带电冲击试验，考核变压器的绝缘强度及机械强度，检查变压器差动保护定值躲过励磁涌流的能力，同时对试验范围内的其他一、二次系统进行带电检查和试验。

表1 主变压器技术参数

2 冲击受电前检查及注意事项

2.1 受电前的检查

（1）受电前检查变压器冷却系统试运行良好；消防设施配置齐全，事故喷水系统经实际试验合格；检查事故排油坑应畅通；测温装置经验收合格；变压器本体围栏齐全、场地平整、照明充足；变压器铁心及外壳接地应良好；变压器已经安排取油样送检合格。

（2）检查带电的设备标志齐全、编号正确、电气设备接地连接正确及接触良好，接地电阻符合设计要求。

（3）带电设备的控制、测量及信号回路调试完毕，在受电前再进行一次整组传动试验，检查接地刀闸、隔离刀闸及断路器之间的相互闭锁关系应该正确。检查220kV系统、发变组所有保护及测控装置调试工作结束，检查同期系统静态调试及模拟合格，具体投运条件。

2.2 安全措施

（1）由于主变压器低压侧为不直接接地系统，在发电机出口PT二次中性点应接地可靠，在PT二次开口三角形处装设性能可靠的消谐装置以防止谐振发生。

（2）1号发电机端部出线软连接断开，发电机定子线圈三相短路接地，在断开处加装绝缘隔板，冲击带电时设专人监护；在励磁变本体处，断开1号励磁变压器低压母线连接，做好隔离。

（3）所有受电范围内电气设备悬挂“高压危险”标志牌；倒送电时在1号主变本体、1号高变本体、1号励磁变本体、6kV高压厂用母线室、发电机PT柜处、派专人看护；受电前再次用主要保护（1号主变压器差动、1号高厂变、瓦斯保护等）实际带开关做保护传动试验，确保保护装置可靠动作。

2.3 保护投退

（1）1号主变、1号高厂变、1号励磁变所有保护投入，6kV高压厂用分支保护投入，发变组故障录波装置投入；退出发变组失磁、失步、逆功率保护，投入发电机过电压保护（作用是防止操作过电压对设备造成危害），临时整定值为115V，对该保护进行带断路器的整组试验。

（2）220kV母差保护退出；投入母联过流保护，保护定值按照躲励磁涌流计算整定；母联过流在变压器冲击完毕后推出，母差保护在带负荷方向测量正确后申请投入。

3 变压器冲击试验及检查项目

3.1 受电范围及操作步骤

受电范围包括1号主变、1号高厂变、1号励磁变，经封闭母线充电至1号发电机出线软连接断开处。

变压器的冲击试验，选择220kV II母线对变压器冲击进行试验，带电冲击5次（第一次带电10min无异常后跳开开关，间隔5min后第二次冲击变压器，以后带电5min，间隔5min），对主变励磁涌流进行录波，冲击电流数据见表2，录波如图3所示。

变压器5次冲击均存在变压器外壳存在程度不同的放电现象，经现场调试人员及厂家分析，由于变压器的法兰存在双层底漆和表面漆，在紧固时会形成小间隙，螺栓紧固时螺丝孔和螺丝间也会形成小间隙，大型变压器在空载合闸冲击时，这些小间隙由于漏电感产生电势差而产生火花放电，这种现象与励磁涌流一样，瞬间即逝不会对变压器造成损害。

3.2 变压器冲带电后的检查

见表3。

3.3 变压器冲击带电后系统恢复

变压器带电冲击及各项检查完成后，进行带电24h试运行，试运行完毕后安排厂用电源切换到备用电源，跳开主变压器高压侧开关及母线侧刀闸，恢复系统，解除各种临时措施。

表2 变压器冲击时励磁涌流记录 A

4 结语

变压器是发电厂中十分重要的电气设备，启动前在发电机出口软连接没有安装时，对变压器带高厂变及励磁变进行冲击试验的意义在于：1）考核变压器的绝缘强度及机械强度；2）检查变压器差动保护定值的正确性；3）对试验范围内的其他一、二次系统进行带电检查和试验，对母线保护、主变保护、高厂变保护进行带负荷方向测量；4）主变倒冲受电后对厂用电源进行切换试验，检查快切装置的带负荷切换功能。这些试验项目正常情况下都是在整套启动后进行的，通过该项试验都提前完成了，可以大大缩短发电机变压器机组整组起动时电气试验的时间，为机组顺利完成整套启动试验奠定了基础。另外冲击试验时一定注意做好充分的安全隔离措施，由于冲击时候带的设备较多，在主变、高厂变、励磁变及发电机出口处一定要安排人员做好设备监护。