如何利用微机保护装置做发电机短路试验

刘学强

(华电四川发电有限公司内江发电厂，四川内江641005)

从继电保护专业角度看，发电机短路试验相当于用一次设备加电流的方法来检验二次回路接线的完整性、正确性。对于以前使用的晶体管型发变组保护装置，传统的方法是:在电流二次回路中串入电流表，在电压二次回路上并接电压表，并用钳形相位表进行相位测试。这样操作不仅费时，而且也不安全，容易造成CT二次开路、PT二次短路。对于现在的微机保护装置，我们应充分结合其功能特点，通过对所获取的数据进行分析计算，从而达到判断保护二次回路完整性、正确性的目的。笔者以我厂一台200MW机组(发变组保护为南自厂生产的WFBZ－01型保护)为例进行介绍(图1)。

图1 电气主接线图

1 试验目的

检查发变组保护各组电流互感器二次回路接线的完整性、正确性并判断发电机差动、发变组差动、高厂变差动保护二次极性的正确性。

2 发电机短路试验应具备的条件

(1)发电机大修结束或新安装完成，质量符合标准及要求;(2)发变组保护静态调试结束，励磁系统静态调试结束;(3)发电机定、转子回路，主、副励磁机及励磁回路绝缘满足要求;(4)发电机氢气冷却系统及定子水内冷系统正常;(5)主变、高工变冷却系统运转正常;(6)发电机转速稳定在3000r/min;(7)拆除发电机保护启动失灵保护回路;(8)在母差保护屏上将该发电机进入母差保护的CT二次回路短接。

3 试验检查项目、操作步骤及注意事项

发电机短路试验通常包含三个短路点试验:即发电机出口短路、发变组高压侧短路、高厂变低压侧短路。笔者以发变组高压侧短路为例进行阐述，其他短路点试验方法类似。

(1)如何通过对各电流通道幅值进行分析判断电流回路的完整性。

操作保护屏上各层的拨轮开关，调出各保护电流通道，手动增加励磁使发电机电流为30%Ie时，观察各电流通道显示值。由于试验所需监测电流通道较多，而WFBZ－01型保护装置界面显示有限，故需采用切换方式依次观测各组电流值。同一组CT的三相电流值应基本相等，如发现某相无流或各相电流相差太大，则存在CT二次开路或电流通道异常的可能，应立即将发电机电流降为零，跳开灭磁开关，查明原因处理后方可继续进行试验。

手动增加励磁使发电机电流升至额定值。读取各电流通道值并填于表1进行分析。

表1 CT电流通道测试值表

需要强调的是:对于发变组差动保护来说，由于主变为接线，其高、低压一次电流之间有30°的角差。为消除主变高低压侧角差对发变组差动保护的影响，通常对主变高压侧(Y侧)CT采用Δ型接线，对主变低压侧(Δ侧)CT采用Y型接线。经过如此转换后，主变高低压侧二次电流的相角即一致了，但主变高压侧(Y侧)的二次电流幅值却增大了倍。所以，当主变高压侧差动CT(16LH)采用三角形接线时，则该通道显示应为

(2)如何通过对电流采样值进行分析，判断各保护CT相序的正确性。

维持发电机电流在额定值，操作保护装置面板、输入命令，分别打印出各组保护CT二次电流采样值如表2所示。

表2 CT二次电流采样值表

以下对采样值进行分析判断:

①表中所列采样值之和应近似为零，即IA1+IB1+IC1=0。

②表中各行中应有两个大小相等、正负相反的最大采样值，其间隔正好6个采样点。

③采样值IA1=IB5=IC9。

如果上述三个条件同时满足，则CT二次回路相序为正序;如果IA1=IC5=IB9，则CT二次回路相序为负序，可能是CT二次回路相序接错，应查明原因并进行处理后再进行试验。

(3)如何通过对差流进行分析判断各组差动保护CT极性的正确性。

维持发电机电流为额定值，拨动拨轮开关，分别调出发电机差动和发变组差动的各相差流显示通道，记录A、B、C各相差流并进行分析。正常情况下，各相差流等于零或很小;当差动CT二次额定电流为5A时，各相差流应小于0.1A;当差动CT二次额定电流为1A时，各相差流应小于0.02A。

对于发电机差动保护，如差流有些偏大，多数原因是在静态调试时两侧电流通道未完全调平衡;对于变压器差动，差流偏大的原因除了通道平衡外，还有可能是变压器实际运行的分接头位置与额定电压有偏差。这些因素在差动保护定值整定时是考虑到了的，属正常的不平衡电流，不会引起差动保护的误动。

如果发现差流很大，引起差动保护动作，这种情况多数都是差动CT二次极性接反，应马上调出差动保护两侧CT的采样值进行对比分析。正常情况下，差动两侧同相CT二次电流极性应相反(即相角差180°)。若不正常，则应将发电机电流降至零，跳开灭磁开关，选择容易交换极性的一侧CT进行换接。换接CT极性一定要有现场经验丰富的人在场监护，以防止CT二次开路。处理完毕，重新升电流进行试验。差动保护不再误动，各相差流均近似为零，说明差动保护CT极性正确。

4 结语

综上所述，在整个发电机短路试验中，没有像传统的试验方法那样在保护屏上串接表计，而是通过对保护装置各电流通道的幅值、采样值以及差流值进行记录、计算、分析，从而达到了检查各组保护CT二次回路接线的完整性、正确性的试验目的。与传统的试验方法相比，其具有更好的安全性和经济性。