浅谈主变零升试验

赵永强　刘智伟 陈劲松

【摘 要】从分析主变零升的任务和目的入手，对主变零升试验的有关问题进行探讨，并以实例介绍无须外电源的情况下实现主变零升试验部分目标的方法。

【关键词】主变零升试验；问题；分析

On the main change the zero-liter test

Zhao Yong-qiang，Liu Zhi-wei，Chen Jin-song

（Yunnan Province， Transmission and Distribution engineering company Kunming Yunnan 650233）

【Abstract】From the start of mission and purpose of the analysis of the main transformer zero， the main transformer zero test problems are discussed and examples to the case without external power supply to achieve the main change to the zero-l test part of the target.

【Key words】Main transformer zero-liter test；Issues；Analysis

长期以来，基建调试中一直采用调用系统外电源的方法，实施对新建机组主变压器的零升试验。这种方法需要从系统隔离出一台专门用于试验的发电机组，且不说系统有没有这种可能及经济上是否可取，仅就将零升电源机组到被试变压器的通道从系统隔离出来，组织和协调工作的难度就已相当大。

1. 主变压器零升试验的任务和目的及其分析

对新建机组的主变进行零升试验的任务和目的主要有下列几点：

（1）对主变进行零起升流试验。检查主变二次电流系统的正确性（甚至可包括检查发电机和高压厂变二次电流系统的正确性）；通过一次或多次零起升流试验检验主变差动保护的正确性（甚至可包括检查发电机和高压厂变差动保护的正确性）。

（2）对主变进行零起升压试验。检查主变二次电压系统的正确性（甚至可包括检查发电机和高压厂变二次电压系统的正确性）；检查发电机（或发电机-变压器组）同期系统的正确性。

（3）零升接线恢复系统运行后，用系统电源对主变压器进行全电压冲击试验，以考验主变压器耐冲击能力，检查主变压器绝缘情况；进行厂用电合环和备用电源自动切换试验。

以上试验中对主变进行零起升压试验，考验主变压器耐冲击能力，检查主变压器绝缘情况是调用系统外电源实施对主变压器零升试验的初衷，目的是在新机组整套启动前，及早发现主变压器的缺陷和隐患。

实际上目前建设单位和业主都要求对大型变压器进行局部放电试验，变压器局部放电的设备、技术和经验已相当成熟，对检查主变压器绝缘情况也很有效，而且该试验对发电机-变压器系统安装应具备的条件也比主变零升试验对安装应具备的条件宽松，因而可以更早地开展这项试验工作并发现主变压器的缺陷和隐患。另外，对于不设发电机开关的发电机-变压器组接线方式，正常运行是不会出现主变压器高压侧或低压侧受全电压冲击的情况的，变压器生产厂家一般也不同意进行主变压器全电压冲击试验，尤其是国外厂家，况且也可以通过厂用备用电源，经高压厂变对主变进行低压侧冲击试验来考验主变压器耐冲击能力，只不过主变高压侧承受的是感应电压。

对于厂用电切换试验只要通过有效手段能判别出备变、高压厂变和主变的接线组别符合设计，就可以通过厂用电A、B段经高压厂变合环模拟发电机并网后的厂用电合环和备用电源自动切换。检查主变、发电机和高压厂变二次电压系统的完整性可能通过对二次电压回路升压试验来完成。在通过厂用电A、B段经高压厂合环模拟发电机并网后的厂用电合环和备用电源自动切换（这时发电机出口母线已带电，且与系统电压同相位）的同时也可以检查主变、发电机和高压厂变二次电压系统的正确性以及发电机（或发电机-变压器组）同期系统的正确性。

检查主变、发电机和高压厂变二次电流系统的完整性可以通过对二次电流回路升流试验来完成。另外，大型发电机出口电流互感器一般直接安装在发电机出口瓷套上，而无法将发电机与其电流互感器隔离，这就使通过外电源对主变零起升流检查主变、发电机和高压厂变二次电流系统的正确性以及主变差动保护、发电机差动保护和发电机-变压器组差动保护无法实施，只有等待本机启动后才能进行。

上面的分析表明，采取调用系统外电源的方法来实施对新建机组主变压器的零升试验，其价值值得怀疑，或者说已经失去大部分意义，且费用大，组织协调工作量也很大。

2. 主变零升试验部分目标实现的方法

最直接的办法是用本机启动时进行相应的试验，但这也带来了一个问题：大机组的电气整套启动调试本来就需要数10h，再安排上述试验必然使这个时间更长，再加上基建调试过程中不可预见因素，这必然加重调试人员的疲劳，进而影响调试的质量和机组的安全。为此提出一个新的试验方法，即利用电厂现成的系统结构，用系统高压母线→高压启/备变→中压母线（A、B）→高压厂变（A、B）→发电机出线母线的试验接线方式，在系统电压下检查发-变组同期系统和中压系统同期的正确性，以及进行中压系统厂用电合环和备用电源自动切换试验，部分地实现主变零升时的电气试验项目，而主变的零升试验改在与发电机启动试验同时进行。

以某电厂一期工程为例，具体实施方法如下：

（1）在高压启动/备用变压器（A、B）、高压厂变（A、B）和主变压器吊罩时，分别检查变压器的接线组别应符合系统设计，这些变压器安装完成后，用直流电池-万用表法再次确认变压器的接线组别符合系统设计，并对这些变压器以及变压器高低压侧系统的连接进行认相。通过上述一系列的检查，可以保证发电机-变压器组和厂用电源一次系统的正确性。

（2）检查发电机-变压器组一、二次设备按设计安装，并按有关标准和规程调整试验完备，有关的消防系统和临时消防实施已投用，具备启动投运条件。

（3）检查发-变组一次核相正确，绝缘良好。检查发-变组二次回路绝缘合格，电压回路无短路现象，电流回路无开路现象。

（4）检查发电机定子线圈出线与封闭母线可靠断开，定子线圈三相短路接地。检查主变压器低压侧与封闭母线可靠断开，主变压器低压侧三相短路接地；检查高压厂用变压器A高压侧与封闭母线可靠对接，高压厂用变用压器B高压侧与封闭母线可靠隔离；检查发-变组保护已全部投入。

（5）确认中压工作段A、B由备用电源供电。

（6）中压工作段A工作电源进线开关改运行，对高压厂变A进行冲击，记录冲击电流。检查发变组有关保护之电压回路相序、相位正确，电压指示正常；检查中压工作段A工作电源进线PT与工作段PT二次电压相序、相位正确，压差正常。检查中压同期装置工作正常、同步表指示正确；检查发电机PT和系统高压母线PT二次电压相序、相位正确，压差正常。检查发-变同期装置工作正常、同步表指示正确。

（7）中压工作段A工作电源进线开关改隔离位置后，用同样的方法对高压厂变B进行冲击并检查中压同期系统的正确性。

（8）将高压厂变B高压侧与封闭母线对接，中压工作段A工作电源进线开关改运行，使高压厂变（A、B）受电，检查中压同期系统正常后，中压工作段B工作电源进线开关改运行，实现中压工作段A、B合环，记录合环涌流。

（9）撤除发变差动保护跳中压B工作电源进线开关出口回路；确认中压备用电源具备供电条件；中压工作段A备用电源进线开关改热备用并投中压工作段备用电源自投开关；模拟发-变差动保护动作，中压工作段A工作电源进线开关跳闸，中压工作段A备用电源进线开关应能自投。

（10）同样的办法可以进行中压工作段A工作电源进线开关的合环及中压工作段B备用电源的自投试验。

3. 在试验中应注意的几个问题

（1）试验前有关的二次电压回路应进行升压试验，二次电流回路应进行通流试验，以防止电压回路短路和电流回路开路。

（2）中压工作段A、B合环试验前，应将中压工作段IA、IB备用电源过流保护时间改为0s，保证合环时设备的安全。

（3）试验前，应在发电机电压互感器组和中压工作段A、B电压互感器二次开口三角处接3.5A/40Ω电阻，以防止谐振过电压的发生。如有可能，应在发电机母线上额外加装一组避雷器。

（4）为使中压工作段A、B的残压满足备用电源自投的同期要求，在备用电源自投试验时，工作段IA、IB最好分别安排1～2台高压电机运行。

上述方法是在非正常的系统方式下进行的，所以一定要实测系统参数辅以计算为依据，同时要考虑不同工况下参数的变化，确定能否采用上述方法，防止因谐振过电压的发生而损坏设备.

如果制造厂家允许对主变压器进行全电压冲击试验，在主变压器局部放电试验确认无异常后，可以考虑对主变压器进行低压侧（高压侧承受感应电压）或高压侧（高压侧承受强迫电压）全电压冲击试验，以达到如下目的：考验主变压器耐冲击能力；通过主变压器高低压侧电压的同期性比较，进一步确认发电机-变压器组和厂用电源一次系统及发-变组同期系统的正确性。

4. 结论

从上述分析和介绍不难看出，采用调用系统外电源的方法来实施对新建机组主变压器的零升试验已经失去其大部份意义，而且也不经济。

利用电厂现成的系统接线并采取一定的安全技术措施，是完全可以实现主变压器零升试验的部分目标的，从而大大缩短本机零升的时间，而且这样的试验可以根据整个机组的调试节奏和进展择机进行，不需要系统作特别的安排，可以免除调用系统上零升电源而产生的大量的组织、协调工作，不会出现隔离零升电源和通道的烦琐和困难，其经济实用价值也是相当明显的。上述方法在嘉兴电厂一期工程两台300MW机组的调试中得到应用，并获得一次成功。