浅谈发电厂电气设备单体调试试验
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内容摘要：本文根据现行发电厂的相关设计规定及电气设备交接试验标准，并结合历年来参与的已投运发电机组的单体调试经验对发电厂常规电气设备单体调试试验项目进行了概略性总结分析。
关键词：发电厂、电气单体调试、绝缘、耐压、变比、直阻
中图分类号：TM6文献标识码： A
一、 引言
发电厂电气单体调试工作的主要任务是当电气设备的安装工作结束以后，按照国家有关的规范和规程、制造厂家技术要求，逐项进行各个设备调整试验，以检验安装质量及设备产品质量是否符合有关技术要求，并得出是否适宜投入正常运行的结论。
二、高压电力电缆试验
（1）测量高压电缆每相绝缘电阻：用2500V摇表分别测量每相对地（非测试相接地）的绝缘电阻，其值不低于1MΩ/kV；用500V摇表测量橡塑电缆内衬层、外护层的绝缘电阻，其值不低于0.5MΩ/km。
（2）高压电缆交流耐压试验（本试验在绝缘电阻测试合格后进行）：用高压交流发生装置分别对电缆A、B、C相进行绝缘试验，具体接线如图所示；试验电压(有效值)见下表；将高压试验线加在高压电缆一相上，另外两相短接接地，试验前后均要测量被试电缆的绝缘电阻。
额定电压Uo/U（kV） 18/30及以下 21/35~64/110
试验电压 2.5Uo(或2Uo) 2Uo
时间（min） 5(60) 60
（3）直流耐压试验（若不具备采用交流耐压的试验条件时）
三、互感器单体试验
适用于电压互感器、电流互感器单体试验。
试验前将每个互感器表面擦拭干净；
（1）测量互感器的绝缘电阻：用2500V摇表测量一次绕组对二次及地的绝缘电阻；用1000V摇表分别测量二次绕组间及地的绝缘电阻；
（2）互感器的极性检查：用试验线将蓄电池和互感器的一次绕组连接（具体接线如图所示），用指针万用表（挡位放在最小电流挡上）的表笔分别接在补测的二次绕组端子上。将蓄电池的“＋”极线碰接到一次绕组的“L1”，同时观察指针万用表的指针是否先向正方向后回复到“0”摆动。然后拉开蓄电池的“＋”试验线，同时观察指针万用表的指针是否先向负方向后回复到“0”摆动；
（3）测量互感器的励磁特性曲线：试验时电压从零递升上去，以电流为基准，读取电压值，保护组应进行此项试验；
（4）变比检查：在一次绕组通入电流，二次绕组接电流表，读取一、二次绕组电流值；
电磁式电压互感器变比用变压器变比测试仪测试；
（5）互感器1min工频耐压试验：电流互感器工频耐压试验单独进行，试验时应将电流互感器二次短路接地（试验方法及试验电压见下表）。
试验电压
额定电压（kV） 3 6 10 15 35
试验电压（kV） 20 24 33 44 76
（6）互感器初级绕组直流电阻测量：用单臂电桥测量；
（7）二次绕组励磁特性测量；
（8）用末端屏蔽法（正接线）测量初级绕组对外壳的介质损耗角正切值；
（9）互感器二次绕组交流耐压试验。
四、油浸式电力变压器试验
适用于主变压器、高压厂用变压器、高压起动/备用变压器的试验。应根据现场安装的施工进度进行，变压器本体安装已完毕，本体接地可靠，并经各部门验收合格。
（1）测量绕组的直流电阻：用变压器感性电阻测试仪分别测量高压侧绕组各挡和低压侧绕组的直流电阻，同时记录试验结果和绕组温度；
（2）检查所有分接头的分压比和联接组别：用变比电桥分别检查高压侧各档与低压侧的电压比，同时检查三相联接组别；
（3）测量绕组的绝缘电阻和吸收比：用2500V摇表分别测量高压绕组(三相短接)对低压绕组和地(低压绕组三相短接接地)、低压绕组(三相短接)对高压绕组和地(高压绕组三相短接接地)的绝缘电阻和吸收比（或极化指数），及测量铁芯对地的绝缘电阻，并记录试验结果和环境温度；
（4）绕组的交流耐压试验：用高压交流发生装置分别对高压和低压绕组进行绝缘试验，具体接线如图所示。试验电压(有效值)见下表,加压时间为1min。分别将高压绕组、低压绕组引线短接，当进行高压侧绕组交流耐压试验时，高压试验线接至高压绕组，低压侧绕组接地。当进行低压绕组交流耐压时，则反之。试验前后均要测量被试绕组的绝缘电阻。试验前应将测温元件接地。
额定电压（kV） 1以下 3 6 10 35
试验电压（kV） 2.5 14 20 28 68
（5）绝缘油试验：
送第三方检验，获取合格试验报告,试验项目应包含耐压、微水、色谱。
（6）有载调压切换装置的检查和试验：
变压器带电前应进行有载调压装置切换过程试验，检查切换开关切换触头的全部动作顺序，测量过渡电阻阻值和切换时间。测得的过渡电阻阻值、三相同步偏差、切换时间的数值、正反向切换时间偏差均符合制造厂技术要求。由于变压器结构及接线原因无法测量的，不进行该项试验；
在变压器无电压下，手动操作不少于2个循环、电动操作不少于5个循环。其中电动操作时电源电压为额定电压的85%及以上。操作无卡涩、连动程序，电气和机械限位正常；
在变压器带电条件下进行有载调压开关电动操作，动作应正确。操作过程中，各侧电压应在系统电压允许范围内。
（7）变压器套管试验
套管吊装前的绝缘电阻测量：用2500V摇表分别测量导电芯对小瓷套管和小瓷套管对
法兰的绝缘电阻。
套管吊装前的介质损耗角正切和电容值测量：用JHXD-8000介质损耗测量仪分别测量套管的导电芯对小套管、小套管对法兰介质损耗角正切和电容值。用正接法测量导电芯对小套管介质损耗角正切和电容值；用反接法测量小套管对法兰介质损耗角正切和电容值；测量时要记录试验结果和环境温度、湿度。
（8）变压器套管CT试验
五、干式变压器单体试验
（1）测量绕组的直流电阻：用变压器感性电阻测试仪分别测量高压侧绕组各档和低压侧绕组的直流电阻，同时记录试验结果和绕组温度；
(2)检查所有分接头的分压比和联接组别：用变比电桥分别检查高压侧各挡与低压侧的电压比，同时检查三相联接组别；
(3)测量绕组的绝缘电阻和吸收比：用2500V摇表分别测量高压绕组（三相短接）对低压绕组和地（低压绕组三相短接接地）、低压绕组（三相短接）对高压绕组和地（高压绕组三相短接接地）的绝缘电阻和吸收比（或极化指数），及测量铁芯对地的绝缘电阻，并记录试验结果和环境温度；
(4)绕组的交流耐压试验：用高压交流发生装置分别对高压和低压绕组进行绝缘试验，具体接线如图所示。试验电压（有效值）见下表，加压时间为1min。分别将高压绕组、低压绕组引线短接，当进行高压侧绕组交流耐压试验时，高压试验线接至高压绕组，低压侧绕组接地。当进行低压绕组交流耐压时，则反之。试验前后均要测量被试绕组的绝缘电阻。试验前应将测温元件接地。
额定电压（kV） 1以下 3 6 10 35
试验电压（kV） 2.5 8.5 17 24 60
(5)铁心及夹件的绝缘电阻测试
六、母线单体试验
（1）在交流耐压试验前、后分别测量母线各相对地、相间绝缘电阻；
（2）按下图所示方法接线，检查接线的正确性。把非试验相短路接地，在测完试验前绝缘后，将试验引线接至被试验相。给上试验电源，缓慢调节试验电压至额定试验电压值，停留1min，读取泄漏电流值并记录，再缓慢降低试验电压至零。解除试验引线，测量被试验相的绝缘电阻。其它另外两相试验方法相同。
七、电动机单体试验
适用于6kV高压电动机和380V低压电动机的单体试验。
（1）测量绕组的直流电阻：根据制造厂资料和施工设计图确认A、B、C三相的位置
和每相的首、尾（中性线已引出），并做好标记。将接线板表面清理干净，用直流电
阻测试仪分别测量各相的直流电阻，同时做好记录。
（2）绕组的极性及连接正确性；用试验线将蓄电池和电动机的一相绕组头尾连接，用指针万用表（挡位放在最小电流档上）的表笔分别接在另外二相绕组的头尾上。将蓄电池的“＋”极线碰接到一相绕组的“头”，同时观察指针万用表的指针是否先向正方向后回复到“0”摆动。然后拉开蓄电池的“＋”试验线，同时观察指针万用表的指针是否先向负方向后回复到“0”摆动；
（3）直流泄漏电流测量（本试验在试验相的绝缘电阻值测试合格后进行，中型点未分开及额定电压低于1000V的不作此项）：在高压直流发生器的高压输出端接专用高压测试线，专用高压测试线另一端接电动机绕组的试验相。缓慢调节高压直流发生器的输出电压至试验电压值。其试验电压为18kV，并记录其直流泄漏电流值。在额定的试验电压下，并记录其直流泄漏电流值。再缓慢降低试验电压至0V，用接地棒对绕组的试验相进行充分地放电，再测量试验相的绝缘电阻值。其它相的试验方法与之相同。
（4）测量绕组的绝缘电阻和吸收比：用2500V摇表分别测量A、B、C三相绕组对地及相间的绝缘电阻和吸收比（或极化指数），并记录试验结果和环境温度；
（5）绕组的交流耐压试验（低压电动机可用摇表代替）：用高压交流发生装置分别对绕组进行绝缘试验，具体接线如图所示。试验电压(有效值)见下表,加压时间为1min。将高压试验线加在绕组一相上，另外两相短接接地，试验前后均要测量被试绕组的绝缘电阻。试验前应将测温元件接地。
额定电压（kV） 3 6 10
试验电压（kV） 5 10 16
八、避雷器单体试验
（1）测量金属氧化物避雷器及基座绝缘电阻，用2500V兆欧表，绝缘电阻不小于1000MΩ；
（2）测量金属氧化物避雷器直流参考电压和0.75倍直流参考电压下的泄漏电流；
九、断路器单体试验
适用于SF6高压开关断路器、高压真空断路器和F-C系列真空接触器。
（1）测量分、合闸线圈的绝缘电阻和直流电阻：用500V摇表分别测量分闸,线圈和合闸线圈对地的绝缘电阻，用万用表分别测量分闸线圈和合闸线圈的直流电阻；
（2）断路器操作机构试验：
（3）储能电机检查：用500V摇表测量电机的绝缘电阻；通入电机额定的电源，检查电机运转是否正常和储能机构工作是否正常；
（4）用滑线电阻接一个直流调压回路，检查分、合闸线圈的最低动作电压值；
（5）测量断路器导电回路对地的绝缘电阻：断路器在合闸状态，分别测量每相导电回路对地的绝缘电阻；
（6）测量每相导电回路的直流电阻：用大电流回路电阻测试仪分别测量每相导电回路的直流电阻；
（7）断路器的特性试验：用高压开关特性测试仪分别测量断路器的分、合闸时间、同期性及弹跳时间；
（8）交流耐压试验：用试验变压器、调压器接一个高压交流回路作为高压交流源分别对断路器每相的合闸状态对地、分闸状态断口间进行耐压试验；
十、结语
电气设备单体调试是电气系统调试的重要组成部分，电气设备的单体质量参数直接关系到发电厂电气系统的持续稳定运行。因此，进行电气设备单体调试试验是非常关键的环节。本文结合多年现场工作实际对发电厂常规电气设备单体调试试验项目及调试方法进行了分类总结，不包含特殊试验项目，其中亦有不全之处，具体的试验必须严格按照《电气装置安装工程 电气设备交接试验标准GB50150-2006》中相应篇章所要求的项目进行。
参考文献：[1]陆文华.《电气设备安装与调试技术》.上海科学技术出版社.2002
[2]熊信银. 发电厂电气部分[M]. 北京：中国电力出版社.2009
[3] 李继超.《浅谈电气设备调试过程方法》.中国高新技术企业.2012