浅述电站同期系统并列前的检查测试水与模拟电压试验法
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摘要: 该文从水电站电气安装调试出发, 介绍中小型水电站同期系统的静态、动态检查的步骤及常见故障, 介绍模拟电压试验法。供参考。
关键词: 同期系统; 电压互感器; 静态检查; 动态检查模拟电压试验法
中图分类号：TM714.2 文献标识码：A 文章编号：
前言
同期系统在电站的并列运行中起着至关重要的作用。非同期并列轻者引起并列的失败, 不能按时并网；严重的直接设备重大事故造成的（如发电机定子绕组绝缘和固定在轴的扭转变形损坏等）。因此，静态，动态检测站的并联运行早期的系统是非常重要的。
1静态检查
(1) 电压互感器，绝缘，阻力指数，伏安特性，介电损耗，压力必须满足试验标准要求
(2)一次接线检查：电压互感器一次接线图的设计和制造商检查是否存在差异，并检查接线是否符合要求；高压熔断器是否正常，连接接地体，N线接法是否和二次的接法一致。
(3)二次接线检查:检查接线图的设计和厂家提供的接线图是否有出入，并检查接线是否符合要求。在电压互感器的连接电路，同一时期的系统，一般同期装置仅取样A、B 两相电压,B相作为一个参考点，B接地，保护接地，测量系统常采用N。一个电站中，一些电压互感器（如发电机出口PT、6.3kV 母线PT 、线路母线PT、线路出线PT )，不仅要承受同样的任务，还承担着保护，测量，测量任务，这往往出现两种与电源变压器的接地方式并存，一度电，导致击穿电压互感器。
(4)发变组组合的主变高压侧同期, 由于待并侧的电压取自主变低压侧母线PT , 其二次电压必须经过转角变的转换（根据主变压器高和低压侧的连接决定），检查时必须对转角变的接线及性能进行全面检查。
(5)同期装置模拟试验：在同一时期的保护装置测试仪的使用，设备待并侧，系统侧加模拟电压, 调节同期装置的参数, 改变电压的幅值、相位、频率变化，检验同期装置动作的准确性和灵敏度。
2动态检查
同步的幅值，相位，频率是并列三要素，满足这些条件，必须首先使供应相同的序列。两个侧电压的每个周期从电压互感器，电压互感器二次电压要求必须保证正确，必须进行核相；任何一步不到位导致并列同步失败。
(1) 相序检查: 用相序表对系统侧、发电机侧电压分别进行检查, 要求相序一致, 同为正相序。①检查系统侧的相序: 断开发电机侧的开关刀闸, 将电网系统的电压倒送至发
电机母线侧, 带上厂用变, 用相序表检测各电压互感器二次侧及厂变低压侧的三相电压的相序, 要求同为正相序。②检查发电机侧的相序: 断开线路侧的开关、刀闸或退出手车,将发电机进行额定升压。电压升到线路母线侧, 并带上厂用变、励磁变, 用相序表检测各电压互感器二次侧及厂用变、励磁变低压侧三相电压的相序, 要求同为正相序。
(2) 核相: 用相位仪或万用表对系统侧、发电机侧各电压互感器的二次每相电压进行核相, 要求每只互感器的各相电压同相。 利用系统侧的电压进行核相: 断开发电机侧的开关刀闸, 将系统电压倒送至发电机母线侧, 用相位表在同期屏或控制保护屏上检测线路PT、线路母线PT 、发电机母线PT 的A 相、B 相、C 相电压, 要求各相电压的幅值、相位、频率差值在同期条件要求的范围内; 也可以用万用表检测, 所测电压差值在2V 以内可以判断为同相。利用发电机侧的电压进行核相: 断开线路侧的开关、刀闸或退出手车, 将发电机进行额定升压。电压升到线路母线侧, 用相位仪在同期屏、控制保护屏上检测发电机出口PT、发电机母线PT、线路母线PT 的A 相、B 相、C 相电压, 要求各相电压的幅值、相位、频率差值在同期条件要求的范围内。用万用表检测时, 要求所测电压差值在2V 以内。
(3) 上述所有检测正常, 可视作并列前检查测试准备工作结束, 可以进行并列准备。
3模拟并列( 以发电机出口开关同期点为例)
断开发电机出口开关、刀闸, 对发电机进行自励升压到额定, 人为或自动调节电压幅值和频率, 进行手准或自准并列。
4并列发电( 以发电机出口开关同期点为例)
断开发电机出口开关, 投入发电机出口刀闸, 对发电机进行自励升压, 人为或自动调节电压幅值和频率, 投入手准或自准装置进行并列。
5模拟电压试验法（电气安装中的模拟电压试验法）
（1）模拟电压法的作用
模拟电压法是利用三相调压器在合适的电压互感器二次侧加的电压，使同期并列点的两侧产生完全相同的电压，从而鉴定同期系统的正确性。模拟电压法可以检查发电机同期并列回路(包括有关的电压回路)的正确性；可以检查各处三相电压相序是否一致且为正相序；还可以检查电压表指示是否正确等。
（2）模拟电压法的试验方法
以某电站的一次实际试验情况为例，模拟电压法所需的试验设备有1台三相调压器、z只三相刀闸、万用表或电压表等。
根据电站主接线图，确定模拟电压的施加位置。如图1所示，该电站有z台机组，采用扩大单元接线，同期点在2QF, 3QF。第1步先在1M机端电压互感器11TV的二次侧施加线电压为100 V的三相电压。
2)施加电压前的准备工作。因为调压器的容量很小，故需断开6kV母线上主变二次侧开关；如果6kV母线上接有厂用变压器，那么也须将其与母线分开；取下1M、2M定子中性点短接线，使定子三相绕组分开；断开励磁变压器1LB、 2LB的一次侧熔断器。然后合上机组出线断路器2 QF、3QF。
3)通过合适的熔断器和刀闸将三相调压器一次侧接入三相380 V交流电上，暂不送电，通过刀闸将调压器二次侧接到11TV的二次侧Y绕组的桩头上，并在调压器二次侧三相输出线上做相别标志。加压时调压器三相电源要加到21TV二次侧的对应相上，并在调压器二次侧接上电压表。
4)试验。首先断开电压调节器二次刀闸，调节器调节手轮设置为零，然后合上调压器二次刀闸，慢慢调节电压调节手轮使其二次输出电压为100伏，这样，在6kV母线上就产生6. 3kV的电压。注意，电压调节手轮调节不能太快，调节器二次输出电压也不能超过100伏，以避免在6kV母线的电压高。然后进行如下检查和测量:
①在机组控制保护屏上查看6kV电压表指示是否正常。②用相序表测量21TV二次侧，记下相序。若在保护装置上可以查看到三相电压的相位角，也记录下来。③操作公用屏上的切换开关将同期表接人同期电压小母线电路，查看同期表上的3个指针，若接线完全正确，则电压和频率指针在水平位置，中间的旋转相位指针精确指向正上方的同期点位置。若以上检查没有问题，则再用调压器给21TV二次侧加压，进行同样的试验。若检查出1M 11TV相序与前面试验中21 TV的相序不一致，则需将2M的引出线调相。注意，调相后，一定要保证定子首、末端同相上的电流互感器还在同一相上，否则，差动保护会动作。
试验结束后，要立即恢复所拆的部分。
6结语
随着我国电力工业的快速发展，许多大、中、小型水电站在电网并网运行。同期系统作为电力系统的一个重要组成部分，电力系统的安全性，稳定性，可靠性起着非常重要的作用。为了保证电力系统的稳定运行，以及相应的系统的要求越来越高，特别是大型发电站，并列时必须有百分之百的成功率。中小型水电站的并列要取得高成功率，除了一个可靠的同步装置和其他电气设备外，在同步装置投运前的调试工作，做好工作尤为重要，这关系到电站能否顺利并网。