水轮发电机短路试验的问题探讨

水轮发电机短路试验的问题探讨二滩建设咨询有限公司张儒清摘要：水轮发电机的短路试验前的准备与短路试验程序制定、合理选择的励磁电源和三相短路点、他励电源常见问题及解决方案的探讨。关键词：水轮发电机短流试验问题探讨按照《水轮发电机组起动试验规程DL507—2002》的规定要求，水轮发电机组在完成尾水充水、压力钢管及蜗壳充水、调速器和励磁装置调试、水轮发电机组空载运行、转子进行动平衡试验与机组过速试验后应进行水轮发电机组升流试验。发电机的短路试验是水轮发电机组升流试验中重要的一环，其试验程序较为复杂；在发电机主要保护全部退出的情况下，试验存在风险；试验成果的好坏将直接影响下阶段发电机升压试验、主变升流试验、开关站升流试验与线路升压试验。因此和在试验前应明确试验的目的，根据发电机主接线制定合理的试验方案，对试验过程中会出现的问题应有应急预案，以保证试验的安全顺利进行。试验前的准备监理部审批施工单位制定的《发电机组起动试验方案》，由施工单位制定操作工作票，提请起动试验领导小组审批；并励连接的励磁系统与机组终端分开，拆开励磁变与发电机主母线的联线；断开发电机中性点消弧线圈隔离刀闸：有条件时最好投入备用励磁装置；或提供励磁变压器他励高压电源；或用厂用动力电源给励磁装置供电。励磁装置通电后对励磁装置进行带电全面检查，切于“导通角手动调节方式”。在发电机出口CT外侧设置可靠的三相短路母线，如果三相短路点设在发电机断路器外侧，则应采取措施防止断路器跳闸；将发电机短路范围内暂时不用的CT二次侧短路并接地；检查发电机定子和转子绝缘电阻，检查滑环与碳刷接触情况；退出所有发电机保护；试验过程中保证机旁至中控室、蝶阀室、水轮机层、母线层通讯通畅。做好操作记录，指定专人短路试验完毕，拆除短路连线和CT短路线，恢复发电机保护和励磁系统，并进行全面安全检查。他励电源方式选择在采用外来电源作为他励电源时，有条件的情况下，励磁变压器的他励电源最好由电站辅助高压设备提供励磁变压器他励高压电源，其理由是励磁变压器是专用特种变压器，自并式水轮发电机励磁变压器绕组的联接组别大多为Y/△11接线方式，励磁变压器不仅能承受瞬间负载突变的冲击和长时效的满载运行，其绕组能经受连续、频繁的过电压，而且能减少高次谐波对整流装置的干挠。水电站第一台发电机启运时外来电源一般为10KV或10.5KV,可能与发电机出口端电压不一致,一般能满足中小型水轮发电机的短路试验需要。发电机短路的励磁电流大小可从短路特性曲线（厂家提供）中查到，在厂家没有提供特性曲线的情况下可按经验数据确定励磁电压和励磁电流，即短路试验时励磁电压约为额定励磁电压的55~60%，励磁电流在额定电流50%~55%。如果外来高压电源的电压比励磁变压器额定电压低得太多，可能因励磁装置的同步电压太低而造成控制电压与移相角的变化而无法控制，此时可以临时将励磁装置的同步电压升压后再送到同步单元，以消除励磁电失控现象。哭如果燥励磁变副边电自压接脏近冻400V歉，失现场项提供励磁变压锣器均高压订电源有困难时影,比可岁采用馒400V给低压电源给励肚磁装置供电方乒式渣。但有可能卸在试验过程中肯可能会遇到少下列桑问题叛：龙一是在励磁装萌置小电流肚失控，丸造成这一现象蜘的原因是搞厂用低压变压释器的绕组一般称为挥△秤/Yn甚11蔬接线，三次谐贪波蛋电流穴对励磁装置造稍成干喜扰窑，鸭在小电流纯感恋性负载时造成驰励磁电流波动纷，鹅排除的办法释可泻在励磁装置输渴出端子上并联设一罪个楼3详~柄5K匀W漏电诵阻性负载（电胀炉斧）液；二是发电机鹊保护转子一点论保护可能会出咽现报警填，佣2役s窗后机组自颠动跳闸，丧出现这种情况京大多发生砌在转子接地保内护梳采碧用锅“兄乒乓式转子接笔地保右护威”丙的弓保护装置督，发其原因析“娱乒乓式转子接跨地保甜护荒”详装置工作原理沈是在董微机控制的电坟子开关此在时序电路控剑制下周期性导继通、截止，即结转子的正负极教人为地周期性困接地，通过求库解转子电导的裁变化来判定发锣电机转子的接慌地故障，外来库低压电源的谐聪波干扰炸致使直流输出娃波形率发生百崎变静，电源谐波的尝干挠会使转子花电拦导钻G阀的测量结果产呜生较大偏差，洋造成测定的转惨子电血导包G举判定依据发生午无规律波动假，短“倒乒乓式转子接雨地保蹦护配”绍动作化。移此时更改转子架接地整定值也遍不会净消除跳闸故障功，解决较的办法役是在出现转子浅一点接地信号碑后对转子进行信绝缘检查，绝斯缘电阻值测试学结果与试验前惕对比没有变化旬，即可判定芳为嫌动“扰转子接地猛误报故慢障售”条，连可付以桑将转子一点富保护星屏闪蔽，以保证发授电机短路试验筒的正常进行。镜在采用低压电唤源给励磁装置垒供电时，种最好将荷将他励即电源经过低压习断路器脾供电钟，并且在励磁鞋装置前安装紧磨急跳闸开关，辛以便炒在紧急情况下蚕跳开他励电源蝶。域低压电缆载面医可按发电机刑转子除额定电流的郊4摧0构%心选择吩，并在通电前嘴校核电源相序强。枝三相短路锻母哪线安装页为方便定子电肝流的测量，短抽路点应选择在敞发电机出啦口折C显T妹后，短路点试罗验回路内暂时南不用菊的品C彻T阿的绕组应短路薪并可靠接地，刺三相短路母线尖的电流载流量择可蝴按锈5A见~青8A住/mm佩2偿计算，短路母摔线应与发电机晒出口母线一致洗或硬质铜母排涛，连接方试可瘦以采用螺栓连包接或螺栓夹连档，在试验前奖按母排连接标剑准对驶短路连接据质量呢进行检查，防指止大电流烧伤怕母排。塔发电机短路试煤验操作程序质4.1母手动开机至额按定转速，机组宵各部位运转正卧常闯，欺各部课瓦辆温度骨稳定，机组振旨摆正常，各部姨冷却水温、水缓量符合规定夜；朴4.2敏用厂用电提供乡主励磁装置电张源叼；粉4.3腿.贝投入机组水机坚保护；怎4.4倦；富手动合灭磁开国关糕（常FM皮K脉）野，通过励磁装党置手动升流唤至罚25合%配定子额定电流品，绞普片测迈C产T翻二次侧通流情计况，管检查发电机各弄电流回路的命相位及三相电办流志准确性和对称盐性；斩4.5亚外来编高压要电源对押励磁变压器降供电槽时擦应欢校核励磁变压很器馅C烫T小极性及差动保姥护接线的正确层性；送4.6材检查各继电保填护电流回路甜的极性和相位贼，检查测量表傲计接线及指示北的正确性，必鸡要时绘制向量品图；根4.7突在发电机额定眼电流县工况零下，测量机组浇振动与摆度，爸检查碳刷及集若电环工作情况部；巴4.8抢在发电机额定贼电流状工况引下，跳开灭磁纷开关检验灭磁哪情况是否正常名，录制发电机项在额定电弹流时灭磁过程帮的示波图；侍4.9怕录制发电机三暗相短路特性曲葛线，得逐级将定子电啄流升至额定值圣，屑每托隔闹10义%骂定子额定电流顶记录定子电流挥、董转子电流弓及云转应子电压陵；降流分级壳测量塔应斧在蒜1成0判点以上；呈4.1旨0桨发电机有轴电训流保护装置时抬，在发电机定隆子电流达到额越定值时，检查猾轴电流保护装妨置二次侧输出墙电流值；梦4.1母1纱上述检测试验悦完成后，在发捎电机额定电流庭工况下，跳灭孤磁开关捎（粉FM塔K于），录制发电冒机额定电流下须的灭磁特征。嘉试验的组织与览安全答5.1谊发电机在进行据短路试验时，希应成立试验领蚀导小组，设总缓指挥一人，下遭设水机、发电蒜机一次、发电久机二次三个小括组皂，盆水轮机调速器构和励磁装置的贸操作原则上应看由设备厂家调贿试人员担任熄；省5.障2考试验的每一步鼻操作都应设专勉人进行监控，歼以防止误操作吗；逮5.陆3但专人记录试验诉数据，数据表夸格如下：巾项目天单位淡第一晓点钥第喷二点矿第冷三点属第仇四点芳第弦五点锄第钉六点演第弊七点涨第赔八点菊第橡九点掀第生十点睁速度涨定子电德流况U来A舍定子电蜡流突V时A惑定子电包流吃W持A翠励磁电压荒V播励磁电流庭A叉注辅:筋发电机短路试擦验稿时药,慰每一个测点的竿停留间隔以数燥据记录清楚为筹准吧,境上升到发电机船额定电流值猪后墙,翼然后平稳下巨降旱,盗分点进行记录溉。托5.倘4船在试验过程中释，凡发现异常塘现象，应立即果向总指挥汇报积，危急设备的辉人身安全时应书立即停机。悄5.重5