专利名称：并网前短路试验中检查发变组电流与电压相位关系的方法
技术领域：
本发明涉及一种新建火电机组在并网前短路试验中检查发变组电流与电压相位关系的方法。
背景技术：
在新建火电机组的整套启动电气试验中，“发电机一变压器组”短路试验是一个主要的试验项目。传统的短路试验方法是通过对试验范围内的所有电流互感器二次部分的测量，检查各电流回路的完整性及其相序的正确性。目前测量用仪表一般都使用有比较两路电流相量功能的相位伏安表，可以测量同一组电流互感器中A、B、C三相电流之间的相位关系以及差动保护的电流相位关系，根据测量结果可以确认差动保护相量是否符合正确运行的要求。现在的调试工作中经常将短路试验中的差动保护相量检查作为短路试验的主要内容，对此项工作重视程度较高。但目前的这种试验方法存在一定的缺陷。因为这种试验方法忽略了其它方向性保护、计量以及测量回路对应的电流互感器二次电流与一次电压的相量关系。事实上，如果电气短路试验仅仅做到了确定差动保护相量关系的正确，是不能保证整个系统中的所有电流互感器的极性正确的。因为其它方向性保护，如阻抗保护、逆功率保护、失磁保护和失步保护，以及计量、测量回路，由于一般只使用一组电流互感器，不需要如差动保护用多组电流互感器相互比较，因此无法做到仅通过测量电流自身的数据来确认其与系统的相位关系是否正确。事实上，每年因相量错误导致机组并网后不久即跳闸停机的类似事件在多台机组中时有发生。比如，仅2009年就有两个电厂在机组启动前的电气短路试验中，电气调试人员仅仅比较了各组差动保护二次电流的相位关系，没有利用小电压对其他方向性保护的相量进行测量，因而没能发现逆功率保护用电流互感器存在相量错误。结果该机组在并网后， 由于逆功率保护的相量错误，机组稍带负荷就发生逆功率保护动作而导致机组跳闸的严重事故，造成的经济损失巨大、影响十分恶劣，并且严重影响了电网的安全运行。

发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种新建火电机组在并网前短路试验中检查发变组电流与电压相位关系的方法。本发明的技术解决方案在于在进行主变高压侧短路试验前，将发电机电压互感器投入运行位置，短路试验中将发电机电流升至50%额定值以上时，发电机电压互感器二次产生感应电压，此时以发电机机端二次电压U的相位为基准，使用相位伏安表测量发变组电流互感器二次电流与发电机机端二次电压的相位关系，以此相位关系的数据判定发电机机端装设的逆功率、失磁和失步保护所用电流互感器二次回路接线的正确性；判定差动保护各侧电流的相位关系的正确性；判定各计量、测量用电流互感器二次电流回路接线的正确性。所说的发电机机端二次电压基准U的相位为A相相电压UAN。本发明所产生的积极效果在于在发变组短路试验中，利用发电机机端二次感应电压对各组电流互感器的相位关系进行测量，检验发变组系统二次回路电流相量关系并保证其正确性，从而确保在此后的整套启动试验及机组并网带负荷时保护与仪表的可靠投入，此方法既有必要性，也具有现实的推广意义。运用该试验方法，最主要的是能够有效确认计量、测量等回路以及逆功率、 失磁和失步和所有差动保护等方向性保护用电流互感器二次电流的相量，而不必等到发电机并网后再利用轻负荷确认。另外，通过对试验中电压回路的检查，也能够发现各发电机机端电压互感器二次回路是否正确，如果存在错误，可以利用短路试验结束后拆装短路点时， 对错误的电压互感器二次回路进行整改。这一点，对短路试验后即进行的发电机-变压器组空载试验(该试验的一项主要内容是检查电压互感器二次回路)做到了提前检查。综上所述，本试验方法通过科学地安排试验内容，使试验项目更加完善，也提高了工作效率。特别是能避免并网后，发电机带轻负荷时出现因电流相量错误而造成保护动作并出现故障停机，减少停机造成的损失，减少非停次数，有助于提高电厂的稳定运行，提高电厂的经济效益。
具体实施例方式在进行短路试验之前将发电机电压互感器投入运行位置。由于变压器短路阻抗的存在，所以当主变压器高压侧短路的时候，在发电机机端会产生微小电压，以此作为确认所有方向性保护、计量、测量用的电流互感器二次相量的参考电压，可以提前发现电压、电流之间可能存在的相位关系错误问题。在进行主变压器高压侧短路试验前，将发电机电压互感器投入运行位置。理论上， 由于主变存在短路阻抗，当发电机升流到额定值时发电机机端电压为U = Vd% *Un(Vd%为主变短路阻抗)，并且因为变压器属于电感性负载，此时电压与电流的相量关系应该是电压超前同相电流约为90°。以发电机机端电压的相位(一般采用A相相电压，即Uan)为基准， 使用相位伏安表(也称钳形电流表)测量发变组电流互感器二次电流与发电机机端二次电压的相位关系，依次分别对A、B、C三相电流进行相位关系测量，以此相位关系的数据判定发电机机端装设的逆功率、失磁和失步保护所用电流互感器二次电流相位是否正确；判定差动保护各侧电流的相位关系是否正确；判定各计量、测量用电流互感器二次电流相位是否正确。例如，某台300-600丽机组的发电机额定电压为20KV，而主变短路阻抗 14%，当发电机升流至额定时，发电机机端线电压应为2. 8KV，电压互感器二次侧电压为 14V，相电压Uan约为8. 08V，此时以Uan为基准，可对各组电流进行相量的常规测量。根据现场经验，即使电流值不升至额定值，而比如升至50%，所产生的机端电压也能满足相量测量仪表的灵敏度需要。测量中应注意，电压极性端为Uan,而电流以流入测量装置为正方向。测量完毕后，根据所测数据进行分析。其中计量、测量等回路以及逆功率、失磁和失步等方向性保护用电流互感器二次电流与此时发电机机端同相电压的相位关系应为约滞后90°方为正确。再在此基础上，对差动保护各侧电流互感器二次电流相位关系进行比较。同理，在高压厂用变压器低压侧分支短路试验中，也可以利用高压厂用变压器阻抗，对高压厂用变压器高低压侧各电流互感器的相位关系进行确认。
权利要求
1.一种并网前短路试验中检查发变组电流与电压相位关系的方法，其特征是在进行主变高压侧短路试验前，将发电机电压互感器投入运行位置，短路试验中将发电机电流升至50%额定值以上时，发电机电压互感器二次产生感应电压，此时以发电机机端二次电压 U的相位为基准，使用相位伏安表测量发变组电流互感器二次电流与发电机机端二次电压的相位关系，以此相位关系的数据判定发电机机端装设的逆功率、失磁和失步保护所用电流互感器二次回路接线的正确性；判定差动保护各侧电流的相位关系的正确性；判定各计量、测量用电流互感器二次电流回路接线的正确性。
2.如权利要求1所述并网前短路试验中检查发变组电流与电压相位关系的方法，其特征是所说的发电机机端二次电压U基准的相位为A相相电压UM。
全文摘要
一种并网前短路试验中检查发变组电流与电压相位关系的方法，其特征是在进行主变高压侧短路试验前，将发电机电压互感器投入运行位置，短路试验中将发电机电流升至50％额定值以上时，发电机电压互感器二次产生感应电压，此时以发电机机端二次电压U的相位为基准，使用相位伏安表测量发变组电流互感器二次电流与发电机机端二次电压的相位关系，以此相位关系的数据判定发电机机端装设的逆功率、失磁和失步保护所用电流互感器二次回路接线的正确性；判定差动保护各侧电流的相位关系的正确性；判定各计量、测量用电流互感器二次电流回路接线的正确性。所说的发电机机端二次电压基准U的相位为A相相电压UAN。
文档编号G01R25/00GK102565533SQ20101060109
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者杨建锋, 杨纲, 樊涛, 王雷, 罗征, 肖毅涛, 谢致进 申请人:西安兴仪启动发电试运有限公司