一次通流試驗檢查二次電流回路的正確性

江蘇闞山發電有限公司 朱克俠

1 概述

當變壓器、容量大于2000kW、裝設差動保護的高壓電動機移位檢修時，接在變壓器器身或電動機中性點的電流二次回路需要拆除，雖然拆除時要求記錄二次線的號碼，恢復時按二次線的號碼對應接線，但不能保證二次電流特別差動保護的二次電流回路完全正確。通常變壓器（比如高廠變）需要發電機啟動時做短路試驗來檢查和驗證二次電流回路的正確性，如此一來需要發電機組在熱態的時候做短路試驗，浪費大量的燃料和電能。而電動機檢修后試運時退出差動保護，檢查差流為零、差動回路正確后方可投入；如果差動回路接線錯誤、差流不為零，則需要停運電動機后檢查二次電流回路，檢查完后需要再次試運檢查差動保護。如果此時電動機內部確實有故障，將不能瞬時切除故障，將對高壓母線造成沖擊。一次通流試驗可以在變壓器、電動機等一次設備檢修結束后冷態時檢查電流回路的正確性，保證在投運時二次電流回路完全正確。

2 高廠變移位吊芯檢修后一次通流試驗

我廠高壓廠用變壓器曾鐵芯多點接地，為了消除該缺陷，停運#1機組對變壓器進行了移位吊芯處理。在機組停運前，測量高廠變的各電流回路間的相位關系。機組停運后全部拆除變壓器通風控制箱內的所有二次線包括變壓器高壓套管CT二次線，并做好標記。待變壓器鐵芯多點接地處理好后，按標記恢復。檢修結束后為了確保變壓器高壓套管CT二次線的正確性，進行了一次通流試驗。

2.1 高廠變一次通流試驗方案

拆除封閉母線與高廠變高壓側升高座的軟連接，在變壓器低壓側、6kV工作進線開關前用三相短路排短接，把變壓器低壓側的電流互感器短接在內。從400V廠用電敷設一條電纜，三相對應接至高廠變高壓側。如圖1所示。

圖1 高廠變一次通流試驗接線圖

2.2 根據高廠變的銘牌參數計算理論短路電流

高廠變的銘牌參數為：SF-35MVA/20kV，D，yn1，額定電壓20kV、6.3kV，短路阻抗Uk=10.8%。

計算變壓器的電抗Xd1：

Xd1= Uk*Un2*10/SN=10.8*20*20*10/(35*103)=1.2343歐姆

廠用400V電壓以400V計算，理論高壓側短路電流：

Id1=400/(1.732* Xd1)=187A。

低壓側短路電流：Id2= Id1*20/6.3=594A。

高廠變高壓側變比為15000/5的CT繞組，則二次電流約為62mA，高廠變高壓側變比為2000/5的CT繞組，則二次電流約為0.47A。高廠變低壓側CT變比為5000/5，二次電流約為0.594A。二次電流大于20mA以上即可精確測量各繞組的相位關系。

2.3 測量電流幅值與計算值相比較，二次電流相位與停運前相比較

試驗接線完成并檢查正確后，合上試驗電源開關，測量400V電壓、1B高廠變高低壓側一次電流，分別為390V，182A，580A。

二次電流相位與停運前相比較，相同則電流回路正確；不相同則電流回路接線有誤，需要再次進行檢查。同時檢查高廠變保護的電流采樣和差流是否正確。

2.4 投運后再次驗證

機組啟動后，檢查高廠變保護中的電流采樣，差動保護的差流，均正確。

3 #2主變總烴超標返廠家修理后一次通流試驗

我廠#2主變油中總烴含量超標，在制造廠家處理好以后，運至#2主變安裝地點重新安裝后，為檢查套管CT回路的正確性，對#2主變進行了一次通流試驗。由于#2主變歸算到20kV側的電抗太小，如果用400V廠用電進行一次通流的話，電流太大。因此采用2A高廠變串聯#2主變再短路的方式進行通流試驗。

3.1 試驗方案

解開2A高廠變的高、低壓側軟連接；解開#2主變低壓側的軟連接；從汽機PC2A段取電源接至2A高廠變的高壓側，開關額定電流為630A，電纜截面可根據電流選擇；2A高廠變的低壓側用電纜接至#2主變低壓側的接線端子上，電纜截面可根據計算電流選擇。#2主變高壓側ABC三相短路并接地。如下圖所示。

圖2 高廠變、主變一次通流試驗接線圖

3.2 理論計算如下

2A高廠變的銘牌參數為：SF-35MVA/20kV，D，yn1，額定電壓20kV、6.3kV，短路阻抗Uk=10.8%。#2主變的銘牌參數為：SFP-720MVA/500kV，YNd11，額定電壓525kV，20kV，短路阻抗Uk=17.81%。

2A高廠變的短路電壓為Uk1=10.8%，歸算到20kV側變壓器的電抗Xd1：

Xd1=Uk1*Un2*10/SN=10.8*20*20*10/(35*103)=1.2343歐姆

#2主變的短路電壓為Uk2=17.81%，歸算到20kV側變壓器的電抗Xd2：

Xd2=Uk2*Un2*10/SN=17.81*20*20*10/(720*103)=0.0989歐姆

Xd2折算到2A高廠變高壓側的電抗為Xd3，則：

Xd3= Xd2*202/6.32=0.9967歐姆

總電抗：Xd= Xd1+ Xd3=2.2310歐姆

則在2A高廠變高壓側接380V電壓時，高壓側的電流為I1，則：

I1=380/(1.732* Xd)=98.34A

2A高廠變低壓側的電流與#2主變低壓側的電流相同，為I2，則：

I1*20=I2*6.3，I2= I1*20/6.3=312.19A

#2主變高壓側的電流為I3：

I2*20=I3*525，I3=I2*20/525=11.89A

主變高壓側CT變比為1250/5=250，則二次電流為I 3/250=0.048A。

各側的二次電流均大于20mA，因此可以測量電流的相位關系。

3.3 測量電流幅值與計算值相比較，二次電流相位與停運前相比較

試驗接線完成并檢查正確后，合上試驗電源開關，測量400V電壓、2A高廠變高低壓側、#2主變高壓側一次電流，分別為385V，100A，316A，12A。

測量#2主變高低壓側的二次電流相位關系是否正確。同時檢查#2主變保護的電流采樣和差流是否正確。

3.4 投運后再次驗證

機組啟動后，檢查#2主變保護中的電流采樣，差動保護的差流，均正確。

4 電動機一次通流試驗

脫硫改造后時，引風機、增壓風機合一，取消增壓風機，引風機電機由容量3400kW更換為6000kW的電機。新電機安裝好以后，為了檢查差動電流回路的正確性，除了要做CT極性試驗以外，對從開關負荷側-電纜-電動機中性點CT做一次通流試驗（不包括電動機繞組）。試驗接線如圖3所示。

圖3 引風機電動機一次通流試驗接線圖

引風機容量為6000kW，電流互感器型號為LZZBJ9-10,1200/1，10P20，40VA。使用升流器，分別從6kV開關負荷側AB、BC相通入約50A的電流，二次電流約42mA。檢查保護裝置，在AB相通入電流時，如果A相兩側均有電流，差流為零，B相兩側均有電流，差流為零，C相沒有電流，則AB相電流回路正確。同樣在BC相通入電流檢查C相電流回路的接線。

5 總結

通過以上的分析可以看出，一次通流試驗可以在冷態時準確的判斷電流回路的正確與否，能夠保證工期和調試質量。由于一次通流試驗能夠徹底地檢查CT回路接線的正確性，對變壓器來說，還可以復查變壓器的變比及變壓器短路阻抗的大小，試驗方法簡單，因此一次設備移位檢修或二次回路變更，均可使用該方法來檢驗電流二次回路的正確性。

[1]國家電力調度通信中心 電力系統繼電保護實用技術問答,2000.

[2]中國電力出版社.電力系統基礎.

[3]賀家李;宋從矩.電力系統繼電保護原理,1994.