抽水蓄能机组短路特性试验
抽水蓄能发电机短路特性是指:额定转速下,发电机出口三相绕组短接,定子电流与励磁电流的关系曲线。主要通过检查发电机三相电流的对称性、检查三相电流与励磁电流的关系,验证电磁设计、结构设计的正确性和合理性。额定短路电流时,比较试验值和设计值差异,初步判定气隙和定子装压效果及质量。
试验重点要注意的就是要单方向升流与降流,升流升压试验,要保证增或减的整体方向不变,增磁退磁会对机组有影响。也就是说单方向做到底,中间不反复,增磁就按10%的定子电流或电压步进增加,退磁过程也是按10%的步进逐步减少。
1.试验目的
1)测录发电机三相短路特性曲线。
2)校核相关电流互感器电流、相位和极性。
3)检查电流保护功能运行情况,并测试差动保护动作功能。
4)测定机组带励磁运行振动摆度值。
2.试验方法
试验前,在发电机出口端三相短路。将发电机拖动到额定转速稳定运行,在他励方式下进行稳态短路试验。试验时,同时读取三相电枢电流、频率和励磁电流。
3.试验步骤
1)单步启动机组至额定转速。
2)手动合上灭磁开关。
3)调节励磁电流使得定子电流以20%→40%→60%→80%→100%→105%额定电流顺序进行升流操作,记录每一时刻的励磁电流、励磁电压和定子电流,并核对励磁装置、保护装置、机组LCU现地显示屏和上位机显示的相关参数是否正常。
4)在相关参数测量完成后停机。
5)单步启动机组至额定转速后,手动调节励磁电流使得定子电流至50%额定电流左右,进行相关电流互感器电流、相位测量及极性校核。
6)将定子电流由50%降为0,投入差动保护插针。
7)将定子电流由0逐步升到超过差动保护动作值,投入机组保护出口压板,机组跳闸停机。
8)拆除三相短接板。
9)若还有电流互感器需要进行校核,则手动合上电气制动开关,重新进行第5步操作;
10)试验后投入所有机组保护插针及出口压板。
11)合上发电机出口电压互感器相关空气开关。
4.短路特性试验记录
(1)机组转速。
(2)励磁电流和电压。
(3)三相定子电流,根据测量数据计算额定定子电流不平衡量。
(4)电流互感器电流、相位及极性。
(5)差动保护动作值。
(6)定子线圈和铁芯温度。
(7)振动摆度值。
(8)根据测量数据拟合发电机短路特性曲线等。
从上图看得到定子额定电流(12243.5A)短路时,励磁电流Ifk1=745.45A。
5. 短路特性试验时需注意:
⑴ 发电机出口应采用低阻抗导体可靠短接,如铝排或者铜排;短路位置应尽可能靠近定子绕组出线端处。如果电制动刀容量够,也有电站直接用电制动刀做的短路试验,做试验的时候,拿温枪密切观察,也没太发热异常。
⑵ 根据规范要求,短路试验的最大电流应至1.2倍额定电流,故机组过流保护应大于额定值的1.2倍;应充分考虑机组纵差保护的设置,对于电流互感器在短路点外侧的需退出机组的纵差保护;注意调整过负荷保护定值或退出。
⑶ 励磁系统应为“现地”、“手动”模式;启励前,励磁装置处于最小输出位置;
⑷ 试验时保证机组在额定转速下进行,应同步记录励磁电流、定子电压和机组转速。
⑸ 为保证读取数据过程中转子温度恒定,试验数据读取尽量采取从最大值到最小值方向的数据。