СО 34.45.627 - Методические указания по проведению комплексных электрических испытаний блоков генератор-трансформатор и их устройств релейной защиты и автоматики

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭНЕРГОСИСТЕМ

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ПО НАЛАДКЕ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ И СЕТЕЙ

"СОЮЗТЕХЭНЕРГО"

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ПРОВЕДЕНИЮ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ БЛОКОВ ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР И ИХ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ

СО 34.45.627

УДК 621.313.322-81621.314.21

СОСТАВЛЕНЫ предприятием "Донтехэнерго"

Составитель инж. Л.Г. Андрющенко

УТВЕРЖДЕНЫ​​ заместителем главного инженера ПО "Союзтехэнерго" А.Д. Герром 6 декабря 1979 г.

В Методических указаниях изложены рекомендации о необходимых объемах, методике проведения и продолжительности снятия характеристик блоков турбогенератор-трансформатор и их устройств релейной защиты и автоматики при проведении комплексных электрических испытаний.

Методические указания предназначены для персонала пусконаладочных организаций и эксплуатационного персонала, занимающегося проведением испытаний электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики перед включением в сеть вводимых в эксплуатацию блоков и после окончания капитального ремонта.

1. ВВЕДЕНИЕ

Необходимость обеспечения надежной работы электрооборудования блоков турбогенератор-трансформатор предъявляет особые требования к качеству проверок и испытаний оборудования - как вновь смонтированного, так и находящегося в эксплуатации. Методические указания предназначены для оказания помощи персоналу пусконаладочных организаций и эксплуатационному персоналу в улучшении качества работ и уменьшении их продолжительности на генераторе с номинальной частотой вращения.

Согласно настоящим Методическим указаниям комплексные испытания состоят из:

а) предварительных испытаний цепей тока и напряжения устройств релейной защиты и автоматики на остановленном генераторе (в том числе и при вращении генератора валоповоротным устройством);

б) испытаний электрооборудования и устройств релейной защиты и автоматики в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения;

в) испытаний электрооборудования и устройств релейной защиты и автоматики рабочим током нагрузки;

г) фазировки рабочего и резервного трансформаторов СН на номинальном напряжении;

д) анализа и обработки результатов комплексных испытаний.

Во время испытаний определяются технические параметры и характеристики основного оборудования, вторичных цепей и устройств, необходимые для правильной эксплуатации.

Настоящие Методические указания рассчитаны на испытания серийного электрооборудования и являются руководством при проведении комплексных электрических испытаний блоков турбогенератор-трансформатор с рабочим трансформатором СН*.

Специальные испытания оборудования или устройств РЗА (например, тепловые испытания генератора, опробование устройств автосинхронизации) в настоящих Методических указаниях не рассматриваются и осуществляются по отдельным инструкциям и программам.

_________________

* Далее блоки генератор-трансформатор или блоки.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. К началу комплексных испытаний блока генератор-трансформатор все оборудование должно быть полностью смонтировано и налажено. Все устройства РЗА (в том числе газовые задвижки защиты трансформаторов), вторичные цепи и электрические блокировки должны быть опробованы при номинальном и пониженном до 80% напряжении оперативного тока с воздействием на коммутационную аппаратуру и приняты эксплуатационным персоналом.

Электрооборудование блока должно быть испытано и опробовано. Оно должно соответствовать требованиям действующих "Норм испытания оборудования", "Правила устройств электроустановок", "Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей", директивных документов Главтехуправления Минэнерго СССР, за исключением пунктов, выполнение которых предусматривает работы на генераторе при холостом ходе и​​ под нагрузкой (например, снятие характеристик холостого хода и короткого замыкания блока, ориентировка направленных защит и т.д.).

2.2. Испытания и проверки защит блока генератор-трансформатор собственным током генератора обеспечивают получение необходимых значений токов и напряжений.

Данный способ является вполне совершенным, однако он требует длительной работы турбины на холостом ходу, что вызывает непроизводительный расход топлива и недовыработку электроэнергии, особенно если в ходе испытаний обнаруживаются ошибки в схеме защит или другие неисправности.

Кроме того, турбины большой мощности (200 МВт и выше) не допускают длительной работы на холостом ходу из-за чрезмерного нагрева проточных частей и выхлопов последних ступеней турбины, эрозии рабочих лопаток и значительных относительных удлинений ротора.

2.3. Для уменьшения длительности работы турбин на холостом ходу необходимо уменьшить продолжительность испытаний цепей защиты и автоматики за счет применения косвенных методов: проверки первичным или вторичным током от постороннего источника, проверки при вращении генератора валоповоротным устройством* и т.д. Эти предварительные проверки позволят заранее до пуска выявить ошибки и тем самым значительно сократить время, необходимое для испытаний защит с номинальной частотой вращения генератора.

_________________

* Метод разработан и внедрен ПЭО "Донбассэнерго" и НМУ треста "Электроюжмонтаж" на электростанциях Донбассэнерго.

Для проведения предварительных испытаний косвенными методами после полного окончания монтажно-наладочных работ в цепях релейной защиты, автоматики и вторичных цепях необходимо:

- 4 рабочих дня для блоков менее 160 МВт;

- 6 рабочих дней для блоков 160-300 МВт;

- 7 рабочих дней для блоков 500-800 МВт;

- 9 рабочих дней для блоков свыше 800 МВт.

Это время* должно быть учтено в общем графике строительных, монтажных и пусконаладочных работ, обеспечивающем своевременную готовность помещений и монтажа устройств РЗА и вторичных цепей.

_________________

* Время, необходимое непосредственно на проведение испытаний; время на подготовительные работы здесь не учтено.

2.4. В настоящих Методических указаниях не учитывается объем проверок и время, необходимое для проверки цепей возбуждения генератора при производстве комплексных испытаний.

Проверка этих цепей​​ проводится по отдельной программе, составленной на основании существующих методических указаний по наладке систем возбуждения.

2.5. Настоящие Методические указания ориентируются на объем устройств РЗА блоков генератор-трансформатор 160-800 МВт, устанавливаемый согласно типовым разработкам Теплоэлектропроекта.

2.6. Обще рекомендации по проведению комплексных электрических испытаний.

2.6.1. Все работы по проведению комплексных испытаний производятся в соответствии с рабочими программами. При проведении работ​​ сторонней организацией программа согласовывается с ответственным представителем эксплуатирующей организации. Предусматривается участие представителя эксплуатирующей организации при проведении работ; при этом указанный представитель осуществляет приемку электрооборудования и устройств РЗА в процессе испытаний по этапам программы.

2.6.2. Ответственный руководитель по проведению комплексных испытаний назначается из числа лиц, имеющих опыт проведения подобных работ.

2.6.3. При производстве комплексных испытаний для снятия необходимых характеристик блока (генератора) и полного объема проверок устройств релейной защиты и автоматики необходима работа блока на трех- и однофазные испытательные закоротки, длительное протекание номинального тока и установлены до начала комплексных испытаний (если это не мешает производству испытаний). Места установки закороток для наиболее распространенных схем первичных соединений блока указаны на рис. 2.1-2.5.

Рис. 2.1. Схема блока генератор-трансформатор мощностью 160-800 МВт, подсоединенного к системе 110-220 кВ

Рис. 2.2. Схема блока генератор-трансформатор мощностью 160-800 МВт, подсоединенного к системе 330-500 кВ по схеме многоугольника или полуторной

Рис. 2.3. Схема блока генератор-трансформатор мощностью 160-300 МВт, подсоединенного к системе 330-500 кВ по схеме многоугольника или полуторный

Рис. 2.4. Схема двух спаренных блоков генератор-трансформатор мощностью по 160-800 МВт, подсоединенных к системе 330-500 кВ по схеме многоугольника или полуторной

Рис. 2.5. Схема блока генератор-трансформатор с расщепленными обмотками (генераторы мощностью 160-500 МВт), подсоединенного к системе 500-750 кВ по полуторной схеме

Для уменьшения времени на установку и снятие закоротки 4 и 5 следует устанавливать на выкатных тележках резервных ячеек, которые на время испытания устанавливаются вместо рабочих.

Трехфазные закоротки 1-5 устанавливаются вне зоны действия дифференциальных защит.

Однофазные закоротки 6 устанавливаются в одном из мест, указанных на pиc. 2.1-2.5.

Если один из генераторов (см. рис. 2.4) находится в работе, для комплексных испытаний другого устанавливаются трехфазные (4, 5, 7) и однофазные (8) закоротки. Проверка дифференциальной защиты ошиновки производится рабочим током нагрузки.

Для производства комплексных испытаний вновь вводимого генератора (см. рис. 2.5) работающий генератор отключается.

При отсутствии заводских характеристик XX и КЗ генератора (протоколов испытаний) необходимо эти характеристики снять во время комплексных испытаний. Расшиновка генератора и установка трехфазной закоротки при этом производится между генератором и трансформатором. Характеристика собственно генератора снимается при этом до напряжения 1,3Uном.

2.6.4. Комплексные электрические испытания блоков генератор-трансформатор состоят из следующих этапов, выполнение которых является обязательным:

а) предварительных испытаний цепей тока и напряжения;

б) испытаний в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения;

в) испытаний под нагрузкой;

г) обработки полученных результатов.

Проверка первичным током нагрузки и рабочим напряжением электрооборудования и устройств РЗA является окончательной. На основании этой проверки дается заключение о возможности введения в эксплуатацию электрооборудования и устройств РЗА блока.

2.6.5. Предварительные испытания, являющиеся частью приемо-сдаточных испытаний цепей тока и напряжения, в зависимости от состояния монтажа и других условий осуществляются по методике разд. 4 настоящих Методических указаний.

В первую очередь в полностью собранной схеме следует проверить на срабатывание реле тока и напряжения с воздействием на оперативные цепи защит (пп. 4.1-4.3).

Следующим этапом испытаний является проверка цепей тока либо при вращении генератора валоповоротным устройством (п. 4.5), либо первичным током от источника пониженного напряжения, шин СН 6-10 кВ со снятием векторных диаграмм (п. 4.6).

Проверка правильности выполнения коммутации цепей напряжения совместно с обмотками трансформаторов напряжения производится от постороннего нерегулируемого​​ трехфазного источника при подаче напряжения в первичные обмотки трансформаторов напряжения (п. 4.4) или в режиме трехфазного КЗ на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН при проверке цепей тока и напряжения первичным током от постороннего источника пониженного напряжения - шин СН 6-10 кВ.

2.6.6. При испытаниях в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения следует определить сопротивление обмотки ротора переменному току, снять характеристики XX и КЗ, проверить цепи тока,​​ напряжения и синхронизации, произвести синхронизацию и включение блока в сеть.

Методика проведения и полный объем испытаний подробно изложены в разд. 6.

2.6.7. При испытаниях под нагрузкой (разд. 7) следует проверить направленные защиты, снять векторные диаграммы в цепях счетчиков и измерительных приборов, произвести проверку подстуловой изоляции подшипников.

2.6.8. При проведении комплексных испытаний опыты, связанные с подачей тока в обмотку возбуждения генератора, как правило, должны проводиться на резервном возбудителе. В зависимости от типа рабочего возбудителя комплексные испытания или часть их могут проводиться на рабочем возбудителе.

2.6.9. При комплексных испытаниях разворот и включение блока в сеть должны осуществляться при питании механизмов СН от​​ резервного трансформатора.

В процессе комплексных испытаний после включения генератора в сеть следует произвести перевод нагрузки СН блока с резервного на рабочее питание. Эта операция осуществляется после фазировки рабочего и резервного трансформаторов СН.

2.6.10. При обработке полученных результатов испытаний следует произвести систематизацию результатов испытаний и дополнительный анализ надежности функционирования релейных защит и оборудования блока генератор-трансформатор. По результатам опытов XX, КЗ​​ и по осциллограммам гашения поля определяется работоспособность АГП, выбираются необходимые индуктивные сопротивления и постоянные времени генератора.

3. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. При проведении работ по комплексным испытаниям блоков генератор-трансформатор​​ необходимо строго соблюдать действующие "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок электрических станций и подстанций", "Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах", а также "Типовые правила пожарной безопасности для промышленных предприятий".

4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕПЕЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ БЛОКА НА ОСТАНОВЛЕННОМ ГЕНЕРАТОРЕ (В ТОМ ЧИСЛЕ ПРИ ВРАЩЕНИИ ГЕНЕРАТОРА ВАЛОПОВОРОТНЫМ УСТРОЙСТВОМ)

4.1. Проверка цепей тока​​ от постороннего регулируемого источника при подаче тока во вторичные цепи трансформаторов тока.

4.1.1. Данная проверка выявляет ошибки, допущенные при установке на панели заранее проверенных реле и измерительных приборов; кроме того, при этом проверяется правильность сборки цепей тока защиты и уставки реле; оценивается точность щитовых приборов и контролируется правильность их включения.

4.1.2. От постороннего источника следует подать ток в полностью собранные цепи защит на рядах зажимов цепей тока. При этом цепи, отходящие к трансформаторам тока, не размыкаются, но с помощью прибора ВАФ-85 контролируется отсутствие ответвления тока в эти цепи.

4.1.3. Ток подается поочередно во все три фазы всех трансформаторов тока, питающих реле защиты (в соответствии со схемой).

Проверяется ток срабатывания всех реле защит со сравнением токов срабатывания и возврата с заданными уставками.

4.1.4. С помощью прибора ВАФ следует проверить наличие тока во всей цепи данной фазы и в нулевом проводе и отсутствие тока в других фазах. При этом контролируется действие реле в оперативных цепях защиты. Измеряется сопротивление нагрузки трансформаторов тока методом амперметра-вольтметра при номинальном вторичном токе.

4.1.5. Для дифференциальных защит с реле ДЗТ-21 следует дополнительно​​ проверять:

а) напряжение срабатывания чувствительного органа;

б) правильность сборки тормозной цепи (из-за наличия горизонтального участка на тормозной характеристике реле по току срабатывания невозможно оценить правильность сборки этой цепи).

4.2. Проверка цепей напряжения от постороннего регулируемого трехфазного источника при подаче напряжения во вторичные цепи трансформаторов напряжения.

4.2.1. Проверка правильности выполнения коммутации и уставок реле напряжения. Поочередно на цепи, получающие питание​​ от каждой вторичной обмотки всех трансформаторов напряжения, подается трехфазное регулируемое напряжение 3x100 В через разделительный трансформатор с заземленной фазой "В". Напряжение подается непосредственно на нижние зажимы (сторона нагрузки) отключенного автоматического выключателя, от верхних зажимов цепи напряжения отключаются для исключения возможности обратной трансформации.

Производится измерение фазного, линейного напряжения и напряжений фаз по отношению к "земле" во всех точках схемы. Проверяется​​ чередование фаз напряжений на ваттметрах, счетчиках, синхроноскопе. Сравниваются показания щитового, регистрирующего и контрольного вольтметров. При этом контрольный вольтметр должен быть подключен к тем же фазам, что и проверяемые вольтметры.

Регулировкой​​ напряжения производится срабатывание и возврат всех реле напряжения и сравнивается напряжение срабатывания и возврата с заданными уставками.

Следует измерить ток нагрузки во всех фазах, проверить потребление цепей напряжения и сравнить с допустимыми нагрузками на данный трансформатор напряжения.

Целесообразность такой проверки цепей трансформаторов напряжения, подключенных к действующим распредустройствам, определяется разветвленностью вновь вводимых цепей напряжения. При этом подача регулируемого напряжения осуществляется с учетом конкретного проекта по возможности вышеописанным способом.

4.2.2. Проверка цепей напряжения устройств синхронизации. От трансформатора напряжения СН 6 кВ подается сфазированное напряжение в цепи напряжения генератора (при отключенном автоматическом выключателе цепей напряжения генератора).

Если к моменту настоящей проверки распредустройство высшего напряжения находится под напряжением, искусственным срабатыванием реле повторителей разъединителей (РПР) на синхроноскоп подается напряжение от системы.

Напряжение подается поочередно по цепям всех РПР как выключателя данного присоединения, так и обходного выключателя (при наличии его в схеме).

При этом проверяется работа колонки синхронизации на "синхронно" и разрешение команды на включение выключателя блока от реле блокировки от несинхронных включений.

Если к моменту проверки распредустройство высшего напряжения не включено в работу, в качестве напряжения системы можно использовать соответствующую фазу источника проверки.

Проведенные проверки (п. 4.2) позволяют сделать заключение о правильности выполнения коммутации цепей напряжения, начиная от нижних зажимов автоматического выключателя, и включения реле и приборов в соответствующие цепи.

Проверка правильности включения трансформаторов напряжения генератора и их вторичных цепей до автоматического выключателя производится в соответствии с п. 4.4.

4.3. Дополнительная проверка некоторых цепей тока и напряжения защит.

4.3.1. Необходимо проверить правильность выполнения уставок дистанционной защиты от симметричных КЗ и защиты от потери возбуждения, выполненных на блок-реле сопротивления КРС-2* при совместной подаче тока и напряжения от постороннего источника (например, от испытательного устройства УПЗ-2).

_________________

* Устанавливаются согласно Решению Главтехуправления Минэнерго СССР от 30.01.78 г. № Э-2/78.

4.3.2. Следует проверить рабочим напряжением пусковой орган максимальной токовой защиты с пуском по напряжению рабочего трансформатора СН блока (реле РНФ-1М). Эта проверка производится при подаче номинального напряжения на реле от трансформаторов напряжения, установленных на секциях СН 6-10 кВ блока.

Правильность подключения фильтр-реле к цепям напряжения определяется измерением значений и проверкой чередования фаз линейных напряжений,​​ подводимых к ФНОП. Кроме того, измеряется и оценивается напряжение на выходе фильтра при прямом и обратном (перекрещены фазы А и В цепей напряжения на входе фильтра) чередовании фаз вольтметром с малым потреблением (сопротивление вольтметра не менее 1000​​ Ом/В). У ненагруженного фильтра напряжение на выходе при прямом чередовании фаз не более 1 В, при обратном - 150 В.

После окончания проверок цепи напряжения восстанавливаются и повторно проверяется напряжение небаланса на выходе ФНОП при прямом чередовании​​ фаз.

4.3.3. Цепи напряжения устройств РЗА, питающихся от трансформаторов напряжения, подключенных к действующим распредустройствам (например, максимальная токовая защита с пуском минимального напряжения и направленные защиты обратной и нулевой последовательностей автотрансформатора блока), следует проверить в объеме, указанном в п. 4.2.1, подачей рабочего напряжения. Измерения производятся в той точке цепи, куда ранее подавалось напряжение в ходе предварительных испытаний (см. п. 4.2.1). При соответствии результатов данных измерений ранее полученным в ходе предварительных испытаний дальнейшая проверка цепей напряжения прекращается.

4.4. Проверка цепей напряжения от постороннего нерегулируемого трехфазного источника при подаче напряжения в первичные обмотки​​ трансформаторов напряжения.

4.4.1. Выполнение схемы питания. Следует убедиться, что статор генератора заземлен и не производятся работы в его цепях и цепях всех трансформаторов, связанных с ним.

Разбирается нейтраль первичной обмотки трансформаторов напряжения и поочередно на выводы нейтрали каждого комплекта трансформаторов напряжения через автоматический выключатель АВП подается пониженное трехфазное напряжение (рис. 4.1), например от щита 380 В.

Обязательным условием выполнения проверки по данному разделу является связь нейтрали источника с новой искусственной нейтралью трансформатора напряжения, которой является цепь статора генератора. При использовании в качестве источника питания щита 380 В СН (сеть с заземленной нейтралью) достаточно заземлить цепь статора в одной точке.

Сопротивление обмоток генератора значительно меньше, чем сопротивление первичных обмоток трансформатора напряжения, поэтому заземление можно производить в любой точке цепи статора.

4.4.2. Проверка в полнофазном режиме. Следует включить автоматический выключатель АВ вторичной стороны обмотки проверяемого трансформатора напряжения и произвести измерение напряжений на его нижних зажимах, снять​​ векторные диаграммы первичного и вторичного напряжений. В связи с ограниченной шкалой напряжения​​ прибора ВАФ (предел 250 В) диаграмма снимается по фазным напряжениям.

В связи с тем, что питание подается на выводы нейтрали первичных обмоток (зажимы X), векторы первичных и вторичных напряжений в результате измерения должны оказаться сдвинутыми один относительно другого на 180 эл. град. При атом полярность подключения входа ВАФ должна быть такой, как указано на рис. 4.1, а. Проверяется коэффициент трансформации обмотки трансформатора напряжения.

Рис. 4.1. Схема проверки цепей напряжения в режимах:

а​​ - полнофазном; б - отключенного питания фазы А

4.4.3. Проверка цепей разомкнутого треугольника. В режиме полнофазного питания следует измерить напряжения каждой фазы разомкнутого треугольника и проверить отсутствие напряжения на его выходных зажимах.

Производится поочередное исключение питания каждой фазы первичной обмотки трансформатора напряжения, измерение напряжения на выходных зажимах разомкнутого треугольника. При исключении одной из фаз измеряется также​​ напряжение на всех реле напряжения в щитовом вольтметре​​ Vщ, включенных в цепь разомкнутого треугольника.

Для исключения влияния емкостных связей между цепями на результаты измерения в неполнофазных режимах к вторичной обмотке обесточенной фазы трансформатора напряжения следует подключать нагрузочный резистор сопротивлением 20-30 Ом мощностью не менее 2 Вт. Подключение осуществляется непосредственно в местах измерений (на сборке зажимов).

Автоматический выключатель АВ основной обмотки отключается для предотвращения симметрирующего влияния нагрузки.

После окончания проверки восстанавливается нормальная схема первичных обмоток трансформатора напряжения.

4.4.4. Проведенные проверки позволяют сделать заключение о правильности выполнения коммутации цепей напряжения совместно с обмотками трансформаторов напряжения.

4.4.5. Проверка цепей напряжения методом, указанным в пп. 4.4.1-4.4.3, является рекомендательной и выполняется при наличии времени.

В случае невозможности проведения этих испытаний по каким-либо причинам (например, при отсутствии времени, при производстве работ в цепях статора генератора) производится только тщательная "прозвонка" цепей напряжения от верхних выводов автоматического выключателя до выводов вторичных обмоток ТН, остальные проверки цепей напряжения производятся в режимах КЗ и XX генератора.

4.5. Проверка цепей тока при вращении генератора валоповоротным устройством (током низкой частоты генератора).

Целью настоящей проверки (приложение 1) является определение правильности чередования фаз тока цепей защиты и измерений и проверка правильности включения реле защиты.

4.5.1. Описание способа. Проверка правильности включения цепей тока выполняется измерением значений и фаз вторичных токов низкой частоты, протекающих при установке закоротки в цепях невозбужденного генератора в режиме его вращения​​ от валоповоротного устройства. Протекание тока в данном случае обеспечивается за счет остаточного намагничивания ротора.

Амплитуда вторичных токов обычно составляет единицы или десятки миллиампер, период - от 2 до 18 с (в зависимости от типа валоповоротного устройства), поэтому измерение тока можно производить приборами постоянного тока, осциллографами, самопишущими приборами.

При столь большом периоде синусоиды тока стрелка прибора при движении с достаточной точностью показывает мгновенные значения тока. В​​ связи с этим взаимный сдвиг токов разных фаз по углу (по времени) легко определить с помощью двух приборов постоянного тока и секундомера, которым производится измерение разности во времени между эквивалентными точками синусоид, например между моментами перехода стрелки прибора через нуль.

Если при малых значениях тока (менее 1 мА) получаются неоднозначные измерения, необходимо кратковременно подать ток в ротор и повторить измерения.

4.5.2. Режим трехфазного короткого замыкания за трансформатором блока. Для примера рассмотрим порядок проверки цепей тока блока генератор-трансформатор, показанных на рис. 4.2.

На выводах А, В, С обмотки высшего напряжения трансформатора устанавливается трехфазная закоротка или включаются заземляющие ножи. В целях упрощения на​​ рисунке показана только часть трансформаторов тока, обычно устанавливаемых в схеме защит блока.

Для проверки дифференциальной защиты блока в рассечку цепей трансформаторов тока 1TTA и 1TTB включают контрольные резисторы​​ RK1​​ и​​ RK2​​ сопротивлением 3-5 Ом. Включение резисторов производится на испытательных зажимах.

Соблюдая указанную на схеме полярность, подключают к резисторам милливольтметры постоянного тока (с нулем посередине шкалы) со шкалой в десятки или сотни милливольт. Наличие напряжения на резисторах​​ свидетельствует о замкнутом состоянии цепи трансформаторов тока.

Для определения фазного сдвига токов с помощью секундомера производится измерение времени между моментами перехода через нуль из отрицательной области в положительную напряжений резисторов​​ RK1​​ и​​ RK2.

При правильном включении цепей сдвиг во времени между этими моментами будет равен трети периода, а опережающим будет напряжение резистора​​ RK1.

После проверки цепей трансформаторов тока 1TTA и 1TTB резистор​​ RK1​​ с прибором переключается в рассечку цепи трансформатора тока 1TTC и проверяется, что фаза его тока отстает от фазы тока 1ТТВ на треть периода.

При неправильном соединении цепей взаимный сдвиг нулевых моментов напряжений будет нарушен.

Дальнейшая проверка дифференциальной защиты блока производится поочередным включением резисторов​​ RK1​​ с прибором в цепь 1TTA (1TTB, 1TTC) и​​ RK4​​ с прибором в цепь 4ТТА (4ТТВ, 4ТТС). Наличие напряжения в противофазе для всех фаз дифференциальной защиты блока свидетельствует о правильности сборки цепей защиты.

При обнаружении ошибки в сборке дифференциальной защиты блока (сторона треугольника) необходимо проверить правильность соединения трансформаторов тока 4ТТА, 4ТТВ, 4ТТС в треугольник. С этой целью следует поочередно включать приборы с резисторами в рассечку цепи​​ вторичных обмоток трансформаторов тока 4ТТА и 1TTA, 4TTB и 1TTB, 4ТТС и 1TTC.

Фазы напряжения на обоих резисторах должны иметь сдвиг на 30 эл. град. (как правило, трансформатор блока имеет группу соединения звезда-треугольник - II).

Проверка целостности нулевой цепи трансформаторов тока, собранных в звезду, производится включением резистора с прибором в рассечку нулевого провода. При правильно собранной схеме ток в этой цепи отсутствует (или очень незначительный). Производится временное размыкание цепи одной из фаз, отмечается появление тока в нулевой цепи, после чего цепь фазы восстанавливается и проверяется отсутствие тока в нулевой цепи.

Если падение напряжения на контрольных резисторах зафиксировать невозможно, то измерение следует производить без резисторов прямым включением чувствительного прибора с небольшим (2-3 Ом) внутренним сопротивлением (например, миллиамперметра M-2001) в рассечку цепи тока.

В случае применения на стороне высшего напряжения трансформатора блока одноамперных трансформаторов тока​​ необходимо для измерений применять особо чувствительные приборы или увеличивать сопротивления контрольных резисторов до 10-20 Ом.

Если на стороне высшего напряжения трансформатора блока применены пятиамперные трансформаторы тока, необходимо учитывать возможность их насыщения даже при замыкании вторичной обмотки на небольшое сопротивление (примерно 7-10 Ом). При невозможности из-за этого произвести окончательную проверку дифференциальной защиты блока (трансформатора) проверяется только наличие цепи. Окончательная проверка цепей треугольника может быть проведена в процессе развертывания турбины или при номинальной частоте вращения (при работе блока на трехфазную закоротку).

В зависимости от реальных схем подключения токовых и дифференциально-токовых защит блока их токовые цепи проверяются аналогично рассмотренному выше.

Рис. 4.2. Схема проверки цепей тока:

1TT-4TT, ТТo​​ - трансформаторы тока;​​ G​​ - генератор; Т - трансформатор блока; ДЗБ - реле дифференциальной защиты блока; ДЗГ - реле дифференциальной защиты​​ генератора;​​ F​​ - реле защиты нулевой последовательности

4.5.3. Режим однофазного короткого замыкания за трансформатором блока. Следует соединить фазу А в вывод нейтрали стороны высшего напряжения трансформатора блока с помощью проводника сечением 35-50 мм2, проверить наличие тока в цепи трансформатора тока ТТo​​ и 4ТТА.

4.5.4. Режим трехфазного короткого замыкания за рабочим трансформатором собственных нужд. Для проверки цепей тока рабочего трансформатора СН следует установить трехфазные закоротки за трансформаторами тока рабочих вводов СН, остальные закоротки в цепях блока должны быть сняты.

С помощью контрольных резисторов и милливольтметров производится проверка целости и фазировки цепей всех трансформаторов тока в соответствии со схемой в порядке, указанном в п. 4.5.2.

После окончания проверки цепей тока блока контролируется восстановление всех цепей на всех выводах и зажимах.

4.5.5. Проверка цепей тока защит с помощью осциллографа или самопишущего прибора осуществляется аналогично указанному в пп. 4.5.2-4.5.4; только вместо милливольтметров к резисторам подключаются с соблюдением полярности независимые входы осциллографа или самопишущего прибора. При этом в зависимости от числа независимых каналов (входов) можно одновременно проверять одну или несколько защит.

Полученные осциллограммы легко анализируются. Определяется чередование фаз, замкнутое состояние цепей трансформаторов тока, значения токов в фазах и нулевых проводах, правильность оборки цепей дифференциальных защит.

4.6. Проверка цепей тока и напряжения первичным током от постороннего источника пониженного напряжения - шин СН 6-10 кВ (приложение 2).

4.6.1. Режим трехфазного короткого замыкания в нуле генератора. Трехфазный ток от источника питания (ячейки СН) подается со стороны высшего напряжения трансформатора блока таким образом, чтобы он проходил через максимальное количество трансформаторов тока блока при минимальной длине вновь прокладываемого кабеля.

При этом обмотка статора генератора отсоединена от токопровода, сняты компенсаторы линейных и нулевых выводов, а токопровод пофазно соединен перемычками; трехфазной закороткой является собранный нуль генератора.

В этом режиме следует проверить токовые цепи защит, подключенных к трансформаторам тока, установленным на стороне высшего напряжения трансформатора блока, на выводах и в нуле генератора.

4.6.2. Режим трехфазного короткого замыкания на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН. Трехфазный ток от источника питания подается аналогично указанному в п. 4.6.1, перемычка, шунтирующая обмотку статора генератора, снимается, устанавливаются трехфазные закоротки за трансформаторами тока низшего напряжения рабочего трансформатора СН.

В этом режиме следует проверить токовые цепи защит, подключенных к трансформаторам тока, установленным на сторонах высшего и низшего напряжения рабочего трансформатора СН.

4.6.3. В режимах трехфазного короткого замыкания (см. пп. 4.6.1-4.6.2) следует проверить все токовые цепи защит блока на обтекание током. Проверяют и оценивают коэффициент трансформации всех трансформаторов тока и исправность цепей тока измерением вторичных токов нагрузки в фазах и токов небаланса в нулевых проводах.

Снимаются и анализируются векторные диаграммы токов всех защит. Для снятия векторных диаграмм используется напряжение от шин СН или любой другой источник, напряжение которого синхронно с первичным током, используемым для проверки. Векторные диаграммы направленных защит служат для предварительной оценки правильности сборки цепей тока, их окончательная проверка производится рабочим током нагрузки.

В схемах дифференциальных защит следует измерить токи в фазах всех плеч защиты, напряжение (ток) небаланса в цепи реле дифференциальной защиты и токи в нулевых проводах.

Контроль небаланса производится в следующих цепях дифференциальных защит:

а)​​ с магнитным выравниванием токов, например, с реле РНТ, ДЗТ непосредственно в цепи реле исполнительного органа (реле РТ-40);

б) на полупроводниковых элементах, например с реле ДЗТ-21, на вторичной обмотке рабочей цепи трансреактора (контрольный разъем III-4).

Измерения производятся вольтметром с большим внутренним сопротивлением (лучше ламповым) или амперметром с малым внутренним сопротивлением (например, BЗ-13, ВЗ-38, Ц-4312) при полностью собранных цепях защиты и при поочередном исключении плеч. В нормальной схеме защиты значение небаланса должно быть незначительным, а при исключении плеча должно возрастать.

Проверяют правильность работы фильтровых защит измерением небалансов на выходе фильтра. При перекрещивании фаз для фильтров тока обратной последовательности и обрыве фазы для фильтров тока и напряжения нулевой последовательности значение напряжения на выходе фильтра должно увеличиваться.

При анализе значений небалансов защит при данном токе статора генератора необходимо учитывать их зависимость от значения тока статора. Приближенно (значения небалансов будут несколько завышены) эту зависимость можно считать прямо пропорциональной. Допускаемая при этом ошибка создает дополнительный запас по допускаемому значению небаланса.

4.6.4. Проверка цепей напряжения​​ в режиме трехфазного короткого замыкания. Одновременно с проверкой цепей тока по п. 4.6.2 проверяются цепи напряжения трансформаторов напряжения генератора (если они не были проверены ранее согласно методике, изложенной в п. 4.4) в объеме, указанном в пп.​​ 4.4.2, 4.4.3.

Вторичное напряжение трансформаторов напряжения находится в пределах 0,01-0,08​​ Uном.вт.

4.6.5. Имитация режима однофазного короткого замыкания за трансформатором блока. Для проверки цепей тока защиты нулевой последовательности стороны высшего​​ напряжения блока необходимо:

- отсоединить от земли нулевой вывод трансформатора блока;

- подать напряжение СН на петлю фаза-нуль стороны высшего напряжения трансформатора блока.

При получении недостаточного для измерений значения вторичного тока необходимо напряжение СН подавать на петлю; параллельно соединенные обмотки всех трех фаз - нуль трансформатора блока.

Получаемые значения токов обычно достаточны для срабатывания защиты.

Анализируется правильность срабатывания (несрабатывания) защиты, проверяется​​ и оценивается исправность и коэффициент трансформации трансформаторов тока и токовых цепей измерением вторичных токов.

4.7. Определение очередности проведения предварительных испытаний.

4.7.1. Предварительные испытания цепей тока и напряжения являются составной частью приемо-сдаточных испытаний и должны выполняться в следующей последовательности:

а) проверка цепей тока от постороннего регулируемого источника при подаче тока во вторичные цепи трансформаторов тока;

б) проверка цепей напряжения от постороннего регулируемого трехфазного источника при подаче напряжения во вторичные цепи трансформаторов напряжения;

в) дополнительная проверка некоторых цепей тока и напряжения защит;

г) проверка цепей тока при вращении генератора валоповоротным устройством (током низкой частоты генератора).

4.7.2. Если при новом включении блока значительно задерживается его ввод по условиям монтажа и наладки тепловой части (электрическая часть полностью смонтирована и налажена), цепи тока и напряжения защит блока могут быть проверены первичным током от постороннего источника пониженного напряжения - шин СН 6-10 кВ.

Однако следует иметь в виду, что данный способ проверки цепей тока и напряжения защит блока требует выполнения значительного объема работ по прокладке кабеля от ячейки СН​​ до распредустройства высшего напряжения, по установке шунтирующих обмотку статора перемычек (для турбогенераторов ТВВ-800 это представляет определенные трудности, так как компенсаторы линейных и нулевых выводов расположены под и над статором). Кроме того,​​ после окончания предварительных испытаний необходимо выполнить трудоемкую работу по установке и изолировке компенсаторов (например, на сборку и изолировку компенсаторов нулевых выводов турбогенератора TBB-800 необходимо около двух суток) и проведению высоковольтных испытаний.

5. ПРОВЕРКА И ПОДГОТОВКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ БЛОКА К ПУСКУ

5.1. После окончания предварительных испытаний цепей тока, напряжения и устройств релейной защиты и автоматики производство любого вида работ в этих цепях категорически запрещается.

5.2. Непосредственно перед комплексными испытаниями на вращающемся генераторе следует произвести осмотр всего оборудования генератора, трансформаторов, реле газовой защиты, токопроводов, панелей управления, защиты и сигнализации, шкафов и панелей охлаждения трансформаторов, выключателей, разъединителей, трансформаторов тока и напряжения и т.п.

5.3. Следует принять меры для предотвращения самопроизвольного или ошибочного отключения выключателей.

Контролируется вывод из схемы ДЗШ трансформаторов тока блока.

Выдержки времени максимальной токовой защиты и защиты от замыканий на землю на стороне высшего напряжения выполняются минимально возможными, органы направления мощности выводятся из работы.

Временно выполняется схема с действием на отключение АГП от контактов стрелочных маслоуказателей уровня масла трансформаторов с пленочной защитой масла, сигнальных элементов газовых защит трансформаторов.

Вводятся на отключение АГП отключающие элементы газовых защит​​ трансформаторов, защитное реле контактора РПН трансформатора.

Цепи отключения выключателей блока и АГП от электрических защит блока, ДЗШ,​​ УРОВ, защит обходного выключателя и технологических защит, а также пуск УРОВ от защит блока и форсировка должны быть​​ выведены из работы.

5.4. Для снятия характеристик генератора (блока) и осциллографирования процесса гашения поля следует подготовить и подключить электроизмерительные приборы и осциллограф. Все приборы должны быть установлены в удобных местах, помещения должны быть оборудованы на время испытаний необходимым инвентарем, освещением, телефонами прямой связи между точками измерений и громкоговорящей связью. Кроме того, необходимо подготовить переносные приборы и соединительные проводники для измерений во вторичных цепях, а также собрать схему для определения сопротивления обмотки ротора переменному току.

Подготавливаются бланки таблиц измерений для каждого рабочего места (прибора).

При производстве комплексных испытаний на вращающемся генераторе контролируются следующие основные параметры:

а) ток и напряжение обмотки ротора приборами постоянного тока класса точности не ниже 0,5;

б) токи всех фаз обмотки статора приборами переменного тока класса точности не ниже 0,5;

в) напряжение обмотки статора приборами переменного тока класса точности не ниже 0,5;

г) ток и напряжение нулевой последовательности приборами переменного тока класса точности не ниже 0,5;

д) частота генератора частотомером класса точности не ниже 0,2.

Кроме того, производится осциллографирование гашения поля генератора электромеханическим осциллографом (H-102, Н-115) с записью процесса, при этом осциллографируются ток и напряжение ротора и ток статора (опыт трехфазного КЗ); ток и напряжение ротора и напряжение статора (опыт холостого хода).

5.5. Следует назначить ответственных лиц за:

а) проведение испытаний;

б) выполнение отдельных видов работ.

Необходимо провести инструктаж всех участников испытаний о порядке выполнения измерений, расстановке, связи и взаимодействии, о соблюдении необходимых мер техники безопасности и противопожарной безопасности.

6. ПРОИЗВОДСТВО КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ БЛОКА И ЕГО УСТРОЙСТВ РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИКИ В ПРОЦЕССЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ТУРБИНЫ И ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ

6.1. В объем комплексных испытаний​​ (приложение 3) вращающегося генератора входит: измерение сопротивления обмотки ротора переменному току по мере увеличения частоты вращения, испытание изоляции обмотки ротора повышенным напряжением при номинальной частоте вращения, проверка обтекания током​​ цепей тока защит, снятие характеристики короткого замыкания блока (генератора), проверка поведения защит осциллографирование процесса гашения поля в режиме КЗ, первое увеличение напряжения с проверкой симметрий напряжений и чередования фаз, снятие характеристики холостого хода блока (генератора), испытание межвитковой изоляции, проверка поведения защит и осциллографирование процесса гашения поля в режиме холостого хода, измерение остаточного напряжения, проверка чередования фаз и устройств синхронизации, включение генератора в сеть.

Ниже рассмотрены методика и порядок выполнения работ данного объема при производстве комплексных испытаний.

6.2. Режим трехфазного КЗ. Введены в работу трехфазные закоротки, установленные со стороны обмоток высшего напряжения трансформатора блока и низшего напряжения рабочего трансформатора СН (закоротки 1, 4, 5 на рис. 2.1 или аналогичные на рис. 2.2-2.5).

6.2.1. Определяется сопротивление обмотки ротора генератора переменному току методом амперметра - вольтметра при напряжении не более 220 В на трех-четырех ступенях частоты вращения, в том числе при номинальной и в неподвижном состоянии.

Для возможности сравнения результатов с данными предыдущих измерений последние должны производиться при одних и тех же значениях напряжения или​​ тока.

Измерение производится подачей переменного напряжения от постороннего​​ источника через разделительный трансформатор.

Испытательное напряжение подается только на время измерений непосредственно на кольца ротора генератора при отключенных цепях резервного и рабочего возбуждения (шунтирующие обмотку ротора цепи должны быть отключены). Применяемые приборы должны иметь класс точности не ниже 0,5.

6.2.2. При номинальной частоте вращения производится испытание повышенным напряжением частотой 50 Гц изоляции обмотки ротора генератора, впервые вводимого в эксплуатацию.

6.2.3. Возбуждается генератор до тока статора, при котором во вторичных цепях трансформаторов тока блока будут достаточные для измерений значения примерно 0,2 А вторичных при​​ n​​ ​​ 3000 об/мин.

Проверяются токовые цепи защит на обтекание током, наиболее удобно это выполнять с помощью вольтамперфазоиндикатора (ВАФ-85).

Необходимо оценить коэффициент трансформации встроенных трансформаторов тока и коэффициент схем измерением вторичных токов в фазах и токов небаланса в нулевых проводах всех защит блока.

Если при предварительной проверке не проверялись цепи напряжения от постороннего нерегулируемого трехфазного источника при подаче напряжения в первичные обмотки трансформаторов напряжения (проверка производилась "прозвонкой" цепей), необходимо проверить эти цепи в объеме, указанном в пп. 4.4.2, 4.4.3, одновременно с проверкой цепей тока. Вторичное напряжение трансформаторов напряжения достигает примерно 0,1​​ Uном.вт​​ при номинальном токе.

6.2.4. Производится​​ проверка дифференциальных защит блока при​​ n​​ ​​ 3000 об/мин. При токе статора, близком к номинальному, измеряется и оценивается значение напряжения (тока) небаланса на всех реле продольных дифференциальных защит аналогично указанному в п. 4.6 и анализируется​​ поведение реле при имитации испытательными блоками аварийных условий.

Значение напряжения (тока) небаланса дифференциальных защит с реле РHT, ДЗТ (в том числе ДЗТ-21) в нормальной схеме при токе статора генератора, близком к номинальному, не должно превышать 0,04-0,05 напряжения (тока) срабатывания исполнительного органа.

Токи небаланса поперечной дифференциальной защиты с реле РТФ-40/Ф измеряются в первичной обмотке трансформатора​​ T​​ (до фильтра) и в цепи исполнительного органа (после фильтра) при​​ n​​ ​​ 3000​​ об/мин и токе статора, близком к номинальному, поочередно для всех четырех положений первичной обмотки трансформатора​​ T​​ при новом включении защиты и для рабочего положения при последующих проверках. Ток небаланса, измеренный в цепи исполнительного органа,​​ в дальнейшем используется при расчете уставки защиты.

Ток небаланса в первичной обмотке трансформатора​​ T​​ измеряется миллиамперметром с внутренним сопротивлением не более 2 Ом, например, Ц-56, Ц-4312, а в цепи исполнительного органа - с внутренним сопротивлением не более 10 Ом.

При новом включении защиты для получения максимального значения тока во вторичной обмотке трансформатора​​ T​​ его первичная обмотка должна быть включена в схему защиты с максимальным числом витков (выводов 4-8).

После окончания проверок​​ дифференциальных защит снимаются закоротки со стороны обмоток низшего напряжения рабочего трансформатора СН.

6.2.5. При увеличении тока статора одновременно с проверкой защит снимается характеристика КЗ блока до номинального тока генератора. Характеристика КЗ собственно генератора, работающего в блоке с трансформатором, не снимается, если она была снята на заводе-изготовителе и имеется соответствующий протокол испытания.

Характеристика КЗ представляет собой зависимость тока в обмотке статора от тока ротора. Характеристика снимается постепенным увеличением тока в роторе ступенями с одновременной записью установившихся значений на каждой ступени тока в роторе и тока во всех фазах статора. Достаточно снять 4-5 точек характеристики, так как она всегда прямолинейна.

Приборы для фиксации тока статора устанавливаются в рассечку токовых цепей трансформаторов тока класса точности 0,5, используемых для измерений.

6.2.6. Производится проверка токовых защит обратной последовательности при​​ n​​ ​​ 3000 об/мин. При токе статора, близком к номинальному, измеряются и оцениваются​​ значения напряжений на выходе фильтра реле обратной последовательности при нормальном чередовании фаз и при перекрещенных фазах А и В в токовых цепях аналогично указанному в п. 4.6.3, а также контролируется срабатывание тех ступеней защит (при обратном чередовании фаз), уставки которых меньше номинального тока генератора.

Значение тока (напряжения) небаланса фильтровых защит в нормальной схеме при токе статора генератора, близком к номинальному, измеренное в цепи реле исполнительного органа, не должно превышать 0,4-0,5 тока (напряжения) возврата исполнительного органа защит с реле РТФ-2, РТФ-7. Для защит с РТФ-6 напряжение небаланса ФТОП при прямом чередовании фаз, отнесенное к напряжению при обратном чередовании фаз, не должно превышать 1,5%:

.

Измерения производятся на выводах 20-22 реле РТФ-6 при прямом и обратном чередовании фаз (перекрещены фазы А и В) при одном и том же токе статора генератора, близком к номинальному значению.

После окончания проверок токовые цепи восстанавливаются и проверяются на обтекание током.

6.2.7. Окончательная проверка направленных токовых защит обратной и нулевой последовательностей и дистанционных защит для уменьшения времени работы блока в режиме​​ КЗ проводится рабочим током нагрузки (см. пп. 7.1, 7.2), однако при возможности эти проверки могут быть выполнены и в режиме КЗ.

6.2.8. При номинальном токе статора отключается АГП и процесс гашения поля осциллографируется. По осциллограмме гашения поля определяется работоспособность АГП.

6.2.9. Вводятся в работу цепи отключения блока от электрических защит, кроме:

а) поперечной дифференциальной токовой защиты от КЗ между витками одной фазы в обмотке статора генератора с реле РТ-40/Ф;

б) защиты от замыканий​​ на землю обмоток статора генератора с реле ЗЗГ-1;

в) защиты от внешних КЗ на землю на стороне высшего напряжения трансформатора блока;

г) защиты от симметричных КЗ с реле КРС-2;

д) защиты от потери возбуждения с реле КРС-2;

е) защиты от несимметричных КЗ​​ с реле РМОП-2;

ж) дифференциальной защиты шин;

в) УРОВ;

и) защиты обходного выключателя;

к) технологических защит блока;

л) пуска УРОВ от защит блока;

м) форсировки возбуждения.

Максимальная токовая защита вводится с уменьшенной по времени уставкой в соответствии с п. 5.3.

Восстанавливается действие на сигнал по проектной схеме контактов стрелочных маслоуказателей уровня масла трансформаторов с пленочной защитой масла и сигнальных элементов газовых защит трансформаторов.

6.3. Режим однофазного короткого замыкания на стороне высшего напряжения трансформатора блока.

6.3.1. Опыт однофазного КЗ проводится для проверки защиты от замыканий на землю обмоток статора генератора ЗЗГ и для определения правильности подключения защиты от внешних КЗ на землю на стороне высшего напряжения к расчетному ответвлению трансформаторов тока, установленных в нуле трансформатора блока (в случае проверки цепей тока этой защиты при вращении генератора валоповоротным устройством).

Для проведения опыта на стороне высшего напряжения трансформатора блока следует установить однофазную закоротку на землю фазы А.

6.3.2. Возбуждается генератор до тока статора около 0,1 номинального.

Измеряются и сравниваются значения вторичных токов в цепях трансформаторов тока фазы А и в нуле трансформатора блока. Оцениваются коэффициенты трансформации трансформаторов тока, анализируются полученные результаты.

Проверяются и оцениваются значения напряжений небалансов на входе и выходе фильтров основной и третьей гармонических составляющих в схеме сравнения реле​​ ЗЗГ защиты от замыканий на землю обмоток статора генератора*, измеряется напряжение статора.

_________________

* Объем и методика проверок защиты с реле ЗЗГ в процессе комплексных испытаний будут уточнены после разработки ВНИИЭ "Инструкции по наладке и эксплуатации защиты обмотки статора от замыканий на землю ЗЗГ-1".

Длительность проведения опыта регламентируется допустимым временем работы генератора по условию нагрева ротора токами обратной последовательности (приложение 4).

6.3.3. Токовая защита нулевой​​ последовательности от внешних КЗ на землю на стороне высшего напряжения трансформатора блока вводится в работу.

6.4. Режим холостого хода. Все закоротки сняты, блок отключен от сети коммутационной аппаратурой.

6.4.1. Произвести осмотр и "прослушивание" генератора и всего оборудования при плавном увеличении напряжения генератора до 0,5​​ Uном. При достижении номинального напряжения осмотр следует повторить.

6.4.2. При номинальном напряжении статора следует проверить чередование фаз, симметрию и значение вторичного напряжения и напряжения небаланса (3​​ U0) трансформаторов напряжения генератора. Проверка производится непосредственно в шкафу каждого трансформатора напряжения. При соответствии результатов данных измерений ранее полученным в ходе предварительных испытаний (см. пп. 4.2, 4.4) дальнейшая проверка цепей напряжения прекращается.

6.4.3. Снимается характеристика холостого хода блока, представляющая собой зависимость напряжения статора от тока ротора, до напряжения 1,15​​ Uном​​ (ограничивается трансформаторами).

Характеристика снимается в следующей последовательности: напряжение на генераторе увеличивается до 1,15​​ Uном, затем плавно уменьшается до минимально возможного значения (при этом снимается нисходящая ветвь), после чего вновь плавно увеличивается до 1,15​​ Uном​​ (при этом снимается восходящая ветвь).

Точность снятия характеристики XX в значительной степени зависит от стабильности частоты вращения генератора. Поэтому измерение частоты вращения с помощью частотомера производится одновременно с измерениями других параметров. Если частота вращения неустойчива и изменяется в процессе снятия характеристики, производится пересчет результатов измерения в этих точках с учетом прямой пропорциональности между частотой вращения и измеряемым напряжением статора:

.

6.4.4. При отсутствии заводских данных об испытании межвитковой изоляции генератора (протоколов испытаний) эти испытания производятся одновременно со снятием характеристики XX блока или генератора при напряжении, до которого снимается характеристика XX.

Продолжительность испытания при наибольшем напряжении - 5 мин.

6.4.5. При напряжении генератора, равном 1,15​​ Uном, измеряются токи небалансов поперечной дифференциальной защиты в первичной обмотке трансформатора​​ T​​ (до фильтра) и в цепи исполнительного органа (после фильтра) аналогично указанному в п. 6.2.4 для максимального (рабочего) положения первичной обмотки трансформатора​​ T.

6.4.6. Согласно значениям небалансов, измеренным в цепи исполнительного органа поперечной дифференциальной защиты при опытах холостого хода и трехфазного короткого замыкания, выбирается уставка по току срабатывания исполнительного органа. При невозможности выставить уставку, если расчетное значение меньше минимально возможного, следует загрубить защиту и установить​​ минимальную уставку. Если уставка окажется больше максимально возможной, для максимального числа витков первичной обмотки трансформатора​​ T​​ необходимо использовать меньшее число витков. При этом опыты для определения небалансов в режиме холостого хода повторяются, выполняется пересчет уставки и выставляется ее новое значение.

Защита вводится на отключение.

6.4.7. При номинальном напряжении статора измеряются напряжения небалансов в​​ реле защиты от замыканий на землю обмоток статора генератора.

Для реле ЗЗГ-1​​ необходимо проверить правильность подключения цепей напряжения к реле от трансформаторов напряжения, установленных на выводах и в нуле генератора, измерить значения небалансов на входе и выходе фильтров основной и третьей гармонических составляющих и в схеме сравнения.

Анализируя значения небалансов, полученные при опытах однофазного КЗ и XX (небалансы, полученные при опыте однофазного КЗ, приводятся к номинальному напряжению статора, поскольку их значения изменяются прямо пропорционально напряжению), проверяется отстройка реле напряжения от замыканий на землю на стороне высшего напряжения трансформатора блока. Уставка реле напряжения должна быть выше максимального значения небаланса, измеренного на своем фильтре. После анализа значений небалансов в работу вводится реле напряжения основной гармонической составляющей.

6.4.8. При номинальном напряжении статора отключается АГП и процесс гашения поля осциллографируется. По осциллограмме гашения поля проверяется работоспособность АГП.

6.4.9. Измеряется остаточное​​ напряжение и чередование фаз невозбужденного генератора на его выводах при отключенном АГП с соблюдением необходимых мер безопасности. Для измерений необходимо вскрыть люки на шинопроводе генератора (возле заземляющих ножей) и вольтметром произвести измерения значений междуфазного остаточного напряжения генератора (Uост​​ ​​ 150350 В) и проверить чередование фаз фазоуказателем.

Приборы подключаются только на время измерений проводниками с длинными изолирующими ручками.

6.5. Проверка чередования фаз и устройств синхронизации генератора.

6.5.1. Проверку чередования фаз необходимо производить перед включением в сеть вводимого в эксплуатацию генератора и после окончания капитального ремонта, если в процессе последнего производились работы в первичных и вторичных цепях блока, которые могли привести к изменению чередования фаз.

Порядок чередования фаз проверяется фазоуказателем, например ФУ-2 или И-517.

Для проверки одинаковости чередования фаз генератора и сети необходимо на какой-либо трансформатор напряжения стороны высшего напряжения (трансформатор напряжения "системы") подать поочередно напряжение от генератора (трансформатора блока) и от сети. Этим трансформатором напряжения может служить трансформатор напряжения системы шин либо линии, т.е. генератор необходимо​​ выделить на систему шин или трансформатор напряжения линии. При этом проверяется и сравнивается порядок чередования фаз генератора и сети (фазоуказатель на все время проверок жестко подключен к цепям напряжения трансформатора напряжения "системы").

Включаемый в сеть генератор должен иметь тот же порядок чередования фаз, что и генераторы сети.

6.5.2. Проверку устройств синхронизации генератора необходимо производить при вводе генератора в эксплуатацию и после окончания капитального ремонта, если в процессе​​ последнего производились изменения в первичных цепях блока, работы на трансформаторах напряжения или в цепях устройств синхронизации.

Одновременно с проверкой чередования фаз генератора производится проверка правильности включения устройств синхронизации на синхронном и несинхронном напряжении.

На устройства синхронизации подается заведомо синхронное напряжение от трансформаторов напряжения "системы" и генератора при подаче на них напряжения генератора (генератор выделяется на систему шин или трансформатор​​ напряжения линии).

Вольтметры и частотомеры сети и генератора должны показывать близкие значения напряжений и одинаковые значения частот, а стрелка синхроноскопа должна устанавливаться на нуле, что указывает на синхронность и синфазность напряжений.

Если стрелка синхроноскопа остановится в любом другом положении, это означает, что устройства синхронизации неисправны и пользоваться ими при включении недопустимо.

На устройства синхронизации подается заведомо несинхронное напряжение от трансформаторов напряжения "системы" и генератора. Изменяя возбуждение генератора, убеждаются в правильности показаний вольтметров и частотомеров сети и​​ синхронизируемого генератора, а изменяя частоту вращения турбины, убеждаются в правильности показаний синхроноскопа.

Проверяются по шкале синхроноскопа примерные значения углов срабатывания и возврата реле блокировки от несинхронных включений.

6.6. Подготовка к включению блока в сеть. Анализ материалов испытаний.

6.6.1. Проверка чередования фаз и устройств синхронизации является последней проверкой блока генератор-трансформатор и его устройств РЗА перед включением в сеть.

После окончания испытаний оперативный персонал готовит схему для включения блока в сеть. Одновременно производится дополнительный анализ материалов испытаний и определяется возможность включения блока в сеть.

6.6.2. Вводится в работу максимальная токовая защита блока с заданной уставкой по времени и контролируется, что защита от замыканий на землю на стороне высшего напряжения введена в работу и за ней восстанавливается заданная уставка по времени (органы направления выведены из работы).

Вводятся технологические защиты блока.

Контролируется состояние общестанционных устройств РЗА (ДЗШ, УРОВ и т.п.) в соответствии с указаниями ЦС РЗАИ энергосистемы в общей пусковой программе.

6.7. Включение генератора в сеть.

6.7.1. Включение генератора на параллельную работу производится способом точной синхронизации.

Сразу после включения генератор необходимо нагрузить реактивной мощностью примерно 10% номинальной и небольшой активной нагрузкой.

7. ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И РЕЛЕЙНОЙ ЗАЩИТЫ РАБОЧИМ ТОКОМ НАГРУЗКИ

7.1. Проверка направленных токовых защит обратной и нулевой последовательности.

7.1.1. При увеличении вторичного тока до значения 0,1​​ Iном​​ производится проверка направленных токовых защит обратной и нулевой последовательности автотрансформатора блока, которая состоит из:

а) проверки правильности подключения цепей тока к реле направления мощности;

б) проверки правильности включения (ориентировки) реле направления​​ мощности;

в) измерения значения небалансов на выходе ФТОП, ФНОП реле РМОП-2 и в цепях разомкнутого треугольника.

7.1.2. Для проверки правильности подключения цепей тока и уточнения положения векторов первичного тока нагрузки относительно векторов напряжений снимаются векторные диаграммы токов, на основании которых делается заключение о правильности подключения цепей тока к реле направления мощности.

7.1.3. Правильность включения (ориентировка) реле направления мощности проверяется имитацией аварийных условий.

Анализ поведения реле производится с помощью векторных диаграмм.

7.1.4. Полученные значения напряжений и токов небалансов при прямом чередовании фаз не должны превышать:

2-3 В для цепей разомкнутого треугольника;

2,6 В для ФНОП реле РМОП-2 при​​ U2​​ = 100​​ В;

​​ мА для ФТОП реле РМОП-2; (Uнб​​ ​​ 0,2-0,4 В),

где​​ W​​ - число включенных витков TT1 и ТТ2;

3280 - полное число витков TT1 и ТТ2.

7.1.5. После окончания проверок и анализа всех полученных результатов направленные защиты вводятся​​ в работу.

7.2. Проверка защит от симметричных коротких замыканий и от потери возбуждения, выполненных на блок-реле сопротивления КРС-2.

7.2.1. Проверка вышеперечисленных защит состоит из:

а) проверки правильности подключения цепей тока к реле сопротивления;

б) проверки правильности включения (ориентировки) реле сопротивления.

7.2.2. Для проверки правильности подключения цепей тока снимаются векторные​​ диаграммы токов (при заданном направлении мощности), на основании которых делается заключение о правильности​​ их подключения к реле.

7.2.3. При достижении вторичным током нагрузки значения, равного или большего минимального тока десятипроцентной точности (тока точной работы), производится ориентировка реле сопротивления защит снижением на его входе напряжения до​​ значения, когда​​ Zp​​ <​​ Zуст​​ при имитации аварийных условий.

Анализ поведения реле производится с помощью векторных диаграмм.

Необходимо иметь в виду, что реле сопротивления защиты от потери возбуждения должно иметь​​ н.ч.​​ = 260°.

7.2.4. После окончания проверок и анализа полученных результатов защиты вводятся в работу.

7.3. При любой устойчивой нагрузке генератора производится проверка состояния подстуловой изоляции измерением напряжения на концах вала генератора и напряжения между станиной и корпусом подшипника со стороны возбудителя. При последнем измерении необходимо установить перемычки, шунтирующие масляную пленку между валом и корпусом подшипников. Для измерений необходимы щупы с изолирующими ручками и вольтметр с небольшими пределами измерений (3-10 В),​​ имеющий малое внутреннее сопротивление. Последовательность измерений следующая: измеряется напряжение​​ U1​​ между концами вала генератора, устанавливаются шунтирующие перемычки и измеряется напряжение​​ U2​​ между станиной и корпусом подшипника со стороны возбудителя.

Если подстуловая изоляция исправна, то​​ U2​​ = 0,9​​ ​​ 1,0​​ U1. Если​​ U2​​ <​​ U1​​ более чем на 10%, подстуловая изоляция неисправна и при первом же останове генератора должна быть восстановлена.

Следует иметь в виду, что на некоторых типах генераторов затруднен​​ доступ к валу со стороны турбины. В этом случае для доступа к валу необходимо просверлить отверстие в крышке подшипника или в другом удобном месте. Во время работы это отверстие должно быть надежно закрыто пробкой.

7.4. Снимаются и анализируются векторные​​ диаграммы ваттметров и счетчиков.

7.5. При достижении генератором нагрузки не менее 0,6-0,7​​ Pном​​ выставляется уставка на реле напряжения третьей гармонической составляющей защиты от замыканий на землю обмоток статора генератора с реле ЗЗГ. Выбор уставки осуществляется с учетом значений небалансов в соответствии с инструкцией для реле ЗЗГ-1.

Во время ближайшего останова блока проверяется правильность работы реле напряжения третьей гармонической составляющей при плавном подъеме напряжения и заземленной нулевой точке генератора. После окончания испытаний реле вводится в работу.

7.6. Проверки устройств КИВ и др., которые могут проводиться после комплексных испытаний, в программу настоящих испытаний не входят; эти устройства испытываются по отдельным инструкциям​​ и программам.

8. ФАЗИРОВКА РАБОЧЕГО И РЕЗЕРВНОГО ТРАНСФОРМАТОРОВ СН И ПЕРЕВОД СН БЛОКА НА РАБОЧЕЕ ПИТАНИЕ

8.1. После включения генератора в сеть производится фазировка рабочего и резервного трансформаторов СН, затем перевод нагрузки СН блока с резервного на рабочее питание.

9. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ КОМПЛЕКСНЫХ ИСПЫТАНИЙ

9.1. После окончания комплексных испытаний производится дополнительный анализ значений вторичных токов, напряжений, небалансов, векторных диаграмм, характеристик холостого хода и короткого замыкания, осциллограмм. Результаты проверок электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики систематизируются и передаются эксплуатационному персоналу.

10. ПРОГРАММА ПРОВЕДЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ БЛОКА ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР В ПРОЦЕССЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ТУРБИНЫ И ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ ЧАСТОТЕ ВРАЩЕНИЯ

Приложение 1

ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА ПРОВЕРКИ ЦЕПЕЙ ТОКА ЗАЩИТ БЛОКА ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ПРИ ВРАЩЕНИИ ГЕНЕРАТОРА ВАЛОПОВОРОТНЫМ УСТРОЙСТВОМ

Ток установившегося КЗ синхронного генератора практически не зависит от частоты его вращения, так как при ее изменении в равной степени изменяется как ЭДС генератора, так и его синхронное сопротивление. Зависимость тока КЗ от частоты вращения начинает сказываться только в том диапазоне ее малых значений, в котором индуктивное сопротивление снижается до уровня активного, и последнее начинает ощутимо влиять на значение полного сопротивления, а значит и тока.

Из анализа значений индуктивного и активного сопротивлений мощных генераторов следует, что активное сопротивление начинает значительно влиять лишь при снижении частоты вращения до долей процента номинальной и при той частоте вращения, которая создается валоповоротным устройством генератора; влияние активного сопротивления еще незначительно. Так, для генератора ТГВ-300 при его вращении валоповоротным устройством с частотой вращения 4,3 об/мин полное сопротивление лишь на 5-6% больше индуктивного. Несколько больше влияние активного сопротивления на полное сопротивление блока генератор-трансформатор, которое выше суммарного индуктивного на 20%.

Применение на сверхмощных блоках генератор-трансформатор валоповоротного устройства с частотой вращения 30 об/мин (кроме этого, они имеют и низкооборотное валоповоротное устройство) еще больше уменьшает влияние активного сопротивления на полное сопротивление блока.

Из вышеизложенного следует, что в режиме вращения генератора валоповоротным устройством принципиально возможна постановка опыта КЗ с токами статора, значения которых будут лимитироваться перегрузкой двигателя валоповоротвого устройства.

Практически оказывается, что для проверки цепей тока защит достаточно токов, которые создаются под влиянием остаточного намагничивания ротора. При необходимости оно может быть увеличено однократной подачей тока (0,50,6)​​ Iном​​ на время 10-15 с в обмотку неподвижного ротора или подачей небольшого тока (1020 А) на время проверки.

Остаточное намагничивание ротора можно увеличить путем предварительного проведения осциллографирования работы АГП при неподвижном роторе и токе 0,5-0,6​​ Iном.

Во избежание перегрузки и повреждения двигателя валоповоротного устройства на время подачи тока в обмотку ротора валоповоротное устройство должно быть остановлено.

Очень большой период токов, возникающих в процессе вращения большинства генераторов валоповоротным устройством (от 12 до 18 с), позволяет измерить их мгновенные значения с помощью приборов постоянного тока. Амплитуда токов вторичных цепей составляет от долей до десятков миллиампер, поэтому могут быть использованы широко распространенные приборы.

Угловой взаимный сдвиг токов разных фаз легко определить с помощью двух одинаковых приборов, включенных в цепи этих фаз, и секундомера или часов с секундной стрелкой, которыми производится измерение разности во времени между моментами нулевых показаний приборов. В целях исключения влияния на точность этих измерений разницы динамических характеристик приборов отсчет времени следует производить в моменты перехода стрелки приборов нулевой точки шкалы слева направо.

В связи с очень низкой частотой тока (0,0560,5 Гц) в рассматриваемом режиме​​ может происходить насыщение некоторых типов трансформаторов тока (в основном пятиамперного исполнения). Поэтому для измерения необходимо применять приборы с малым внутренним сопротивлением - М 1200, М 2020, М 2001, М​​ 1360 и др. или применять схему шунта 3-5 Ом и милливольтметра; для одноамперных трансформаторов тока сопротивление шунта (прибора) может быть увеличено до 10-20 Ом.

Насыщение трансформаторов тока может создать погрешности при измерениях фазных сдвигов в схемах сборки цепей тока в треугольник, где несинусоидальность токов нарушает угловые сдвиги моментов нулевых значений.

В случае сборки цепей тока в звезду момент перехода кривой тока через нуль практически не смещается при искажении синусоиды.

При применении на генераторе только высокоскоростного валоповоротвого устройства (30 об/мин, период возникающих токов 2 с) проверка цепей тока вышеописанным методом затруднительна из-за невозможности точной фиксации угловых сдвигов разных фаз при достаточных для измерений значениях вторичного тока. Например, при испытаниях турбогенератора ТВВ-800 вторичный ток составил: 5 мА на стороне генераторного напряжения (трансформаторы тока 24000/5) и 0,2 мА на стороне 330 кВ (трансформаторы тока 3000/1).

При любых типах валоповоротного устройства цепи тока защит блока можно проверить, записывая относительные величины и взаимные угловые сдвиги токов разных фаз на чувствительные многоканальные самопишущие приборы или осциллографы, предназначенные для регистрации быстропротекающих процессов, изменяющихся в диапазоне от 0 до 50 Гц. Полученные осциллограммы легко поддаются анализу и являются документом, подтверждающим правильность оборки цепей тока. Этот способ является наиболее целесообразным, однако требует наличия чувствительных осциллографов или модернизированных самопишущих приборов. Например, самопишущий прибор Н-327-5 требует дополнительного электрического разделения всех пяти входных каналов и некоторых других переделок. При использовании осциллографа H-115 наиболее удобно производить запись на фотобумагу УФ, не требующую проявления и закрепления.

Приложение 2

МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ ЦЕПЕЙ ТОКА ЗАЩИТ БЛОКА ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ПЕРВИЧНЫМ ТОКОМ ОТ ПОСТОРОННЕГО ИСТОЧНИКА

1. Проверка цепей тока защит блока током КЗ при пониженном напряжении

1.1. Рассматривается наиболее характерная схема опробования цепей тока защит от постороннего источника шин СН 6-10 кВ и производится приближенный расчет токов КЗ.

Напряжение от шин СН 6-10 кВ подается на сторону высшего напряжения трансформатора​​ блока на поочередно устанавливаемые трехфазные закоротки в нуле генератора (К1) и на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН (К2 и К3).

При этом генератор должен быть расшинован (компенсаторы со стороны нуля и линейных выводов не монтируются​​ до окончания предварительных испытаний). Схема испытаний приведена на рис. П.2.1.

Рис. П.2.1. Схема испытаний блока генератор-трансформатор

При работе на закоротку К1 (закороткой является собранный нуль генератора) проверяются цепи тока трансформаторов тока, установленные на стороне высшего напряжения трансформатора блока, на выводах и в нуле генератора; при этом токопровод необходимо пофазно соединить перемычками. При работе на закоротки К2 и К3 проверяются цепи тока защит рабочего трансформатора СН;​​ при этом ранее установленные закоротки снимаются.

Возможна подача испытательного напряжения в обмотку статора невращающегося генератора, однако, на проведение такого опыта требуется согласие завода-изготовителя генератора.

Для защиты электрооборудования источник питания оборудуется упрощенными релейными защитами. Как правило, для этой цели достаточно релейной аппаратуры, установленной в самой ячейке.

Незадействованные обмотки трансформаторов блока защищаются от перенапряжений разрядниками.

Испытательный ток​​ Iисп, который будет проходить через трансформатор при установке закоротки со стороны низшего напряжения трансформатора (точки К1, К2, К3), определяется выражением

, ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​ ​​ (1)

где​​ Uисп​​ - испытательное напряжение, подводимое к трансформатору;

Iном,​​ Uном​​ - номинальные ток и напряжение трансформатора;

uk% - напряжение короткого замыкания трансформатора.

Для трансформаторов с РПН следует учитывать максимальное и минимальное​​ значения испытательного тока и​​ uk% при крайних ответвлениях РПН, так как​​ uk% может изменяться в больших пределах из-за особенностей конструкции трансформаторов СН.

1.2. Для проверки цепей тока защит, трансформаторы тока которых установлены в нуле трансформатора блока,​​ как правило, имеющего соединение​​ , испытательное напряжение подается на петлю фаза - нуль или параллельно соединенные обмотки высшего напряжения всех трех фаз - нуль (установлена закоротка на выводах "звезды", а нуль временно отсоединен от "земли" трансформатора блока).

При работе на закоротку, установленную со стороны низшего напряжения трансформатора блока, испытательный ток регламентируется значением его напряжения короткого замыкания и определяется согласно выражению (1) при подаче напряжения на петлю​​ фаза - нуль. Незадействованные фазы трансформатора защищаются разрядниками. При подаче напряжения на петлю: параллельно соединенные обмотки всех трех фаз - нуль испытательный ток в пределе может быть равным утроенному значению тока, определенного по выражению (1).

При отсутствии закоротки со стороны низшего напряжения трансформатора блока испытательное напряжение подается на петлю: параллельно соединенные обмотки всех трех фаз - нуль трансформатора блока. В этом случае создаются условия для протекания токов нулевой последовательности по обмоткам трансформатора блока, и сопротивление испытательной цепи определяется сопротивлением нулевой последовательности. Значение испытательного тока определяется выражением

,  ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​  ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​ (2)

где​​ x0​​ - сопротивление нулевой последовательности трансформатора блока (x0​​ ​​ x1).

1.3. Для выполнения работ по данной методике необходимо произвести следующие дополнительные работы:

а) проложить кабель от ячейки СН до распредустройства высокого напряжения;

б) установить перемычки, шунтирующие обмотку статора.

2. Примеры расчетов

2.1. Для проверки защит блока 300 МВт, подключенного к системе 330 кВ (см. рис. П.2.1), на сторону 330 кВ подается напряжение 6,3 кВ​​ от резервного трансформатора СН.

Необходимо определить значения испытательного тока при поочередной установке трехфазных закороток в точках К1, К2, К3 и оценить достаточность получаемых вторичных токов.

Паспортные данные оборудования:

а) трансформатор блока - 1T:​​ Sном​​ = 400 МВ·А,​​ Uн-вн​​ = 347 кВ,​​ Uн-нн​​ = 20 кВ,​​ uk​​ = 11%,​​ Iном​​ = 667/11550 А;

б) рабочий трансформатор СН блока - 2Т:​​ Sн1​​ =32 MB·А,​​ Uн-вн12​​ = 20 кВ,​​ Uн-н1н2​​ = 6,3/6,3 кВ,​​ uk​​ = 11,5%,​​ uk.мин​​ = 10,61% при -12%,​​ uk.макс​​ = 12,23% при +12%,​​ Iном​​ = 925/1470/1470 А;

в) генератор -​​ G​​ типа ТГВ-300:​​ Sном​​ = 353 MB·A,​​ Uном​​ = 20 кВ,​​ Iном​​ = 10,2 кА;

г) трансформаторы тока следующего исполнения по току:

1TT-6000/5; 2ТТ-12000/5; 3TT-1500/5; 4ТТ-2000/5; 5ТТ, 6ТТ-2000/5; 7TT-1000/5; 8ТТ-600/5.

На основании паспортных​​ данных оборудования, согласно выражениям (1) и (2), определяем значения первичного и вторичного испытательных токов при работе на закоротки К1, К2 и К3 и при отсутствии закоротки (для трансформаторов тока, установленных в нуле трансформатора блока). Расчетные данные сведены в таблицу.

2.2. При проверке токовых цепей защит​​ блока от источника пониженного напряжения шин СН 6,3 кВ подачей напряжения на обмотку высшего напряжения трансформатора блока (генератор отсоединен от шинопровода) ток КЗ блоков больших мощностей составляет: (0,150,3)​​ Iном​​ генератора (закороткой является​​ собранный нуль генератора); (0,10,3)​​ Iном​​ рабочего трансформатора СН (закоротка установлена на стороне низшего напряжения рабочего трансформатора СН).

2.3. При проверке токовых цепей защит блока от источника пониженного напряжения распредустройства СН 0,38 кВ подачей напряжения на обмотку высшего напряжения трансформатора блока или на обмотку низшего напряжения рабочего трансформатора СН блока ток КЗ блоков больших мощностей составляет (0,010,03)​​ Iном​​ генератора.

2.4. При проверке токовых цепей защит блока от источника пониженного напряжения распредустройства СН 0,38 кВ подачей напряжения со стороны выводов или нуля обмотки статора генератора ток КЗ статора определяется выражением

,  ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​  ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​ ​​​​ (3)

где​​ Iном,​​ Uном​​ - номинальные ток и напряжение генератора;

x2​​ - реактивное сопротивление обратной последовательности в относительных единицах;

Uкз​​ - подводимое междуфазное напряжение.

Для генераторов 15,75-27 кВ при​​ x2​​ ​​ 0,26 и​​ Uкз​​ = 0,38​​ кВ​​ Iкз​​ ​​ (0,090,06)​​ Iном.

2.5. При проверке токовых цепей защит блока от источника пониженного напряжения шин СН подачей напряжения на обмотку высшего напряжения трансформатора блока при полностью собранной первичной схеме блока (генератор подключен к трансформатору) ток КЗ статора определяется согласно формуле (3).

Для генераторов больших мощностей при​​ Uном​​ = 15,75-24 кВ,​​ x2​​ ​​ 0,26,​​ Uсн​​ = 6,3 кВ,​​ Uвн​​ = 220750 кВ ток КЗ в обмотке статора находится примерно в пределах (0,160,04)​​ Iном.

Примечание. При подаче пониженного напряжения в обмотку статора генератора напряжение (во избежание перегрева ротора) подается кратковременно лишь для отсчета показаний приборов с одновременным контролем теплового состояния ротора.

В связи с допустимой малой длительностью протекания тока КЗ проверка данным способом не очень эффективна, особенно при обнаружении ошибок.

Приложение 3

ПРОИЗВОДСТВО КОМПЛЕКСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ БЛОКА И ЕГО УСТРОЙСТВ РЗА В ПРОЦЕССЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ТУРБИНЫ (ПРИ ПОНИЖЕННЫХ ЧАСТОТАХ ВРАЩЕНИЯ)

В​​ режиме работы генератора при пониженных частотах вращения условия его охлаждения несколько отличны от режима с номинальной частотой вращения, поэтому до испытаний необходимо согласовать с заводом-изготовителем допустимые значения тока возбуждения при планируемых частотах вращения, а во время испытаний тщательно следить за тепловым режимом.

Ниже рассматривается работа устройств защиты при испытании на пониженных частотах вращения генератора.

При проверке схем на обтекание током не предъявляются высокие требования к точности измерений.

При проверке срабатывания реле защиты также не предъявляются особые требования к точности измерения, так как реле заранее настраиваются на переменном токе промышленной частоты.

Пониженная частота оказывает малое влияние на ток​​ срабатывания​​ электромагнитных реле тока, напряжения и реле РНТ и ДЗТ. Реле РНТ и ДЗТ работают на прямолинейной части характеристики намагничивания (у перегиба). Исключение составляют защиты, имеющие поляризованные реле (например, фильтровая защита обратной​​ последовательности), контакты которых при низких частотах вибрируют. Такие защиты необходимо выводить из работы и проверять их при номинальной частоте вращения. Погрешность коэффициента трансформации трансформаторов тока от частоты питающего тока также не​​ оказывает заметного влияния на изменение тока срабатывания защиты.

Из вышеизложенного следует, что целесообразно проводить испытания защит генератора первичным током в режиме трехфазного КЗ в процессе прогрева турбины при устойчивых частотах вращения. (Например, турбина К-800-240 ЛМЗ прогревается при 500 об/мин приблизительно 0,3 ч, а при 1000 об/мин 2-4 ч).

Приложение 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА ПО УСЛОВИЮ НАГРЕВА РОТОРА ТОКАМИ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

1. Допустимое время​​ tдоп​​ из условия предотвращения повреждения ротора генератора из-за перегрева токами обратной последовательности характеризуется уравнением адиабатического процесса.

,

где​​ I2​​ - кратность эффективного тока обратной последовательности​​ по отношению к номинальному току генератора;

tдоп​​ - допустимое время, с;

A​​ - постоянная для данного типа генератора величина:

а) для генераторов с воздушным и косвенным водородным охлаждением​​ A​​ = 30;

б) для генераторов ТВФ​​ A​​ = 15;

в) для генераторов ТВВ и​​ ТГВ номинальной мощностью до 300 МВт включительно​​ A​​ = 8;

г) для генераторов ТВВ-320-2 без успокоительной системы на роторе​​ A​​ = 5.

Из этого уравнения определяем допустимое время работы генератора

​​ с.

2. При комплексных испытаниях​​ токи обратной последовательности возникают при работе генератора на однофазную закоротку, установленную на стороне высшего напряжения трансформатора блока.

Ток обратной последовательности​​ I2​​ в относительных единицах может быть приближенно определен как

,

где​​ Iф​​ - ток в фазе генератора, А;

Iном​​ - номинальный ток генератора, А.

3. В качестве примера определяется допустимое время работы генератора при однофазной закоротке на стороне высшего напряжения трансформатора блока.

Паспортные данные оборудования блока указаны в приложении 2, дополнительно известно планируемое значение​​ Iф​​ (согласуется с уставкой защиты обратной последовательности)

Iф​​ ​​ 0,1​​ Iном.

Тогда

.

Допустимое время работы генератора

​​ с.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Общие положения

3. Меры безопасности

4. Предварительные испытания цепей тока и напряжения устройств релейной защиты и автоматики блока на остановленном генераторе (в том числе при вращении генератора валоповоротным устройством)

5. Проверка и подготовка электрического оборудования и устройств релейной защиты и автоматики блока к пуску

6. Производство комплексных электрических испытаний блока и его устройств релейной защиты и автоматики в процессе развертывания​​ турбины и при номинальной частоте вращения

7. Проверка электрического оборудования и релейной защиты рабочим током нагрузки

8. Фазировка рабочего и резервного трансформаторов СН и перевод СН блока на рабочее питание

9. Обработка результатов комплексных испытаний

10. Программа проведения комплексных электрических испытаний блока генератор-трансформатор в процессе развертывания турбины и при номинальной частоте вращения

Приложение 1 Обоснование возможности применения метода проверки цепей тока защит блока генератор-трансформатор при вращении генератора валоповоротным устройством

Приложение 2 Методика проверки цепей тока защит блока генератор-трансформатор первичным током от постороннего источника

Приложение 3 Производство комплексных электрических испытаний блока и его устройств РЗА в процессе развертывания турбины (при пониженных частотах вращения)

Приложение 4 Определение допустимого времени работы генератора по условию нагрева ротора токами обратной последовательности