电流电压回路检查工法

电流电压回路检查工法

电流电压回路检查工法

安徽电力建设第一工程公司 马建怀 巴清华 韩广松

1. 前言

发电厂和变电站建设工程中的电气安装工程包括一次、二次设备的安装，由于一次设备较为直观，一般不会发生设备辨识不清而产生的安装错误。在一些运用新的设计理念项目中的设备安装中，如保护和测量所使用的TA和TV，通常会发生设备选型不合适、变比错误、变比过大无法满足保护和测量装置精度要求、设计安装方式不明确等问题，造成安装完成后无法满足系统所要达到预期功能，此外电流、电压回路系统接线复杂、连接设备多时，回路极易出现开路和短路故障。面对全厂、全站大量二次交流回路已经接线完毕的情况下，尤其是部分重要且只有在带负荷阶段才能校验出正确性的回路，如何有效在带电前检查出接线缺陷和保证回路的正确完整性，成为电力建设单位一个棘手的问题。

在接线完毕的施工现场，应用交流回路二次通电和施加380V施工交流电源进行一次通电模拟实际运行工况相结合的工法，进行二次回路缺陷性检查，可以有效检查出TA二次开路、TV二次短路故障，保证测量、计量、保护等二次回路能准确、安全、可靠运行，防止差动保护误动，减少电厂整套启动时间和提高变电站受电试运行成功概率，对电力系统稳定运行和设备安全具有积极意义。

此工法先后在华电芜湖电厂一期工程#2机组、田集电厂一期工程#1机组、合肥发电厂#5机扩建工程、龙岩电厂二期工程#5机组以及多个变电所建设工程中得到应用，并逐步总结优化方法，效果明显，经此工法检查过的二次回路接线无一错误、整套启动运行后无一发生因为电流电压回路故障造成的停机、停电事故，创造了较大的经济效益和社会效益。

2. 工法特点

2.1通过对电流回路二次小电流（5A或1A）通电，测量回路阻抗，可以有效的检查电流回路是否有开路或连接不良缺陷。

2.2利用对配置差动保护的变压器、电动机等重要设备进行380V交流电源一次通电的方法，检查TA极性、潮流方向和差动回路的正确性，能保证差动回路和潮流方向100%正确，同时能够检查相关保护装置参数设置的正确性。

2.3在110kV及以上电压等级中，在对TV本体变比及极性试验正确的基础上，进行TV根部二次通电，在电压回路的各个测量终端测量电压幅值、相位，检查TV二次回路无短路故障，相序正确。

2.4在110kV以下电压等级中，通过在TV一次施加380V交流电源，在TV二次各个测量终端测量电压幅值、相位，检查TV二次回路无短路故障，相序正确。

2.5此方法运用灵活，根据不同的现场施工条件，可选择不同的检查方法；可根据现场实际情况，理论计算分析，对于一次通电要求能在二次测量出正确电流或电压，通常二次电流在20mA以上、二次电压在100mV以上能得到正确结果。

3. 适用范围

各种发电厂、输（配）电站工程中的电流电压二次回路的检查。

4. 工艺原理

4.1电流回路二次通电即以试验设备从TA根部二次端子向回路通入一定稳定的交流电流（1A或5A），并测量回路交流阻抗，进行回路的检查。同一组电流回路中，三相各自交流阻抗应基本一致，若发生单相阻抗差别过大，则应检查此支路的接线是否有连接片未紧固、接线端子松动及电缆线芯与端子不完全金属接触的缺陷。此法方法简便、所需试验仪器设备少，试验电源容量小，适合所有保护和测量使用的电流回路，但不足是无法判断极性有要求的回路极性正确与否。

4.2一次通电法对于无差动回路的TA回路，可以直接利用升流器进行一次通电，来检查二次回路的正确性；对于变压器等配置差动保护的电气设备，为了验证TA极性和差动回路正确性。可以采用380V交流电源一次通电的方法进行检查，在变压器低压侧短路，高压侧加380V交流电源，利用短路电流模拟负荷电流来校验差动回路。此法整个过程快捷方便，通电后可直接测量和观察保护装置各侧电流和差流，能保证差动回路极性100%正确，此法能够弥补二次回路通电不能检查回路极性缺点，由于此方法得到的短路电流远远小于运行的额定电流，对回路接线是否紧固无法验证，同时对电流N相线通断也无法明确分辨出来，在运用时要结合电流回路二次通电一同使用。

4.3电压回路的二次加压法，可以在TV根部进行，也可以在就地端子箱二次空开（或熔断器）出口进行，但试验前一定要做好TV本体和外部二次回路的隔离措施。在TV根部对TV二次回路每组相电压分别施加57.7V电压，在每个测量终端可以分别测量每组电压幅值、相序、相位、零序开口电压等。此法的优点是模拟了实际运行时的工况，可以检查全部TV二次回路的正确性，在TV本身变比和极性正确的情况下，能保证整个电压回路的正确。 4.4对110kV以下电压等级的电压回路，可以采用TV一次加压的方法检查电压回路，这种方法无需一、二次隔离，可以直接在一次加压，在二次各电压终端进行测量。保证TV变比、极性、回路的完全正确。

5. 施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

试验仪器和工具准备→电流二次回路通电→380V交流电源一次通电检查→TV二次回路加压→TV一次加压。

此流程可以根据现场施工实际情况做调整，只要能保证每部分的电流电压回路都检查到即可。 5.2操作要点

电流二次回路通电作为检查电流回路的工法，其接线图如下：

施工中具体操作要点有：

1) 检查设计图纸，确认现场CT型号、变比、等级，满足保护及测量配置精度要求，各绕

组接线设计正确。

2) 检查二次回路的一点接地位置、进行回路绝缘电阻测量，回路绝缘应不小于1MΩ。 3) 在TA根部用保护测试仪直接通5A或1A流，电流将通过外回路构成电流回路，此时保

护盘柜和钳形电流表若指示5A或1A，表示整个电流回路没有开路，连接良好，反之则需查明原因。

4) 在TA根部测量回路电压，计算回路阻抗，同一组电流回路三相间交流阻抗值应大致相

等，若回路交流阻抗值相差较大，需检查交流阻抗值较大的一相。

5) 测量对进出线有极性要求的电流线圈两端对地电压，其进线端对地电压应比出线段对

地电压应略高。

6) 用相位表对电流流经的各盘柜设备进行电流测量，并观察各盘柜设备显示采样值，保

证各电流回路所测电流及设备采样值与保护测试仪所加电流一致。 7) 对测量数据进行记录，记录表格如下：

表1：电流二次回路记录表

回路 编号

加380V交流电源一次通电是一种更接近实际运行工况的通电试验方法，电流将通过一次直接作用在设备上，然后从保护装置上直接看各相电流、差流、和流的大小。只要各电流显示正确就可以说明整个回路完全正确。下边将以变压器回路为例进行说明。 变压器差动回路的一次通电，接线图如下：

用途 接地点 回路 绝缘 通入 电流 实测 电流 回路 电压

变压器差动回路的一次通电试验需要将变压器低压侧短接，用变压器本身的短路电流作为一次电流。 具体操作要点:

1) 提前做好低压侧的短路排的连接。保证短路排能承受足够的试验电流。

2) 根据变压器本身的短路阻抗值计算在一次加380V电压时，高、低压侧的短路电流大小，并折算至二次电流。具体计算方法因变压器接线组别的不同而有所差异，可以参考第11项应用实例中的计算方法。

3) 在通电过程中要有试验人员在变压器就地注意观察，一旦有异常现象应立即停止通电。 4) 在一次通电前可用二次通电法检查变压器两侧TA回路无开路。连接良好。

5) 通电稳定后，在保护装置观察变压器两侧电流幅值、相位、差流、合流。应和理论计算值相一致。

对于110kV及其以上等级电压回路，由于TV变比较大，通过一次加压的方法，所得到的二次电压较小，测量数据不直观，易受其他干扰电压影响，故一般采用在TV根部对二次回路加压法。电压回路图如下：

具体操作要点

1) 在TV根部拆除二次接线，做好标记并记录，防止恢复接线错误。

2) 做好安全措施，通知无关人员远离试验设备。做好TV一、二次的隔离，防止电压反升。 3) 在TV二次回路加压前，要确认TV变比、极性等本体试验符合要求。TV相别正确。

4) 在加电压前，检查电压二次回路绝缘良好，以及

电压二次回路无短路现象，断开接地点。 5) 把A相、B相、C相二次第一组的六根线分别引致保护测试仪，把三相的极性端分别接入A相、B相、C相，把非极性段短接后接入N。

6) 用保护测试仪缓慢加压至30V以下，为测量方便，三相电压可以通入不同值，如A相10V、B相20V、C相30V，以便于在电压终端测量。

7) 在TV端子箱、公用屏，保护屏等电压端子测量相、线电压。电度表屏、保护屏等需要电压切换的可以通过隔离刀闸切换后测量。可以在保护屏、后台机屏幕上观察电压，应与所加电压相对应。在确认正确后，可以将电压升为三相57.7V的额定正序电压，模拟正常运行电压，再次测量确认。 8) 重复以上步骤，依次把其他组二次回路加压，测量相电压、线电压、零序电压等。

9) 试验全部正确后方可结束，按记录标记恢复接线。

表2电压回路检查记录表

二次加压幅值/相序 保护第一组实测 幅值/相序 保护第二组实测 幅值/相序 测量计量组实测 幅值/相序 备注 测量位置 就地端子箱 公用屏 保护A柜 保护B柜 变送器屏

电度表屏

在110kV以下系统中，由于TV变比较小，在一次侧加380V交流电，二次电压能准确测量，故可以用380V交流电模拟正常运行状态。 具体操作要点

1) 加压前要测量一次设备绝缘，在绝缘良好的情况下才能加压。

2) 做好安全措施，通知无关人员远离试验设备。 3) 检查二次电压回路绝缘良好，以及二次电压回路无短路现象。

4) 在TV一次加380V交流电，在 TV二次终端测量保护组、测量组、开口零序电压幅值、相序、相位，应与理论值相符。

5) 在电压回路全部正确后，方可结束试验。

6.材料与设备

本工法无需特别说明的材料，采用的仪器设备见表3。

表3仪 器 材 料 设 备 表

序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 设备型号 单位 数量 台 只 只 只 用途 微机保护测试仪 ONLLY-A460 相位表 绝缘电阻表 万用表 ML100 ZC25B-3 FLUKE175 1 二次通流、二次加压 1 1 2 1 1 检查电流电压相位及幅值 测试回路绝缘 电压测量 加380V试验电源 短路点的短接 截面足够电缆 根据计算电流确认 根 短路排 根据计算电流确认 根

7.质量控制

7.1工程质量控制标准

7.2质量保证措施

《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》做好TA 、TV本体的交接试验，保证TA、TV本身的极性、变比正确。

电流回路通流、电压回路加压前，需要检查电流回路、电压回路的一点接地，并测量二次回路绝缘，在保证只有一点接地和绝缘良好的情况下才能进行试验。

8.安全措施

8.1一次通电由于采用对人身有害的380V交流电作为试验电源，故在试验范围内要有安全隔离措施，所有操作均应有电气试验调试专业人员操作。

8.2 TV回路二次通电前，一定要做好一、二次的安全隔离措施，严防TV反升电压造成人身和设备的安全事故。

8.3通电前，应用万用表判断TA回路无开路、TV回路无短路才可通电。

8.4在试验接线过程中，要防止登高作业的坠落事故，登高作业人员应正确配备安全带。

9.环保措施

试验完成后应及时拆除试验接线，做到“工完、料尽、场地清”。

10.效益分析

10.1本工法为电流电压回路的正确性检查，通过检查试验可减少电流电压回路的错误，对电流电压回路检查作为电厂或输（配）电整套启动前一项必备检查项目，能在发电厂整套启动和受电时大大缩短电气试验时间，节约大量的启动能耗。

10.2本工法适用于变压器和电动机差动回路的检查，防止差动回路的误动，可避免由于差动误动给机组系统调试带来的损失。

10.3本工法可以系统检查交流二次回路，避免由于TA二次开路、TV二次短路造成的设备和人身伤害。

11.应用实例

11.1福建龙岩电厂二期扩建工程

福建龙岩电厂二期扩建工程由于其调试电源设计取自一期#01启备变，但由于#01启备变同时担负着一期4台机组的备用电源，故在接入#5机组厂用电前，必须对#01启备变的差动回路进行校核，防止#5机组调试过程中误跳#01启备变，影响一期4台机组的安全运行。但由于#5机组负荷不能满足#01启备变做差动试验的负荷，故采用在#01启备变停电检修期间，通过高压侧380V一次通电，利用短路电流校核差动回路的目的。试验原理如下：

图11.1-1龙岩电厂#01启备变一次通电图

变压器参数如下，容量25000kVA，变比230000/6300V，短路阻抗10.6%，高压侧TA变比150/5A，低压侧变比1500/5A。 计算如下：

高压侧额定电流 Ihe=25000/230/3=62.76A

高压侧加380V，低压侧短路时各侧的短路电流值如下： 高压侧一次短路电流

Ihd1=62.76/0.106/(230000/380)= 0.98A

低压侧一次短路电流

Ild1= 0.98x230000/6300=35.8A 折算到二次电流为

高压侧二次短路电流 Ihd2= 0.98/30 = 32.6mA 低压侧二次短路电流 Ild2=35.8/300 = 119.3mA

在通电时，由于高低压侧的电流都在20mA以上，南瑞的保护装置能够明显地测量到电流。

试验前先将启备变低压侧9DLS内三相短接，在启备变高压侧断路器和TA之间接一足够截面电缆到380V电源盘，然后连好各TA端子的二次连接片，保证TA二次回路没有开路。检查完成后，合上380V电源开关，此时启备变高压侧将有380V电压，启备变内部将产生短路电流。从保护装置上观察启备变各侧电流大小和相位，以及差流的大小，并与计算值比较基本相等，且如果差动回路错误，则差流会非常的明显，如果差流为零，则说明差动回路正确。满足这些条件就说明整个#01启备变差动回路完全正确。

试验结果和理论计算值相符，此法验证了差动回路的正确性，使龙岩电厂二期调试能及时进行，保障了二期的施工进度。 11.2合肥电厂#5机组扩建工程

在合肥电厂#5机扩建工程中，我们系统应用此工法，对全厂二次交流进行了系统检查，做到在厂用电受电、整套启动过程中，二次交流回路全部正确的佳绩。我们对所有有差动回路的电机都进行了二次通电，仔细检查了高压交流电动机的差动回路，在调试过程中没有发生一起电机差动误动的事故。下面以给水泵电机为例，介绍二次通电检查差动回路的过程。

图11.2-1电动机差动回路图

二次通电检查差动回路操作要点：