核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及核電廠發(fā)電機(jī)接地保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種核電廠發(fā)電機(jī)注入式 定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 發(fā)電機(jī)是核電廠重要備用電源設(shè)備，核電廠發(fā)電機(jī)接地保護(hù)方式有多種，其中，發(fā) 電機(jī)注入式定子接地保護(hù)是核電廠常用的一種保護(hù)方式。由于當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組沒(méi)有接地 時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地為純?nèi)菘?，?dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地時(shí)，發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地不 為純?nèi)菘骨掖嬖谝欢ù笮。ㄈ?~IOk)的對(duì)地電阻。
[0003] 核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)基于這一原理，通過(guò)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器 向發(fā)電機(jī)定子繞組注入低頻電源，利用導(dǎo)納法準(zhǔn)確計(jì)算出發(fā)電機(jī)定子繞組對(duì)地阻抗；當(dāng)發(fā) 電機(jī)發(fā)生定子繞組單相接地時(shí)，注入信號(hào)的電壓和電流角度會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)發(fā)電機(jī)定子 繞組對(duì)地容抗，計(jì)算定子繞組對(duì)地電阻，判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生定子繞組接地故障。
[0004] 發(fā)電機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)（即處于零轉(zhuǎn)速狀態(tài)）和動(dòng)態(tài)（即處于額定轉(zhuǎn)速、勵(lì)磁投入狀態(tài)） 下設(shè)備容抗、測(cè)量電阻（即測(cè)量的對(duì)地電阻）存在一定的誤差，即可能出現(xiàn)發(fā)電機(jī)注入式定 子接地保護(hù)裝置測(cè)量的對(duì)地電阻與發(fā)電機(jī)定子繞組的實(shí)際對(duì)地電阻不相等或差值超過(guò)合 理誤差范圍，而無(wú)法準(zhǔn)確地判斷發(fā)電機(jī)是否發(fā)生定子繞組接地故障。因此，需要對(duì)發(fā)電機(jī)注 入式定子接地保護(hù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和校正，以使其測(cè)量的對(duì)地電阻與發(fā)電機(jī)定子繞組的實(shí)際 對(duì)地電阻差值屬于合理誤差，以確保注入式定子接地保護(hù)的可靠性。
[0005] 在實(shí)際應(yīng)用中，為了確保注入式定子接地保護(hù)的可靠性，除了需要進(jìn)行發(fā)電機(jī)靜 止?fàn)顟B(tài)下定子接地保護(hù)試驗(yàn)，還需要進(jìn)行發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)下實(shí)際接地電阻與測(cè)量電阻的誤差測(cè) 量，準(zhǔn)確測(cè)量發(fā)電機(jī)定子繞組及相連設(shè)備（發(fā)電機(jī)、中性點(diǎn)接地變壓器、勵(lì)磁變壓器、發(fā)電 機(jī)機(jī)端PT等）對(duì)地容抗，綜合考慮以減小兩種工況（即發(fā)電機(jī)靜態(tài)和發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)）下的測(cè) 量誤差，以使得保護(hù)裝置更準(zhǔn)確的反應(yīng)定子繞組絕緣狀況，確保保護(hù)可靠投入。其中，發(fā)電 機(jī)動(dòng)態(tài)下的定子接地保護(hù)試驗(yàn)難度更大。
[0006] 目前，核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)常規(guī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法為：首先，將發(fā)電機(jī)空 載升壓至40%額定電壓，在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地變壓器高壓側(cè)，通過(guò)試驗(yàn)人員手動(dòng)將大功率 電阻箱接入發(fā)電機(jī)定子繞組和地之間，再調(diào)整電阻箱的電阻至整定值，模擬發(fā)電機(jī)定子繞 組單相接地故障報(bào)警、跳閘，從而進(jìn)行定子接地保護(hù)驗(yàn)證試驗(yàn)。
[0007] 經(jīng)過(guò)分析，上述常規(guī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法在現(xiàn)場(chǎng)操作過(guò)程中存在一定的局限性，影響人 身、設(shè)備安全，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
[0008] (1)該試驗(yàn)需在發(fā)電機(jī)升壓后進(jìn)行，需要試驗(yàn)人員手持絕緣棒接入發(fā)電機(jī)一次高 壓設(shè)備，絕緣棒雖可保證人體不接觸高壓，但存在絕緣棒損壞、誤操作使高壓設(shè)備觸碰接地 外殼、絕緣棒接觸不可靠使接觸電阻增大等意外情況，當(dāng)這些意外情況發(fā)生時(shí)，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn) 人員觸電、運(yùn)行設(shè)備誤接地、試驗(yàn)電阻測(cè)量不準(zhǔn)確等風(fēng)險(xiǎn)，試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)較高；
[0009] (2)需試驗(yàn)人員手動(dòng)調(diào)整電阻箱阻值，增加試驗(yàn)人員觸電風(fēng)險(xiǎn)；
[0010] (3)試驗(yàn)電阻連接在發(fā)電機(jī)定子繞組中，若在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生真 實(shí)的接地故障，將出現(xiàn)發(fā)電機(jī)定子繞組兩點(diǎn)接地，會(huì)損壞電氣主設(shè)備和試驗(yàn)設(shè)備，而現(xiàn)有技 術(shù)中未采取有效措施避免此類情況發(fā)生；
[0011] (4)由于注入式定子接地保護(hù)整定曲線為非線性變化，常規(guī)試驗(yàn)只進(jìn)行報(bào)警、跳閘 定值的驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)量電阻采樣點(diǎn)較少，不能真實(shí)反映保護(hù)誤差變化情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的核電廠發(fā)電機(jī)定子繞組接地保護(hù)常規(guī)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)風(fēng) 險(xiǎn)高的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法及裝置，實(shí) 現(xiàn)了避免或降低試驗(yàn)人員觸電、運(yùn)行設(shè)備誤接地、試驗(yàn)電阻測(cè)量不準(zhǔn)確等試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù) 效果。
[0013] 一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方 法，所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法包括以下步驟：
[0014] S1、控制核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)裝置退出使用；
[0015] S2、在所述發(fā)電機(jī)處于空載狀態(tài)時(shí)，且所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁升壓前，在所述發(fā)電機(jī)定子 繞組中性點(diǎn)和地之間接入阻值可調(diào)的試驗(yàn)電阻，通過(guò)調(diào)整試驗(yàn)電阻的阻值，模擬所述發(fā)電 機(jī)定子繞組接地；
[0016] S3、控制所述注入式定子接地保護(hù)裝置投入使用，控制所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁升壓至預(yù) 設(shè)電壓，并保持所述發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行；其中，所述預(yù)設(shè)電壓低于所述發(fā)電機(jī)的額定電壓；
[0017] S4、通過(guò)所述注入式定子接地保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)量電阻采樣測(cè)試，并基于采樣測(cè)試 結(jié)果調(diào)整所述注入式定子接地保護(hù)裝置的保護(hù)參數(shù)，以確保采樣精度滿足預(yù)設(shè)要求，從而 實(shí)現(xiàn)對(duì)所述注入式定子接地保護(hù)裝置的保護(hù)性能的檢測(cè)和校正。
[0018] 可選的，所述步驟S4具體包括子步驟：
[0019] S41、通過(guò)所述注入式定子接地保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)量電阻采樣測(cè)試，對(duì)所述定子繞組 的接地電阻進(jìn)行采樣，以獲取采樣電阻值；
[0020] S42、基于所述采樣電阻值和所述試驗(yàn)電阻的阻值，調(diào)整所述注入式定子接地保護(hù) 裝置的保護(hù)參數(shù)，以確保采樣精度滿足預(yù)設(shè)要求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述注入式定子接地保護(hù)裝 置的保護(hù)性能的檢測(cè)和校正。
[0021] 可選的，所述步驟S3具體包括子步驟：
[0022] S31、控制所述注入式定子接地保護(hù)裝置投入使用，并檢查所述注入式定子接地保 護(hù)裝置的接地電阻采樣功能是否正常；
[0023] S32、在所述注入式定子接地保護(hù)裝置的接地電阻采樣功能正常時(shí)，控制所述發(fā)電 機(jī)勵(lì)磁升壓至所述預(yù)設(shè)電壓，并保持所述發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0024] 可選的，在所述步驟S2之前，所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括：
[0025] 控制所述發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)投入使用，并控制所述發(fā)電機(jī)空載升壓至額定電壓， 并檢查所述注入式定子接地保護(hù)裝置的接地電阻采樣功能和報(bào)警功能是否正常，在檢查結(jié) 果表明所述注入式定子接地保護(hù)裝置的接地電阻采樣功能和報(bào)警功能均正常時(shí)，控制所述 發(fā)電機(jī)逆變滅磁。
[0026] 可選的，在所述步驟S4之后，所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括步驟：
[0027] S5、控制所述發(fā)電機(jī)逆變滅磁，并控制所述注入式定子接地保護(hù)裝置退出使用，以 及逐次遞減地調(diào)整所述試驗(yàn)電阻的阻值，并在每次調(diào)整之后，重新進(jìn)行所述測(cè)量電阻采樣 測(cè)試。
[0028] 可選的，所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括步驟：
[0029] 在所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁升壓前，修改所述發(fā)電機(jī)的基波定子接地保護(hù)裝置的保護(hù)定 值，以確保在發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn)期間，且電氣主設(shè)備出現(xiàn)定子接地故障 時(shí)，及時(shí)切除故障，保護(hù)電氣主設(shè)備安全。
[0030] 可選的，在所述步驟S2之前，所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括：
[0031] 基于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓，模擬接地電阻的最小值，發(fā)電機(jī)基波定子接地保護(hù) 裝置保護(hù)定子繞組的范圍，以及所述注入式定子接地保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，計(jì)算試驗(yàn)電阻 的額定電流，并基于所述額定電流選擇試驗(yàn)電阻。
[0032] 可選的，所述試驗(yàn)電阻為多個(gè)固定阻值電阻串聯(lián)組合的形式構(gòu)成；其中，通過(guò)調(diào)整 所述串聯(lián)組合的形式調(diào)整所述試驗(yàn)電阻的阻值。
[0033] 可選的，在所述步驟S2之前，所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括：在所述試驗(yàn)電阻與所述 發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)之間，串聯(lián)保險(xiǎn)熔絲，以在所述發(fā)電機(jī)發(fā)生真實(shí)的定子繞組接地故 障、且流過(guò)所述試驗(yàn)電阻的電流大于所述熔絲的熔斷電流時(shí)，快速切除所述定子繞組的接 地電阻。
[0034] 另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試 驗(yàn)裝置，包括：
[0035] 第一控制模塊，用于控制核電廠發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)裝置退出使用，同時(shí) 控制所述發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)投入使用；
[0036] 模擬接地模塊，用于在所述發(fā)電機(jī)處于空載狀態(tài)時(shí)，且所述發(fā)電機(jī)勵(lì)磁升壓前，在 所述發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)和地之間接入阻值可調(diào)的試驗(yàn)電阻，通過(guò)調(diào)整試驗(yàn)電阻的阻 值，模擬所述發(fā)電機(jī)定子繞組接地；
[0037] 第二控制模塊，用于控制所述注入式定子接地保護(hù)裝置投入使用，控制所述發(fā)電 機(jī)勵(lì)磁升壓至預(yù)設(shè)電壓，并保持所述發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行；其中，所述預(yù)設(shè)電壓低于所述發(fā)電機(jī) 的額定電壓；
[0038] 測(cè)量電阻采樣測(cè)試模塊，用于通過(guò)所述注入式定子接地保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)量電阻采 樣測(cè)試，并基于采樣測(cè)試結(jié)果調(diào)整所述注入式定子接地保護(hù)裝置的保護(hù)參數(shù)，以確保采樣 精度滿足預(yù)設(shè)要求，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述