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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_3

文檔序號(hào):9325643閱讀:來源:國知局
限定;
[0075] S4、通過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。
[0076] 在具體實(shí)施過程中,為了確保在發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)裝置的各項(xiàng)功能正常 的情況下,進(jìn)行發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn),在執(zhí)行上述步驟Sl之后,且在執(zhí)行 上述步驟S2之前,所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括: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。當(dāng)然,在檢查所述注入式定子接地保 護(hù)裝置是否異常的同時(shí),還可檢測(cè)其它設(shè)備(如發(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)有無異常,在所述注入式定子接地保護(hù)裝置和其它設(shè)備均正常時(shí),逆變滅 磁,并執(zhí)行步驟S2,在所述注入式定子接地保護(hù)裝置或其它設(shè)備異常時(shí),則需將異常設(shè)備調(diào) 整或維修至正常。
[0077] 對(duì)于上述步驟S2 :具體而言,在發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行之前且發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁 升壓前,準(zhǔn)備試驗(yàn)電阻,采用兩根足夠長(zhǎng)度、且不小于16_2的高壓屏蔽電纜,試驗(yàn)電阻的一 端通過其中一根高壓屏蔽電纜接至發(fā)電機(jī)定子繞組中性點(diǎn)處,試驗(yàn)電阻的另一端通過其中 另一根高壓屏蔽電纜接地。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。
[0078] 在具體實(shí)施過程中,為了進(jìn)一步確保在發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)裝置的電阻采 樣功能正常的情況下,進(jìn)行發(fā)電機(jī)注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試驗(yàn),請(qǐng)參考圖2,上述步驟S3 包括子步驟:
[0079] 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;
[0080] 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(即40% Ue),并保持所述發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。
[0081] 進(jìn)一步,請(qǐng)參考圖3,所述步驟S4包括子步驟:
[0082] S41、通過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;
[0083] 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。
[0084] 具體而言,所述試驗(yàn)電阻的阻值已知,在采樣獲得所述采樣電阻值之后,可計(jì)算出 所述試驗(yàn)電阻的阻值和所述采樣電阻值的差值,在該差值不大于預(yù)設(shè)值(如所述試驗(yàn)電阻 的阻值的5% )時(shí),確定所述采樣精度滿足預(yù)設(shè)要求;相對(duì)的,在該差值大于該預(yù)設(shè)值時(shí),確 保采樣精度不滿足預(yù)設(shè)要求,此時(shí)需要調(diào)整所述注入式定子接地保護(hù)裝置的保護(hù)參數(shù)(如 所述注入式定子接地保護(hù)裝置的相關(guān)電阻、電抗等參數(shù)),以使所述采樣電阻值與所述試驗(yàn) 電阻的阻值的差值不大于所述預(yù)設(shè)值即可。
[0085] 在具體實(shí)施過程中,為了通過多次試驗(yàn)、多次調(diào)整保護(hù)參數(shù),以將所述注入式定子 接地保護(hù)裝置的采樣精度調(diào)整到最佳水平,請(qǐng)參考圖4,在所述步驟S4之后,所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn) 方法還包括步驟: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。其中,在每一次進(jìn)行測(cè)量電阻采樣測(cè)試之后,均根據(jù)測(cè)量結(jié)果合理調(diào)整電阻、 電抗等參數(shù),確保試驗(yàn)結(jié)果滿足要求。
[0086] 總之,上述在核電廠發(fā)電機(jī)組升壓前接入試驗(yàn)電阻,實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)人員與高壓帶電 設(shè)備的安全隔離,避免了試驗(yàn)人員觸電、誤操作等試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn),極大提高試驗(yàn)安全系數(shù);并通 過試驗(yàn)電阻多點(diǎn)測(cè)量采樣,提高保護(hù)可靠性。
[0087] 發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)裝置除了注入式定子接地保護(hù)裝置,還包括基波定子接地保 護(hù)裝置(或其它),在本申請(qǐng)的另一種實(shí)施方式中,為了在試驗(yàn)期間,電氣主設(shè)備出現(xiàn)定子 接地故障時(shí),及時(shí)切除以防止故障擴(kuò)大,同時(shí)避免出現(xiàn)試驗(yàn)設(shè)備故障損害,上述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方 法還包括: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。
[0088] 具體的,基波定子接地保護(hù)裝置根據(jù)保護(hù)定值清單來保護(hù)電氣主設(shè)備安全,例如, 發(fā)電機(jī)基波定子接地保護(hù)定值整定為:基波零序電壓定值為5V,基波零序電壓高定值為 11. 5V,基波零序電壓保護(hù)延時(shí)為0. 5s ;其中,基波定子接地保護(hù)裝置利用5V基波零序電 壓定值和11. 5V基波零序電壓高定值,作為檢測(cè)發(fā)電機(jī)電壓平衡度的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)基波定子接 地保護(hù)裝置檢測(cè)到發(fā)電機(jī)定子接地故障時(shí),以〇. 5s的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間來啟動(dòng)保護(hù),在本實(shí)施 方式中,在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁升壓前,將發(fā)電機(jī)基波定子接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間由0. 5s修改為最小值 〇s,試驗(yàn)過程中若發(fā)生發(fā)電機(jī)定子接地故障,立即跳開勵(lì)磁開關(guān),逆變滅磁,確保發(fā)電機(jī)設(shè) 備安全。
[0089] 采用發(fā)電機(jī)升壓前接入試驗(yàn)電阻,試驗(yàn)過程中,試驗(yàn)電阻長(zhǎng)時(shí)間接入系統(tǒng),對(duì)電氣 主設(shè)備和試驗(yàn)電阻的影響較大,為了避免減小試驗(yàn)設(shè)備損害,合理選擇試驗(yàn)電阻十分必要。 即在所述步驟S2之前,所述動(dòng)態(tài)試驗(yàn)方法還包括: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。
[0090] 具體的,在試驗(yàn)過程中,流過試驗(yàn)電阻的電流Ir如公式(1)所示:
[0092] 其中,Un。為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓,Re為試驗(yàn)電阻。在具體實(shí)施過程中,需要取 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓最大值Untex和試驗(yàn)電阻最小值R E_計(jì)算流過試驗(yàn)電阻的最大電流
[0094] 以某核電廠發(fā)電機(jī)組參數(shù)為例,發(fā)電機(jī)出口電壓為24kV電壓等級(jí),試驗(yàn)接入最小 電阻為0. 5k Ω,考慮試驗(yàn)過程中發(fā)電機(jī)發(fā)生最嚴(yán)重定子繞組故障情況,即發(fā)電機(jī)機(jī)端發(fā)生 定子繞組單相接地,Unftnax取值24/# kV、Rzd取值〇.3k Ω,根據(jù)式(2),則可知流過試驗(yàn)電 阻的最大電流為:
[0096] 考慮發(fā)電機(jī)基波定子接地保護(hù)保護(hù)定子繞組85%的范圍(如100個(gè)定子繞組中有 85個(gè)被保護(hù)),配合完成注入式定子接地保護(hù)試驗(yàn),因此,按發(fā)電機(jī)定子繞組20% (考慮到 計(jì)量余量,此處選大于15 %的值)范圍作為定子繞組接地故障計(jì)算,取系數(shù)K為0. 2,計(jì)算 試驗(yàn)電阻額定電流1。.2:
[0097] Ia2= KI R_= 0· 21 R_= 0· 2X8. 31A = I. 62A 式(4)
[0098] 考慮試驗(yàn)電阻短時(shí)承受能力及保護(hù)配置,取可靠系數(shù)KKa為1. 2,則可知選擇試驗(yàn) 電阻的額定電流L為:
[0099] Ie= L 21。.2= 1. 2X1. 62 = I. 944A 式(5)
[0100] 因此,根據(jù)理論計(jì)算,選擇額定電流為2A的電阻進(jìn)行注入式定子接地保護(hù)動(dòng)態(tài)試 驗(yàn);考慮試驗(yàn)電阻需要接入發(fā)電機(jī)一次設(shè)備中,按發(fā)電機(jī)單相額定電壓計(jì)算,選擇電壓等級(jí) 為20kV的繞線式電阻。
[0101] 對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中在試驗(yàn)過程中所采用的試驗(yàn)電阻箱,其電流容量無法達(dá)到2A,因 此測(cè)量電阻采樣點(diǎn)少,在本申請(qǐng)方案中,為了增加測(cè)量電阻采樣點(diǎn)數(shù)且方便現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),通過 以多個(gè)固定阻值電阻串聯(lián)組合的形式構(gòu)成所述試驗(yàn)電阻,并通過調(diào)整所述串聯(lián)組合的形 式,調(diào)整串聯(lián)在發(fā)電機(jī)繞組中性點(diǎn)和地之間的固定阻值電阻的數(shù)量,以調(diào)整所述試驗(yàn)電阻 的阻值;其中,所述多個(gè)固定阻值電阻的阻值可不相同。具體的,根據(jù)注入式定子接地保護(hù) 特點(diǎn),保護(hù)裝置測(cè)量電阻準(zhǔn)確采樣范圍為〇~15k Ω,采購〇. 5k Ω、Ik Ω、2k Ω等不同阻值的 固定電阻,根據(jù)試驗(yàn)需要,試驗(yàn)前串聯(lián)接線組合,滿足試驗(yàn)時(shí)接地電阻阻值要求。如圖5所 示,為一種多個(gè)固定阻值電阻串聯(lián)組合示意圖,多個(gè)固定阻值電阻51按照一定的連線方式 連接,并且在每?jī)蓚€(gè)電阻的連線上設(shè)置對(duì)外接頭52,以方便試驗(yàn)人員根據(jù)試驗(yàn)電阻阻值需 要選擇適合的接頭與發(fā)電機(jī)繞組中性點(diǎn)和地連接。其中,多個(gè)固定阻值電阻串聯(lián)接線可滿 足試驗(yàn)0. 5~15k Ω采樣電阻大小要求。
[0102] 另外,在具體實(shí)施過程中,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
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