摘要：随着我国科学技术的不断提升，大型电器发电机组的试验方案也在不断优化，在发展过程中已经形成了一套比较完整、优秀的试验方案，但根据不同的施工现场需对实验方案进行不同程度的优化和改进，有效节省试验时间，提升试验成功率和效率，大大降低试验成本。本文为分析大型发电机组电气试验方案的优化措施和步骤，结合#2机组电气启动试验方案具体分析，并对试验方案进行优化，以期为今后同类机组试验方案优化提供借鉴。
关键词：大型发电机组；试验方案；优化步骤
在检修大型汽轮发电机组的过程中通常会花费很多时间、人力、物力等用于检测，其中占用时间比较大的就是进行电气试验的过程，通常情况下会花费30小时~36小时左右进行电气启动试验，此过程中耗费大量成本，对试验人员的检测技术也是一项巨大的考研，因此试验风险比较大。本文的主要目的在于缩短大型电气启动试验时间，并对传统启动试验方案进行优化，将优化后的方案投入使用，为今后电气启动试验提供有益借鉴。
1 工程案例
某电厂一期工程建设规模为4x600MW汽轮发电机组。其"2发电机、变压器系统及SOOkV一次系统接线，见图1。500kV采用3/2接线方式，"2主变500kV开关对应5022和5023开关，与5021开关成一串。主变与500kV通过架空线连接，发电机变压器间设置GCB开关。发电机的额定功率为600MW，定子额定电流19245 A，额定电压20kV，额定励磁电压405V，额定励磁电流4140A。主变为一台720MVA/535kV士2x2.5%/20kV的三相变压器，高压厂变为2台38MVA/20kV士8 x 1.25%/6.3kV三相双绕组变压器，励磁变为6500kVA/20kV士2x2.5%/0.88kV三相变压器。主变、高压厂变、发电机、机端励磁变、6kV母线之间通过封闭母线连接。发电机励磁控制采用自并励静止励磁系统。
针对"2机组的发变组保护装置进行了国产化改造，并将ABB公司生产的型号REG216C+RET521发变组保护装置更换为北京四方公司的CSC300F+CSC336C型微机发变组保护装置。将涨至改造后确保装置的配置正确、定值无误、跳闸回路接线位置无误后，通过进一步电气试验检测电压、电流、同期等接线问题，并保证极性正确。
图1 某电厂"2发变组系统一次接线
2 传统启动方案介绍
目前我国电气调试工作中已经形成了比较完整的调试方案，根据传统方案的基本要求，电气启动试验的基本步骤包括以下几项:
(1)在汽机转速不同的情况下，测量发电机转子的功耗、交流阻抗及绝缘电阻。
(2)在转速额定的情况下，他励时发电机定子绕组三相短路试验(他励方式)。
(3)在额定转速的情况下，发电机定子绕组三相开路试验(他励方式)。
(4)空载时励磁调节系统试验(自励方式，做安措改接线:2一3h)。
(5)低压侧短路时零起升流试验(他励方式，做安措改接线:2一3h)0
(6)SOOkV GIS 5023,5022两侧短路点零起升流，校验发变组保护和测量电流回路(他励方式，做试验改状态等2一3h)。
(7)发变组升压试验(自励方式)。
(8)主变冲击试验。
(9)并网前发电机假同期试验(自励方式)。
(10)发电机并网试验。
(11)保护带负荷校验。
(12)并网后励磁系统试验。
(13)在额定负荷下测量发电机的轴电压。
3 传统启动方案优缺点分析
3.1优点分析
传统调试方案是将施工设备和实际施工情况相互结合，随着科学技术的发展逐渐形成了一套比较完善的试验方案，有效提升启动方案的安全和合理性，其中甚至包含详细的试验方案指导过程，具有较高的可操作性。
3.2缺点分析
（1）传统过程中通常会花费很多时间、人力、物力等用于检测，其中占用时间比较大的就是进行电气试验的过程，通常情况下会花费30小时~36小时左右进行电气启动试验，此过程中耗费大量成本，对试验人员的检测技术也是一项巨大的考研，因此试验风险比较大。
进行电气启动试验需要准备以下试验条件：首先需要保证锅炉系统的点火成功，各项辅助机械能够正常运行，将汽轮机的额定转速冲到3000r/m，保证汽轮机能够稳定运行后才能够启动电气试验。此阶段的锅炉需投油枪，或者采用等离子方式，而不投煤粉，因此需要试验的成本比较大，若试验进行过程不顺利需要适当延长电气启动试验的时间，导致机组的启动损失不断增加，随着试验时间逐渐加长，对试验人员的体力和精力产生巨大考验，对机组的实验安全产生极大影响。
(2)随着电气机组系统的接线方式和容量的不断变化，传统试验方案难以满足实际施工情况的需求，实验步骤的安排不够合理，导致试验项目单一，且由于缺乏综合考虑，系统设备的运行方式不断变化，操作工作量不断增加，且试验步骤繁多，需做的安全措施不断增加，风险程度相对较大。
4 电气启动方案优化分析
按照传统试验步骤能够逐一完成试验所需的数据测试工作，但在测试过程中仍存在以下问题，由于不同项目对设备运行方式要求不一致，因此在发电机短路试验特殊工况下，发电机无法提供正常的励磁电源。因此，在试验过程中，需要从厂用6kV段接入一路电源，作为励磁变压器临时电源，将自励方式转变成他励方式。
若按照原有顺序进行试验需要多次切换自励和他励方式，导致操作过程中的工作量不断加大，试验时间增加，极易出现操作接线错误的问题。此时操作人员等待的时间，超过试验时间。初步估算，期间等待的时间约4一6h。
这部分等待倒方式的时间实际是可以节省出来的，如果改变试验项目的顺序，调整试验步骤，先完成需要在他励方式下进行的“发电机定子绕组三相短路试验”、“低压侧短路时的零起升流试验”、"SOOkVGIS短路点零起升流试验”几个试验项目;再进行恢复到自励方式，进行其它的试验项目，则避免在试验期间反复倒方式，只需切换一次自励、他励的奇幻，并适当调整实验步骤，对实验结果不会产生影响，也不需要增加额外的技术措施，并且因减少了一次设备改状态的操作任务，大大降低工作风险。按照新的试验顺序，先完成了发变组差动保护二次回路接线的正确性校验，在后面的试验中，就可以将这个重要的保护功能投人，提高了其他试验的安全保障。
5 总结
随着科学技术的发展，电气启动试验的方式和顺序不断优化，经过机组新建和大修后，能够有效保证机组安全投入使用，规避了发电机组设备投资巨大的缺点，提升安全性。通过启动试验的优化，将问题隐患排除，避免发生安全事故形成巨大经济损失，同时保证了试验员工的生命安全。本组实验通过分析研究试验方案并进行优化，针对存在问题进行科学改善，减少了电气机组启动试验时间，大大降低试验风险和试验成本，具有参考价值。
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论文作者:廖雨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
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