一种发电机短路试验方法

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，尤其是涉及一种发电机短路试验方法。

背景技术

发电机运行前的短路特性试验是验证发电机是否能安全可靠运行的一项重要试验，通过发电机的短路特性试验可以检查发电机定子的三相电流是否对称。发电机的三相短路试验可以检查发电机是否存在匝间短路。

现有发电机短路试验方法为：在拆除发电机的三相引出线，在发电机原有三相引出线位置加一短路铜排或铝排并接地，发电机升到额定转速后合上灭磁开关，后慢慢增加励磁电流到额定值，记录发电机短路特性。现有技术不仅拆装步骤繁琐，试验检测范围小，而且浪费人力物力。

综上所述，需要一种执行操作简单并可以检测到整个线路的一种高效方法，从而大幅减少试验中拆装发电机出线设备的时间。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种执行操作简单并可以检测到整个线路的发电机短路试验方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种发电机短路试验方法，所述发动机包括主变高压侧GIS开关和升压站侧GIS开关，所述方法包括：

当短路点为主变高压侧GIS开关时，将升压站侧GIS开关的母线侧接地闸刀接地排拆除，并装配三相短路排，使得发电机回路在升压站侧三相短接，从而进行发电机短路试验；

当短路点为升压站侧GIS开关时，将主变高压侧GIS开关的线路侧接地闸刀接地排拆除，并装配三相短路排，使得发电机回路在主变高压侧三相短接，从而进行发电机短路试验。

进一步地，当短路点为主变高压侧GIS开关时，所述方法具体包括以下步骤：

S101：合上升压站出线侧GIS开关母线接地闸刀；

S102：合上主变高压侧GIS开关，合上升压站侧GIS开关；

S103：驱动汽轮机转动，并且转速达到2800r/min-3200r/min范围以内；

S104：合上励磁变临时电源开关和灭磁开关；

S105：逐渐增加励磁电流，使得发电机定子电流缓慢上升，直至达到预设的第一电流条件，停止增磁；

S106：进行试验参数检查，以及短路点就地红外测温检查；

S107：检查结束后，降低发电机定子电流，直至达到预设的第一最小电流值，就地分开灭磁开关；

S108：分开主变高压侧GIS开关、升压站侧GIS开关和母线接地闸刀。

进一步地，所述第一电流条件包括发电机定子电流上升至一次侧3000A、主变高压侧一次侧电流达到270A-290A。

进一步地，当短路点为升压站侧GIS开关时，所述方法具体包括以下步骤：

S201：合上主变高压侧GIS主变侧闸刀；

S202：合上主变侧GIS开关；

S203：合上主变高压侧GIS开关和电缆侧接地闸刀；

S204：驱动汽轮机转动，并且转速达到2800r/min-3200r/min范围以内；

S205：合上励磁变临时电源开关和灭磁开关

S206：逐渐增加励磁电流，使得发电机定子电流缓慢上升，直至达到预设的第二电流条件，停止增磁；

S207：进行试验参数检查，以及短路点就地红外测温检查；

S208：检查结束后，降低发电机定子电流，直至达到预设的第一最小电流值，就地分开灭磁开关；

S209：分开主变高压侧GIS开关、升压站侧GIS开关和电缆侧接地闸刀。

进一步地，所述第二电流条件包括发电机定子电流上升至一次侧20377A、主变高压侧一次侧电流达到1800-2000A。

进一步地，所述三相短路排为三相短路铜排。

进一步地，所述三相短路排为三相短路铝排。

进一步地，所述主变高压侧GIS开关和升压站侧GIS开关均为220kV的GIS开关

进一步地，所述励磁变临时电源开关为6kV临时电源开关。

进一步地，所述发电机短路试验过程中实时获取三相短路排的温度信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明将原有的短路排安装位置从发电机出口处转移到主变高压侧GIS开关处与升压站侧GIS开关处，在不同的短路点处，对升压站侧或主变高压侧进行三相短接，从而进行发电机短路试验，该方式温升较低，满足规定要求，实施过程更加简单，大约可以节省至少4小时的工作时间。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的一种发电机短路试验方法的流程示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种GIS开关的接地闸刀模型图；

图3为本发明实施例中提供的一种瞬态仿真(1h)结果示意图；

图4为本发明实施例中提供的一种稳态仿真结果示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种发电机短路试验方法，发动机包括主变高压侧GIS开关和升压站侧GIS开关，方法将原有的短路排安装位置从发电机出口处转移到主变高压侧GIS开关(K1)处与升压站侧GIS开关(K2)处，具体地，

当短路点为主变高压侧GIS开关时，将升压站侧GIS开关的母线侧接地闸刀接地排拆除，并装配三相短路排，使得发电机回路在升压站侧三相短接，使得整条回路变成三相短路回路(短路点为K1)，从而进行发电机短路试验；

具体试验步骤为：

S101：遥控合上升压站出线侧GIS开关母线接地闸刀，如图2所示；

S102：遥控合上主变高压侧GIS开关，合上升压站侧GIS开关；

S103：驱动汽轮机转动，并且转速达到2800r/min-3200r/min范围以内，本实施例中转速达到3000r/min；

S104：合上励磁变6kV临时电源开关和灭磁开关；

S105：逐渐增加励磁电流，使得发电机定子电流缓慢上升，直至达到预设的第一电流条件，停止增磁；本实施例中，第一电流条件为发电机定子电流上升至一次侧3000A、主变高压侧一次侧电流约为280A；

S106：进行试验参数检查，以及K1短路点就地红外测温检查；

S107：检查结束后，降低发电机定子电流，直至达到预设的第一最小电流值，就地分开灭磁开关；

S108：分开主变高压侧GIS开关、升压站侧GIS开关和母线接地闸刀。

此种方法既拆装简单，节省人力物力，又可以检测到整条回路的差动保护是否正常运转。

同理，当短路点为升压站侧GIS开关K2时，将主变高压侧220kVGIS开关的线路侧接地闸刀接地排拆除，并装配一根三相短路排，使得发电机回路在主变高压侧三相短接(短路点为K2)，从而进行发电机短路试验。

具体试验步骤为：

S201：遥控合上主变高压侧GIS主变侧闸刀；

S202：合上主变侧GIS开关；

S203：合上主变高压侧GIS开关和电缆侧接地闸刀；

S204：驱动汽轮机转动，并且转速达到2800r/min-3200r/min范围以内，本实施例中转速达到3000r/min；

S205：合上励磁变6kV临时电源开关和灭磁开关；

S206：逐渐增加励磁电流，使得发电机定子电流缓慢上升，直至达到预设的第二电流条件，停止增磁；本实施例中，第二电流条件包括发电机定子电流上升至一次侧20377A、主变高压侧一次侧电流约为1900A；

S207：进行试验参数检查，以及短路点就地红外测温检查；

S208：检查结束后，降低发电机定子电流，直至达到预设的第一最小电流值，就地分开灭磁开关；

S209：分开主变高压侧GIS开关、升压站侧GIS开关和电缆侧接地闸刀。

本实施例对上述方法进行瞬态温度场仿真计算，了解各零件的温升情况，如图3和4所示。

仿真的GIS闸刀材料特性参数如表1所示：

表1各材料物性参数表

约束条件：

环境温度300K，边界为压力边界。SF6气压按照0.58MPa计算。

电流2500A，导体损耗设置于导体本身，接触电阻损耗设置于电接触的交界面处。

计算判据：

触头温升不超过65K，壳体温升不超过30K。

计算结果与分析：

瞬态仿真结果：通电时间1h。导体部分最大温升24K，位于接线排处。

稳态仿真结果：同时按照稳态进行计算，作为对比。稳态下导体最大温升35K。

仿真结论

1)温升满足要求。

2)由于接地电流远小于额定电流，因此整体温升较低。

3)本项目提供的接地刀闸可满足2500A通流1h要求。

对上述方案进行现场测试，现场室外温度大约为1℃(检测方法为红外线测温仪)，得到现场温度随电流变化表如表2所示：

表2现场温度随电流变化表

本实施例按照此种试验方法已成功进行发电机三相短路试验，短路铜排稳态温度不超过30℃，证明此种方法可行以及实施更加简单，大约可以节省至少4小时的工作时间。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。