浅析水轮发电机组升流升压试验及注意事项

浅析水轮发电机组升流升压试验及注

意事项

摘要:分析了水轮发电机升流升压试验、发电机带变压器升流升压试验的任

务和目的，并以某水电厂水轮发电机组为例阐述升流升压试验的条件，操作方法，明确试验操作步骤，提出了水轮发电机组升流升压试验注意事项。

关键词：发电机变压器升流升压试验

1.

前言

某水电厂首次对一台水轮发电机组进行增容改造，完成了发电机定子改造、

变压器改造、监控系统改造、励磁系统改造、调速器更换及机组出口开关大修、

机组单元电缆综合治理等。为确保机组启动工作顺利进行，根据《水轮发电机组

启动试验规程》、《立式水轮发电机检修技术规程》，启动试运行前应进行的检

查及试验，启动试运行前应对设备进行检查和试验，其主要有以下主要各个项目：检查引水系统、水轮机部分、调速系统、发电机部分、油水气系统、电气一次设备、励磁系统设备与回路、电气二次设备、消防系统及设备的检查；机组充水试验；机组首次启动；机组空载下调速系统试验；机组过速试验及检查；无励磁自

动开机试验；无励磁自动停机试验；发电机升流、升压试验PT定相试验；发电

机组带变压器升流、升压试验；发变组后备保护跳母联开关；发电机空载下励磁

调节器的调整和试验；变压器冲击试验；机组并列及负荷试验；72h连续试运行。

1.

水轮发电机组升流升压试验的任务和目的

对于发电机、变压器及发电机带变压器进行的零起升流升压试验的任务和目

的主要有以下几点：

1.发电机及发电机带变压器升流试验。

通过对发电机纵差保护采样值及差流值检查、机组故障录波器采样值检查、

发电机额定电流下的轴电压测量，检查发电机机端和中性点、变压器、励磁变和

高压厂用变一次和二次电流系统的完整性；水电厂发电机出口电流互感器直接安

装在发电机出口封闭母线瓷套上，而无法将发电机与其电流互感器隔离，只能通

过零起升流检查变压器、发电机和高压厂变二次电流系统的正确性。通过一次或

多次升流试验检验发电机差动保护、变压器差动保护、母差保护等CT接线的正

确性；检查设备是否有接地点。

2.发电机及发电机带变压器升压试验。检查发电机、变压器等二次电压系统

的正确性；检查电压互感器二次系统的正确性；检查发电机组、变压器及配电设

备有无故障及设备的绝缘情况。

3.冲击试验，主要是考验变压器耐冲击能力，目的是在机组整套启动前，及早发现变压器的缺陷和隐患。需要在升流升压正常后，用系统电源对变压器全

压冲击试验。

三．水轮发电机组升流升压试验

3.1 发电机升流试验

3.1.1发电机升流试验具备的条件

发电机定转子、励磁变绝缘合格。检查出口开关、刀闸在断开。发电机中性

点刀闸在合。在发电机出口封闭母线短路点处将发电机三相可靠短路。励磁调节

器置“现地”，“短路试验”功能“投入”，控制方式为“定角度”，FMK断开，直流启励电源开关断开、交流起励电源断开，功率柜投入，励磁变高压侧电缆断

开并包扎好，防止短路。励磁变高压侧外接电源由厂低变引入，并修改厂低变保

护定值。发电机转子回路加装续流二极管。监控模拟开停机试验、联动试验正常，水机保护投入。调速器正常。发电机差动、失磁保护连片打开，其它保护正常投入。接线牢靠正确，励磁系统应已完成各单元调试，并带电阻负载录制了小电流

特性。

3.1.2 发电机升流试验步骤

机旁手动开机，调整并保持额定转速。合上外部励磁电源开关，检查励磁变

低压侧三相电压平衡，电源为正相序。合上发电机灭磁开关，手动起励，用调节

器上“增磁”按钮逐点升流，每10%Ie记录一次，录制发电机短路特性曲线，上升、下降各作一次。在20%Ie时检查各CT回路（保护、励磁、监控、测量）采

样值，检查测量表计指示正确性，升流过程中监视记录变压器差动保护动作值。

在发电机额定电流下测发电机轴电压。检查调整发电机转子滑环、碳刷。检查发

电机差动保护采样值及差流值，无异常后投入。检查定子绕组及机组各部温度，

确认技术供水的水量正常，空冷器运行有效；手动将发电机电流降至0，手动逆变。用发电机差动保护（B柜）事故停机，监视发电机灭磁开关跳闸、机组停机。拉开外部励磁电源开关。拆除发电机出口封闭母线处三相短路板。

3.2发电机带变压器升流试验

3.2.1 发电机带变压器升流试验条件

发电机定转子、励磁变绝缘合格。变压器绝缘、吸收比合格，瓦斯无气体，GIS所有气隔气压、含水量及年漏气率符合验收要求，合上变压器中性点刀闸，

变压器低压侧避雷器推入工作位置。变压器冷却器投“手动”，油压、水压、油

流正常。变压器出口开关、刀闸在断开，发电机灭磁开关在断开。拆除变压器中

性点接地刀闸接地连片，合上变压器中性点接地刀闸。合上发电机出口刀闸。发

电机出口电压互感器在投入。调速器置“自动”方式。励磁调节器置“现地”，“短路试验”功能“投入”，控制方式为“定角度”，A套为“主”，B套为“从”。发电机灭磁开关断开，直流启励电源开关断开、交流起励电源断开，功

率柜投入1组，其他功率柜退出。发电机失磁、变压器差动、发变组后备保护跳

母联、开关失灵连片打开，其它保护正常投入。修改过电压保护定值为30V，0s。准同期装置模拟动作试验完毕，参数整定正确。母线保护此间隔分支CT二次短

接后打开端子连接片，母线保护该单元间隔分支CT二次短接后打开端子连接片。

3.2.2发电机带变压器升流试验步骤

监控远程发“空转”令。待转速额定后，调速器切“手动”，保持机组转速

额定。合上变压器出口开关并断开其操作电源。合上辅助励磁电源开关，合上发

电机灭磁开关，手动起励，用现地“增磁”按钮缓慢升流,在20%Ie时检查各CT

回路，正常后升至50%Ie，观察监听变压器及出口开关运行状态；检查电流回路

及有关表计、监控系统电流指示情况,如无异常继续升流至100%Ie，如发现异常

立即手动逆变。测量变压器短路阻抗。检查发电机、变压器差动保护采样值及差

流值，监视母差保护该间隔电流回路采样值，无异后投入变压器差动保护。检查

机组故障录波器采样值。用现地“减磁”按钮将发电机电流降至0。合上发变组

出口开关控制电压，拉开发变组出口开关。用变压器差动保护（A柜）动作停机。检查发电机灭磁开关分闸，机组停机正常。拉开外部励磁电源开关。拆除母线保

护该分支CT二次短接线、恢复原二次引线。恢复发电机过电压保护定值。拉开

变压器中性点接地刀闸，恢复接地连片。

3.3发电机升压试验

3.3.1发电机升压试验条件

发电机定转子、励磁变绝缘合格。发电机灭次开关断开。合上发电机出口刀闸。检查发电机电压互感器投入。调速器置“自动”方式。励磁调节器置“现地”，“短路试验”功能“投入”，控制方式为“定角度”，直流启励电源开关

断开、交流起励电源断开，投入一组功率柜投入。发电机失磁、发变组后备保护

跳母联、开关失灵连片打开，其它保护正常投入。

3.3.2发电机升压试验步骤

监控远控发“空转”令，保持机组转速额定。合上励磁电源开关，合上发电

机灭磁开关，手动起励，用调节器上的增磁（减磁）按钮缓慢升压（降压），每10%Ue记录一次，每工况下稳定运行5分钟，录制发电机空载特性曲线。变励磁

试验：工况为50%Ue、100%Ue时，稳定运行5分钟，检查机组运行中各部位振动、摆度是否正常。检查发电机电压回路及各电压表计、监控系统、机组保护电压指

示情况，电压至100%Ue，检查发电机电压互感器相序、幅值。在做空载特性试验时，调整励磁电流要慢慢进行，并检查低压继电器和过电后继电器在整定值下的