核电电气试验培训教材

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核岛电气调试教材
中国核工业二三建设有限公司阳江项目部
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• 电气调试概述
• 电气系统介绍 • 电气调试介绍
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一、电气调试概述 电气系统调试目的: 验证电气系统的设计功能、电气设备的产品性 能、施工安装的正确性、设备的维护是否完好 、生产运行规程是否合理和正确等,确保电气 设备安全运行。
220KV П母线 500KV П母线 二号机 组
离相封闭母线
MSU
532KV/ 24KV
220KV/ 10.5 KV
GCB
24KV/ 10.5 KV
UAT
24KV/ 10.5 KV
RAT RAT
UAT
G
NC
10.5 KV, ES-3
NO
NC
10.5 KV , ES-5
NO
NC
10.5 KV, ES-4
以上两项试验可以在做直流耐压试验时同时进行,如中压电力电缆的直流耐
压试验,该试验属于破坏性试验,用于考验和发现电缆在安装敷设和电缆头
制作过程中存在的缺陷与不足,对被试物施以较高的试验电压,(约为 24KV)耐压时间一般为15分钟。
6.6KV电缆试验方法及要求如下:(试验使用成套直流高压试验器)
(1)测量绝缘电阻(使用2500V兆欧表) (2)直流泄漏及直流耐压试验 (3)检查电缆线路的相位(话务耳机、电池灯)
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绝缘电阻测试方法及要求与前面介绍的相同;直流泄漏及直 流耐压试验见如下示意图:
K
RD T
D R2 C
uA
交流220V
CX
K
A:电流表 uA:微安表 CX:被试物
V:电压表 T:调压器
B:升压变压器 R2:限流电阻 K:开关
RD熔断器 C:电容器
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D:整流硅堆
交流耐压 • 破坏性试验,电压越高,发现绝缘缺陷的有 效性越高,但电压过高会造成绝缘损伤或击 穿 • 加至试验电压后 1min 内不发生闪络或击穿现 象则认为设备绝缘合格 • 试验前后应测绝缘电阻 • 在进行交流耐压试验前,必须先进行各项非 破坏性试验,如测量绝缘电阻、吸收比、介 质损耗因数tgδ、直流泄漏电流等
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电气调试方法 • 检查电气设备的绝缘性能,以确认设备是否 可以在额定电压下正常运行; • 检查设备的容量、极性、变比、精度、损耗 、变形、振动等性能参数,保证设备投运后 正常工作。 • 检查电气设备的回路连接状态,确认在正常 的额定电流下不致引起过度发热; • 检查设备的控制和保护回路,确认设备的控 制与保护能够按照设计的原则动作;
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4、设备电气绝缘试验
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绝缘试验方法和作用
试验方法 能发现的缺陷
测量绝缘电阻
测量泄漏电流 测量吸收比 介损试验tgδ 局部放电 耐压试验 油的气相色谱 分析
整体受潮或贯穿性的受潮、脏污和导电通道
整体受潮或贯穿性的受潮,及一些未完全贯通的 集中性缺陷 大面积受潮、贯穿性的集中缺陷 绝缘普遍受潮和劣化 有气体放电的局部缺陷 各种绝缘缺陷,尤其是集中性缺陷使绝缘强度低 于试验电压时 持续性的局部过热和局部放电
14Leabharlann BaiduE
L G
泄漏电流测量与直流耐压 • 泄漏电流测量:检查绝缘状况,与绝缘电阻试 验原理相同,但电压等级一般较高,微安表比 兆欧表指示灵敏、稳定、精度高,发现缺陷有 效性高。 • 直流耐压:考验绝缘耐电强度,与泄漏电流测 量试验方法相同,试验电压高。与交流耐压有 区别。
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△直流耐压和直流泄漏电流试验
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厂用供电系统 厂用供电系统由交流供电系统供电和直流供电系 统组成。
交流系统由正常电源、优先电源、维修电源和备 用电源组成。
厂 用 交 流 系 统 电 压 等 级 分 别 为 24kV 、 10kV 、 400V/380V、220V。
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临海 500KV I母线
临海
220KV I母线 母 联
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机组启动试验
• 发电机不同转速下测量发电机转子的交流阻抗、功率损耗和绝 缘电阻 • 额定转速下发电机定子绕组三相短路试验 • 额定转速下发电机定子空载试验 • 主变/厂变侧短路试验 • 零起升压试验 • 励磁调节系统试验 • 假同期试验 • 并网试验 • 带负荷保护校验 • 进相和PSS试验 • 性能试验
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交流供电系统 • 反应堆冷却泵为屏蔽泵(60Hz,6.9kV),由位 于汽机房的四段中压母线供电,采用变频器控 制,当冷却剂温度低于232.2℃时变速运行,变 频器下游配置两台串联的 1E 级断路器,确保堆 芯补水箱动作时主泵可靠跳闸。
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厂用配电系统负荷供电原则 10.5kV中压母线供电给400V交流负荷 中心(LC)及200kW以上电机 400V 交 流 负 荷 中 心 ( LC ) 供 电 给 380V 交流电机控制中心( MCC )及 75kW-200kW电机 380V 交流电机控制中心( MCC )向 其他电机、电动阀门、直流充电器等 用电负荷供电 380V/220V 交流配电盘给各类低压负 荷供电:单元加热器、照明系统、就 地工艺负荷、维修负荷等
设备和不间断电源(UPS),蓄
电池采用铅酸蓄电池。
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1E级直流系统共有ABCD四个独立的1E级直流配电单 元,其中AD列各有一个24小时蓄电池组,BC列各有 一个24小时蓄电池组和72小时蓄电池组,每列蓄电池 容量为2400Ah。

1E级直流系统为电厂仪表、控制需要的安全相关设备
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6、保护装置试验 • 装置上电检查 • 自启动性能试验 • 软硬件版本核查 • 开关量检查 • 零漂、采样精度检查 • 定值输入 • 保护功能校验 • 其他
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整组传动试验 • • • • • 电气联锁功能验证 保护传动 通流通压试验 控制传动 信号传动
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启动试验 受电试验 直流母线送电 220kV/500kV倒送电 中低压交母线送电
的定子绕组槽部绝缘损伤等。
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由于交流耐压试验的试验电压比运行电压高很多,对绝缘不良
的被试物来说是一种破坏性试验,因此进行此项试验前,应进 行绝缘电阻测量,初步检查绝缘状况,若发现绝缘有缺陷时, 应研究处理后再进行交流耐压试验。 (一)试验方法 1、使用成套交流耐压试验器,见如下示意图:
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K
RD T
10.5kv中压母线
10.5kv/400v 200kw以上的中压电机 400v负荷中心(load center)
75kw—200kw的电机
380v电机控制中心(MCC )
380/220V 维修负荷,单元加热器,照明系统
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• 低压系统配置 2 台辅助柴油发电机,容量 80kW ,在全厂失电 72 小时后为 1E 级事故后监测系统 、主控室照明、主控室和仪表控制室通风、非 能动安全壳冷却系统再循环泵供电。
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电气调试安全 • • • • • 严格遵守《电业安全工作规程》 试验工具在校验有效期内 电气隔离 验电 严格按程序执行
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二、电站电气系统介绍
厂外供电系统 核电站设计采用非能动安全系统,故厂外供电 系统无安全方面的要求,不需要冗余设计。该 系统仅向机组提供正常启动和停堆用电源。
500kV 线路一期建造 2 回线路,远景 4 回线路; 220kV线路一期建造1回线路,远景2回线路。
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△测量介质损失角正切值tgs
绝缘中的介质损耗是以介质损失角tgs表示的,实践证明,介
质损失角试验是评价高压电气设备绝缘状况的有效方法之一
。目前已得到广泛应用,通过介质损失角试验可以发现绝缘
受潮等。该试验主要应用在35KV及以上电压回路中和较大容 量的设备,使用交流专用电桥(西林电桥)。
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△交流耐压试验 交流耐压试验就是:对被试物施加高于运行中可能遇到的过电压 数值的交流电压,并经过一段时间,以检查设备的绝缘水平。虽 然直流耐压试验的试验电压也较高,但对保证设备安全运行还是 不够的。为进一步暴露设备缺陷,检查设备绝缘水平和最后确定 设备能否投入运行,还应进行交流耐压试验。交流耐压试验能更 好地模拟被试物在实际运行中承受过电压的情况,同时比起直流 耐压来,往往能更有效地发现一些被试物的局部缺陷,如电动机
NO
NC
10.5 KV, ES-6
NO
10.5 KV, ES-7 辅 助 锅 炉
变 频 器
EV 31
EV 51
EV 41
EV 61
CI厂房
NC
10.5 KV, ES-1
NO
NC
10.5 KV, ES-2
NO
NI 厂房/ 附属厂房
10.5 KV, ES-8 辅 助 锅 炉
AC
厂内备 用柴油 机
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500kV/220kV开关站采用GIS(SF6绝缘全金属封 闭式),500kV母线至主变采用GIL(SF6绝缘母 线),220kV母线至辅助变压器采用高压电缆。
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主要高压电气设备参数及厂家
500kV GIS 5000A,63kA,新东北 220kV GIS 3150A,50kA,西开 GIL 4000A,AZZ 发电机 1407MVA,1500RPM,水氢氢,三菱/哈电 GCB 40000A,ABB IPB 40000A,华东电力 主变 484MVA/单相,保变 厂变88MVA,西变 辅变88MVA,沈变
R1 R2 CX
mA
交流220V
G
K
A:电流表 V:电压表 B:升压变压器 mA:毫安表 T:调压器 R:限流电阻 CX:被试物 G:保护球隙 R1、R2:限流电阻 。
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5、电气性能试验 直流电阻测量 变压器变比与接线组别 空载/短路试验 电流/电压互感器极性、误差、励磁特性 断路器分合闸最低动作电压 继电器动作值、返回值、动作时间 其他
• 福岛核事故后,增加两台移动柴油发电机,用 于增强抵御灾害能力和提高核安全裕量。容量 与辅助柴油发电机一致,并独立增加各负荷电 源接口,通过电缆引至辅助厂房电源接口端子 箱。
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直流系统由1E级和非1E级直流供
电系统组成。 • 1E 级直流系统电压等级为 250V ,非 1E 级直流系统电压等级为 220V。包括蓄电池组、直流配电
AC
厂内备 用柴油 机
RCS-MP-02A
RCS-MP-01B
RCS-MP-02B
RCS-MP-01A
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交流供电系统 • 交流供电系统属于非安全相关系统,执行纵深 防御功能。中压母线共8段,其中1、2段配置两 台备用柴油发电机(6000kW)。柴油发电机由 母线低电压信号启动,执行程序带载功能。
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电气调试标准规范 • 国家相关标准:如GB 50150《电气装置安装 工程电气设备交接试验标准》 、 GB/T 16927 《高电压试验技术》 、 GB/T 7261《继电器 及继电保护装置基本试验方法》等 • 设计文件 • 厂家规范
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电气设备调试分类 • 单体试验 • 整组传动试验 • 启动试验
L
G
A E
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为了正确地测量一分钟的绝缘电阻 ,测量时,应先将兆欧表摇至额定 转速(约每分钟120转)后,再把 “线”(L)端柱引线接于被试物上 。在整个测量过程中,兆欧表转速 应尽可能保持恒定,测量完毕,仍 应使兆欧表保持转速,待线与被试 物分开后,才能停止兆欧表的转动 ,以防止由于被试物反馈充电造成 兆欧表损坏。
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绝缘电阻测试: • 电气设备转为运行状态前,或在进行绝缘耐 受试验前,必须进行绝缘电阻的测试,以确 定设备有无受潮或绝缘异常。 • 电气设备绝缘标准一般为: R>=V工作电压+1M欧 • 影响测量结果因素:兆欧表电压、温度、湿 度、剩余电荷等。
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兆欧表: • 直流发电机型或整流电源型 • 兆欧表的电压: 500 、 1000 、 2500 、 5000V 、 10000V 等 • 绝缘电阻测量应使用 60S 的 绝缘电阻值 • 吸收比为 60S 与 15S 的绝缘 电阻值的比值 • 极化指数为 10min 与 1min 的 绝缘电阻值的比值 • 兆欧表使用
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单体调试 1、外观检查 目视检查:设备外观、清洁度、安装质量、 接地状况等 参数检查:铭牌数据核对、标牌检查
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2、接线检查: 接线正确性:检查标识,查线(画红线图) 接线紧固性:一次回路检查螺栓连接力矩或连 接电阻,二次回路检查接线端子压接良好,螺 丝紧固 电缆绝缘检查
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3、设备机械性能检查 机械操作顺滑不卡涩,行程正确 开关分合闸特性(时间、速度、同期性) 辅助接点通断是否正常 机械闭锁是否正确 密封性检查 其他
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