核电电气试验培训教材

1中国核工业二三建设有限公司阳江项目部核岛电气调试教材21•电气调试概述2•电气系统介绍3•电气调试介绍3一、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。4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；5电气调试标准规范•国家相关标准：如GB50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、GB/T16927《高电压试验技术》、GB/T7261《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6电气设备调试分类•单体试验•整组传动试验•启动试验7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82、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93、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104、设备电气绝缘试验11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整体受潮或贯穿性的受潮、脏污和导电通道测量泄漏电流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测量吸收比大面积受潮、贯穿性的集中缺陷介损试验tgδ绝缘普遍受潮和劣化局部放电有气体放电的局部缺陷耐压试验各种绝缘缺陷，尤其是集中性缺陷使绝缘强度低于试验电压时油的气相色谱分析持续性的局部过热和局部放电12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。13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ALGE14ELG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。15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。16△直流耐压和直流泄漏电流试验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）17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：KKR2TRD交流220VCXCｕADA：电流表V：电压表B：升压变压器RD熔断器uA：微安表T：调压器R2：限流电阻C:电容器CX：被试物D:整流硅堆K:开关18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19△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）。20△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，如电动机的定子绕组槽部绝缘损伤等。21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：22交流220VRDTR1R2GKKmACXA：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。235、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246、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25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26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27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28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29二、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。30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。31主要高压电气设备参数及厂家500kVGIS5000A，63kA，新东北220kVGIS3150A，50kA，西开GIL4000A，AZZ发电机1407MVA，1500RPM，水氢氢，三菱/哈电GCB40000A，ABBIPB40000A，华东电力主变484MVA/单相，保变厂变88MVA，西变辅变88MVA，沈变32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。33ACACNONCNCNONCNCNCNCNONONONO31EV51EV41EV61EVGUATUATRATRATRCS-MP-01ARCS-MP-02ARCS-MP-01BRCS-MP-02B10.5KV,ES-310.5KV,ES-510.5KV,ES-410.5KV,ES-610.5KV,ES-110.5KV,ES-210.5KV,ES-710.5KV,ES-8532KV/24KV24KV/10.5KV24KV/10.5KV220KV/10.5KV离相封闭母线厂内备用柴油机厂内备用柴油机辅助锅炉辅助锅炉变频器GCB二号机组临海临海500KVI母线500KVП母线220KVП母线220KVI母线母联MSUCI厂房NI厂房/附属厂房34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。35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。36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200kw以上的中压电机75kw—200kw的电机10.5kv中压母线400v负荷中心(loadcenter)10.5kv/400v380v电机控制中心(MCC)380/220V维修负荷，单元加热器，照明系统37•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。•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。38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、直流配电设备和不间断电源（UPS），蓄电池采用铅酸蓄电池。39•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和电厂停堆所需的功能供电，向主控室和远程停堆站照明供电。40•非1E级直流系统由三个子系统组成：EDS1\EDS3、EDS2\EDS4、EDS5。蓄电池容量为3300Ah，可持续供电2小时。•非1E级直流系统为电厂运行和投入保护需要的非1E级控制和仪表负载和设备以及安全壳内氢气点火器供电，还为常规岛资产保护负荷供电。41380V交流电机控制中心ECS-EC-1111200A96逆变器静态切换开关手动旁路开关380V交流电机控制中心ECS-EC-112380V交流电机控制中心ECS-EC-1111200A96逆变器静态切换开关手动旁路开关380V交流电机控制中心ECS-EC-112220VDC,104节3300AHEDS1-D8-1220VDC,104节3300AHEDS3-D8-1380V交流电机控制中心ECS-EC-111EDSgroup1测试接口备用充电器接口备用充电器接口测试接口备用蓄电池充电器EDS1-DS-1EDS3-DS-1EDS1-EA-2EDS1-EA-1EDS3-EA-1EDS3-EA-242三、电气系统调试调试依次进展•首先220kV倒送电完成•中压母线送电完成•非1E级直流系统受电•低压