关于核电站应急柴油发电机核相试验方法的研究
关于核电站应急柴油发电机核相试验方法的研究
摘要：核相试验是新建电力设备投运前的重要试验，核电站应急柴油发电机组由于其加载特性，在核相方法有其特殊性，本文对不同电站进行的核相方法进行研究和比较，对电力工程建设中，柴油发电机组核相工作具有一定指导作用。
关键词：应急柴油发电机组 核相
1.
前言
在电力工程中，新建发电机组在并网投运之前，必须要进行核相试验。发电机通过核相试验来确保相序正确。如果发电机相序不正确，将无法并网，强行并网会因非同期合闸，发电机将承受大电流冲击，造成设备损坏。常规核相试验根据电源数量，可分为同源核相和异源核相。根据核相位置，可分为一次侧核相和二次侧核相。
1.
研究背景
核电站应急柴油发电机被称为电站中的电站，为核电站应急电源，是保护核安全的最后一道电力屏障。以国内核电站使用较多的MTU956TB33型应急柴油机为例，该类型柴油机调速模式采用有差调节（Droop ON）模式，随着带载负荷增加，转速逐渐降低，对应发电机频率也逐渐降低。在柴油机空载时，转速约为1560转/分，对应发电机频率为52Hz，与电网频率50 Hz相比，频差较大，若采用一般异源核相及一次核相方法做核相试验，无法进行。
1.
应急柴油发电机系统典型配置
下图1为典型的应急柴油发电机系统配置图。
图1：应急柴油发电机系统配置图
6kV母线A为机组正常中压母线，6kV母线B为厂用应急中压母线，其正常电源来自于6kV母线A，进线开关为Q1，应急电源为应急柴油发电机组，进线开关为Q2。6kV断路器Q1和Q2配有同期闭锁保护，仅在满足同期条件时发出闭锁释放信号，两个断路器可以同时合闸。同期装置所需二次电压分别来自6kV母线B电压互感器二次侧，应急柴油发电机出口电压互感器二次侧。应急柴油发电机组用辅机电源来自6kV母线B。
系统继电保护配置有6kV开关Q2配有过流保护。发电机保护配置有过流保护、差动保护、电压保护、定子接地保护等。
1.
核相试验介绍
笔者曾在不同核电站参与应急柴油发电机调试工作，均采用同源核相方式，根据供电电源不同，曾使用过两种同源核相方法，两种方法各有优缺点。
1、拆除发电机中性点铜排，保持应急中压进线开关Q1正常合闸状态，通过合上发电机出口开关Q2将电反送至发电机，使用电网作为电源,下图2右图为中性点铜排拆除后情况。
图2：中性点铜排拆除前/后电气一次图
试验过程如下：
1.
由于6kV开关Q1、Q2存在电气二次闭锁关系，在试验前需要先解除闭锁；
2.
修改保护定值，将Q2开关保护定值改为0.2倍额定电流；将发电机保护过流保护定值修改为0.2 Ie（Ie为额定电流），投入发电机差动保护，电压保护，定子接地保护等；
3.
手动合闸Q2开关；
4.
使用万用表测量6kV母线B的PT与发电机机端PT二次侧各相压差，应为0V；
5.
使用相序表测量，发电机机端PT二次相序为正相序；
6.
查看同期装置，装置应显示电网电压和发电机电压在同相位；
7.
检查相序正常后，断开Q2开关；
8.
隔离Q2开关，对发电机中性点铜排进行恢复。
优点：
1.
不需要特殊的试验窗口，不需要扫负荷操作；
2.
操作简单，风险较小。
缺点：
1.
需要拆除发电机中性点铜排；
2.
仅能进行二次核相。
2、启动应急柴油发电机，通过断开应急中压进线开关Q1，合上发电机出口开关Q2，由柴油发电机带载6kV母线B运行，使用柴油发电机作为电源，进行核相试验。
试验过程如下：
1.
进行倒闸操作，切除6kV母线B下除柴油机用辅助系统电源外的所有负荷；
2.
修改保护定值，将Q2开关保护定值改为0.2倍额定电流；将发电机保护过流保护定值修改为0.
2 Ie（Ie为额定电流），投入发电机差动保护，电压保护，定子接地保护；
3.
启动应急柴油发电机组；
4.
手动断开6kV母线B正常进线开关Q1，并将开关拉至隔离位；
5.
核电站利用什么发电手动停运柴油机辅助系统转动设备；
6.
将发电机出口开关推至工作位并合闸；
7.
手动启动柴油机辅助系统其中一台转动设备，确认转向正确后，再投运其他辅助设备；

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