电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统及检验方法技术方案

本发明专利技术公开了电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统及检验方法。属于电气系统一次通压同期核相检验技术领域，该系统及检验方法是在电气系统受电之前开展一次通压及同期核相检验，确保电气系统同电源同期核相及运行正常。发电机的输出端和高压厂变的一端分别连接在主变压器的输入端上；工作电源进线开关DL1的闸刀端和工作电源进线电压互感器PT1的检测端分别连接在高压厂变的另一端上；低压厂变的两端分别连接在三相调压器上和馈线开关DL3的一端上，三相实验电源与三相调压器相连接；备用电源进线开关DL2的闸刀端和备用电源进线电压互感器PT2的检测端分别连接在高压备变的一端上。

Test system and method for primary energizing and synchronous nuclear phase linkage switching of electrical system

【技术实现步骤摘要】
电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统及检验方法
本专利技术涉及电气系统一次通压同期核相检验
，具体涉及电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统及检验方法。
技术介绍
大容量火电发电机组的特点之一是采用机、炉、电单元的集控方式，其厂用电系统的安全可靠对整个发电机组乃至整个电厂运行有着相当重要的影响，而厂用电切换则是整个厂用电系统一个重要环节。大容量火电发电机组的另一个特点是电动机数量多、容量大，使得厂用母线来断电后电压衰减较慢。发电机组对厂用电切换的基本要求是安全可靠。其安全性体现在切换过程中不能造成设备损坏，而可靠性则体现在提高切换成功率，减少备用变过流或重要辅机跳闸造成锅炉汽机停运的事故。厂用电切换方式决定了厂用负荷的运行方式，影响设备运行的安全性，同时极大影响发电机组的运行经济性。由于过去厂用电系统广泛采用SN型少油断路器，跳合闸时间长，一般采用慢速切换。而随着真空及SF6断路器的广泛应用，厂用电源均采用新一代的快速切换。目前,厂用电切换一般采用工作开关辅助接点来直接启动备用电源投入，或经低压继电器来延时继电器的启动备用电源投入，这种方式若合闸瞬间厂用母线反馈电压与备用电源电压间相角差较大或可能接近180°将对电动机造成很大的合闸冲击，对于固定延时的切换方式也因切换时电气系统运行方式的厂用负荷故障类型等因素影响而不能可靠保证躲过反相点合闸。如待残压衰减到一定幅值后投入备用电源，则由于断电时间过长而导致母线电压和电动机的转速都下降很大，这将严重影响锅炉运行工况，在这种情况下，一方面有些辅机势必退出运行，另一方面备用电源合上后由于电动机成组自启动电流很大，厂用母线的电压将可能难以恢复从而导致自启动困难，甚至被迫停机停炉。因此，目前广泛使用的厂用电快速切换装置均采用具有同期功能的快速切换，按切换速度分类有：快速切换、短延时切换、同期捕捉切换、残压切换等。由于采用具有同期功能的厂用电快速切换装置，对厂用电源段各电压互感器引出的极性提出了严格的要求。发电机组并网及带上负荷之后，主变压器在运行情况下，高压厂变和高压备变都带电运行，厂用工作段由高压备变提供电源。此时，电气系统不具备进行一次系统同期电源核相以进行厂用电切换装置电压回路同期检查的条件，无法进行电压回路同期核相检查。若采取一次核相进行同期检查，现场运行状态操作量较大，检查操作风险较高，且只能通过一次核相和二次核相来间接检查确认厂用电切换装置的电压回路的正确性。因此设计一种电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统及检验方法，在电气系统受电之前开展一次通压及同期核相检验，确保电气系统同电源同期核相及运行正常显得非常必要。
技术实现思路
本专利技术是为了解决电气系统一次电压通电试验及同期核相检查存在的上述问题，提供一种电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统及检验方法，该系统及检验方法是在电气系统受电之前开展一次通压及同期核相检验，确保电气系统同电源同期核相及运行正常，并在电气系统一次通电试验及同期核相的检查正确后，开展厂用电快速切换装置联动试验,得出最终试验结果，在发电机组并网后不需再次确认快切电压回路的同期电源核相便可执行厂用电切换试验，保证厂用电切换试验之前可以针对工作电源进线电压互感器PT1、备用电源进线电压互感器PT2电压、厂用母线电压互感器PT3电压进行同期电源核相检查正确，确保厂用电切换试验合格，防止电气系统非同期切换而造成电气系统故障及电气设备损坏的情况出现，保证电气系统安全稳定运行，并能对主变压器的异常响动进行检测。以上技术问题是通过下列技术方案解决的：电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统,包括发电机、主变压器、高压厂变、工作电源进线开关DL1、工作电源进线电压互感器PT1、厂用工作段母线电压互感器PT3、馈线开关DL3、低压厂变、三相实验电源、备用电源进线开关DL2、备用电源进线电压互感器PT2、高压备变、厂用电快速切换装置和厂用工作段母线；发电机的输出端和高压厂变的一端分别连接在主变压器的输入端上；工作电源进线开关DL1的闸刀端和工作电源进线电压互感器PT1的检测端分别连接在高压厂变的另一端上；低压厂变的两端分别连接在三相调压器上和馈线开关DL3的一端上，三相实验电源与三相调压器相连接；备用电源进线开关DL2的闸刀端和备用电源进线电压互感器PT2的检测端分别连接在高压备变的一端上；工作电源进线开关DL1的控制端、工作电源进线电压互感器PT1的信号上传端、厂用工作段母线电压互感器PT3的信号上传端、备用电源进线电压互感器PT2的信号上传端和备用电源进线开关DL2的控制端分别与厂用电快速切换装置相连接；工作电源进线开关DL1的受刀端、厂用工作段母线电压互感器PT3的检测端、馈线开关DL3的另一端和备用电源进线开关DL2的受刀端分别与厂用工作段母线相连接。系统还包括变压器故障监控平台和设置在主变压器的油箱侧表面上能检测油箱内部异常响动的异常检测装置；异常检测装置包括控制器、存储器、无线模块、一个呈喇叭状的聚声罩和一个噪声传感器；在聚声罩的喇叭口所正对的喇叭罩的后端面上设有聚声孔，并且聚声罩的喇叭口直径大于聚声孔直径；聚声罩的喇叭口边沿密闭吸附或固定连接在油箱的外表面上，噪声传感器设置在聚声罩的聚声孔内，噪声传感器与控制器相连接。在聚声罩的聚声孔内还设有声音传感器，声音传感器与控制器相连接。噪声传感器检测主变压器的油箱内响声的振动大小，从而得到主变压器里的振动强度。声音传感器检测主变压器的油箱内的响声种类，从而能使得变压器故障监控平台易于判断主变压器里的响声是什么种类的响声。实现对主变压器的异常响动进行检测。可靠性高。在控制器的控制下，噪声传感器将采集到的油箱内的机械振动产生的噪声信号上传给控制器，控制器将噪声传感器上传的机械振动信号值与预先存储在存储器中的噪声振动阈值进行比较，如果机械振动信号值大于或等于设定的噪声振动阈值则控制器立即通过无线模块向变压器故障监控平台上报主变压器的油箱内出现异常响动信息，并同时将相应地址信息上传给变压器故障监控平台。如果机械振动信号值小于设定的振动阈值则控制器不向变压器故障监控平台上报信息。如果变压器故障监控平台收到控制器上报的油箱异常响动信息，则变压器故障监控平台即可根据从控制器上传来的地址信息和油箱异常响动信息及时对相应主变压器的油箱内振动故障做出相应处理。采用将噪声传感器和声音传感器贴到主变压器的油箱外表面上，从而感知主变压器内部铁心及绕组产生的机械振动信号，并将监测到的机械振动信号数据上传给控制器。噪声传感器和声音传感器对振动信号的检测灵敏度高，响应快，可靠性好。噪声传感器为加速度传感器。本实施例能对主变压器的异常振动进行远程监测和故障诊断，并能及时发现主变压器异常振动的故障所在。便于工作人员及时对主变压器的油箱内振动故障做出相应处理。克服了传统停电检修主变压器的不足，灵敏度高，响应快，可靠性好。作为优选，在主变压器的油箱的外表面上还设有能检测油箱温度的温度传感器，温度传感器与控制器相连接。温度传感器监测油箱的温度，便于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统,其特征在于，包括发电机、主变压器、高压厂变、工作电源进线开关DL1、工作电源进线电压互感器PT1、厂用工作段母线电压互感器PT3、馈线开关DL3、低压厂变、三相实验电源、备用电源进线开关DL2、备用电源进线电压互感器PT2、高压备变、厂用电快速切换装置和厂用工作段母线；发电机的输出端和高压厂变的一端分别连接在主变压器的输入端上；工作电源进线开关DL1的闸刀端和工作电源进线电压互感器PT1的检测端分别连接在高压厂变的另一端上；低压厂变的两端分别连接在三相调压器上和馈线开关DL3的一端上，三相实验电源与三相调压器相连接；备用电源进线开关DL2的闸刀端和备用电源进线电压互感器PT2的检测端分别连接在高压备变的一端上；工作电源进线开关DL1的控制端、工作电源进线电压互感器PT1的信号上传端、厂用工作段母线电压互感器PT3的信号上传端、备用电源进线电压互感器PT2的信号上传端和备用电源进线开关DL2的控制端分别与厂用电快速切换装置相连接；工作电源进线开关DL1的受刀端、厂用工作段母线电压互感器PT3的检测端、馈线开关DL3的另一端和备用电源进线开关DL2的受刀端分别与厂用工作段母线相连接；/n系统还包括主变压器故障监控平台（50）和设置在主变压器（17）的油箱（38）侧表面（40）上能检测油箱内部异常响动的异常检测装置； 异常检测装置包括控制器（55）、存储器（56）、无线模块（57）、一个呈喇叭状的聚声罩（34）和一个噪声传感器（37）；在聚声罩的喇叭口所正对的喇叭罩的后端面上设有聚声孔（35），并且聚声罩的喇叭口直径大于聚声孔直径；聚声罩的喇叭口边沿密闭吸附或固定连接在油箱的外表面上，噪声传感器设置在聚声罩的聚声孔内，噪声传感器与控制器相连接，/n在聚声罩的聚声孔内还设有声音传感器（36），声音传感器与控制器相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统,其特征在于，包括发电机、主变压器、高压厂变、工作电源进线开关DL1、工作电源进线电压互感器PT1、厂用工作段母线电压互感器PT3、馈线开关DL3、低压厂变、三相实验电源、备用电源进线开关DL2、备用电源进线电压互感器PT2、高压备变、厂用电快速切换装置和厂用工作段母线；发电机的输出端和高压厂变的一端分别连接在主变压器的输入端上；工作电源进线开关DL1的闸刀端和工作电源进线电压互感器PT1的检测端分别连接在高压厂变的另一端上；低压厂变的两端分别连接在三相调压器上和馈线开关DL3的一端上，三相实验电源与三相调压器相连接；备用电源进线开关DL2的闸刀端和备用电源进线电压互感器PT2的检测端分别连接在高压备变的一端上；工作电源进线开关DL1的控制端、工作电源进线电压互感器PT1的信号上传端、厂用工作段母线电压互感器PT3的信号上传端、备用电源进线电压互感器PT2的信号上传端和备用电源进线开关DL2的控制端分别与厂用电快速切换装置相连接；工作电源进线开关DL1的受刀端、厂用工作段母线电压互感器PT3的检测端、馈线开关DL3的另一端和备用电源进线开关DL2的受刀端分别与厂用工作段母线相连接；
系统还包括主变压器故障监控平台（50）和设置在主变压器（17）的油箱（38）侧表面（40）上能检测油箱内部异常响动的异常检测装置；异常检测装置包括控制器（55）、存储器（56）、无线模块（57）、一个呈喇叭状的聚声罩（34）和一个噪声传感器（37）；在聚声罩的喇叭口所正对的喇叭罩的后端面上设有聚声孔（35），并且聚声罩的喇叭口直径大于聚声孔直径；聚声罩的喇叭口边沿密闭吸附或固定连接在油箱的外表面上，噪声传感器设置在聚声罩的聚声孔内，噪声传感器与控制器相连接，
在聚声罩的聚声孔内还设有声音传感器（36），声音传感器与控制器相连接。


2.根据权利要求1所述的电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统,其特征在于，在主变压器的油箱的外表面上还设有能检测油箱温度的温度传感器（60），温度传感器与控制器相连接。


3.电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统的检测方法，其特征在于，在进行厂用电快速切换试验时，厂用电快速切换装置对工作电源进线电压、备用电源进线电压、厂用工作段母线电压进行幅值与相位的比较，并进行同期检验与捕捉；厂用电快速切换装置在收到启动快切指令时进行同期核相检查，在满足幅值与相位的同期条件下，厂用电快速切换装置发出切换动作指令，对工作电源进线开关DL1、备用电源进线开关DL2进行相应的分合闸，以完成厂用供电的切换。


4.根据权利要求3所述的电气系统一次通压同期核相联动切换检验系统的检测方法，其特征在于，
将低压厂变的高压侧的馈线开关DL3改为合闸位置，从而使得低压厂变的高压侧与厂用工作段母线相连通；
将工作电源进线电压互感器PT1、备用电源进线电压互感器PT2、厂用工作段母线电压互感器PT3改为母线上运行位置；通过在低压厂变低压侧连接一个容量为10kVA的三相调压器，三相调压器的输入端一个连接400V的三相实验电源，人工调节三相调压器的输出电压幅值，低压厂变高压侧会产生一个高电压，通过馈线开关DL3传输至厂用工作段母线，使工作电源进线电压互感器PT1、备用电源进线电压互感器PT2和厂用工作段母线电压互感器PT3同时带上同一个电源；人工调节三相调压器的输出电压幅值为低压厂变额定400V时，相应的二次电压采集至厂用电快速切换装置的工作电源进线电压、备用电源进线电压、厂用工作段母线电压的输入通道同时感应...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅晓峰，徐金兵，葛力力，朱颖俊，段江涛，楼天雄，
申请(专利权)人：中国能源建设集团华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33