变电所电气试验方案.docx
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变电所电气试验方案
天津地铁3号线供电系统安装工程第1标段
变
电
所
电
气
试
验
方
案
编制：
审核：
中铁十三局集团电务工程有限公司
天津地铁3号线供电系统安装工程第1标段项目经理部
一、编制依据
GB50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
Q/TGS1016-2007天津市电力公司企业标准2007年《电力设备交接和预防性试验规程》
GB1984交流高压断路器
GB/T3309高压开关设备常温下的机械试验
《保护继电器校验》
《电工调试》
《电力工程电气设备手册》
《城市轨道交通直流牵引供电系统》GB/T10411-2005
二、使用范围
本工艺规范仅限中铁十三局集团电务工程有限公司承建的天津地铁3号线供电系统安装工程的电气调试试验。
本工艺规范如有与国家行业规范、部门规范矛盾之处，请以国家
行业、部门标准规范为准。
三、试验项目
高压试验
3.1干式变压器试验：
3.1.1测量绕组连同套管的直流电阻；
3.1.2检查所有分接头的变压比；
3.1.3测量绕组连同套管的绝缘电阻吸收比或极化指数；
3.1.4绕组连同套管的交流耐压试验；
3.1.5测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线引出套管对外壳的绝缘电阻；
3.1.6额定电压下的冲击合闸试验；
3.2互感器试验
3.2.1测量电流互感器的励磁特性曲线；
3.2.2检查互感器变比；
3.3SF6断路器试验
3.3.1辅助和控制回路绝缘电阻及交流耐压试验；
3.3.2导电回路电阻；
3.3.3合、分闸时间及同期性以及合闸电阻预投入时间；
3.3.4断口并联电容的电容量和tgδ；
3.3.5合、分闸电磁铁的最低动作电压；
3.4避雷器试验
3.4.1测量绝缘电阻；
继保试验
3.135kV进线开关柜二次回路检查；
3.235kV变压器馈线柜二次回路检查；
3.3主变压器保护屏CT二次回路检查；
3.4线路保护屏CT二次回路检查；
3.5CT一二次回路绝缘电阻；
3.6CT二次回路直流电阻；
3.7差动及过流（后备）保护CT变比、极性；
3.8定值核对、装置刻度检查（从试验仪器向保护装置二次回路输入电流，检查装置的电流值是否能与CT变比对应）；
3.9大电流传动（用大电流试验仪器向差动CT一次回路输入电流，检查装置的电流值是否能与输入的电流值对应）；
3.1035kV进线保护过流保护调试（瞬时投入）；
3.1135kV进线保护速断保护调试；
3.1235kV进线保护零序过流保护调试；
3.1335kV变压器保护差动保护I、II（高压侧及低压侧比率差动传动）；
3.1435kV变压器保护差动保护I、II（高压侧及低压侧差动速断传动）；
3.1535kV变压器保护高后备保护（过流传动）；
3.1635kV变压器保护高后备保护（过负荷传动）；
3.1735kV变压器保护高后备保护（复合电压闭锁过流保护传动）；
3.1835kV变压器保护过负荷保护；
3.1935kV变压器有载调压保护；
3.20变电站接地电阻测试；
3.21相量分析；
四、试验步骤
（一）高压试验
1、干式变压器试验
1.1试验用设备
序号
仪器设备名称
型号规格
准确度等级或精度
备注
1
兆欧表
MODEL3125
1.0
2
变比组别自动测试仪
KP-5
3
绕组变形频响测试仪
XD2320
4
直流电阻测试仪
HDZB-20
0.2
5
高压试验变压器
XT
6
电力变压器有载分接开关参数综合测试仪
3168G
0.2
7
直流高压发生器
ASTⅡ
8
自动介质损耗测试仪
XD6101
±读数×（1%±0.03%）
1.2试验环境条件
1.2.1试验环境温度不低于5℃、相对湿度10～80%。
1.2.2试验区域内无振动、无强电场干扰。
1.2.3试验电源波形畸变率≯5%，频率与试品额定频率之差应小于试品额定频率的1%。
1.3试验前的准备工作
1.3.1制定试验计划；根据试品的容量、电压等级、绝缘结构确定试验项目和试验标准,选择试验设备。
1.3.2布置试验场地，对正常试验必须有明确的接线图，非典型试验必须有单独的接线图和试验方案。
1.3.3试验接线后需经第二人按结线图或方案执行复查，以保证接线正确。
1.3.4试验前应检查工作电源及接地是否可靠,并对试验仪器进行开机预热。
1.4试验方法
1.4.1测量绕组连同套管的直流电阻：
1.4.1.1测量应在各分接头的所有位置上进行。
1.4.1.2绕组直流电阻采用直流电阻测试仪或双臂电桥进行测量。
测试中，仪器先对试品充电，读取试品稳定的直流电阻值。
1.4.1.3绕组直流电阻测量时应记录变压器本体温度，不同温度下的电阻值按下式换算：
R2=R1（T+t2）/（T+t1）
式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值
T为电阻温度常数，铜导线取235、铝导线取225
1.4.1.4测量结果应符合以下规定：
1.4.1.4.11.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的2%；无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%。
1.4.1.4.21.6MVA以下变压器，各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的4%；无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的2%。
1.4.1.4.3变压器的直流电阻，与同温度下产品出厂实测值比较，相应变化不应大于2％。
1.4.1.4.4由于变压器结构等原因，差值超过本条第二款时，可以只按本条第三款进行比较。
1.4.2检查所有分接头的电压比及变压器的三相连接组别：
1.4.2.1检查所有分接头的变压比，采用变比电桥测量变压器空载运行时原边电压U1与副边电压U2的比值。
1.4.2.2测量结果应符合以下规定：
1.4.2.2.1检查变压器的三相接线组别，必须与设计要求及铭牌上的标记和外壳上的符号相符。
1.4.1.2.2各相应分接位置的电压比应与制造厂铭牌数据相比无明显差别，且应符合变压比的规律。
1.4.1.2.3额定分接电压比允许偏差为±0.5%，其它分接的偏差应在变压器阻抗值（%）的1/10以内，但不超过1%。
1.4.3测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比
1.4.3.1测量前对被测绕组应充分放电，用2500V及以上兆欧表进行测试。
1.4.3.2测量时，分别读取15秒和60秒时的绝缘电阻值，并计算吸收比R60S/R15S。
1.4.3.3测量结果应符合以下规定：
1.4.3.3.1绝缘电阻值不应小于产品出厂试验的70%。
1.4.3.3.2当测量温度与产品出厂试验的温度不符合时，可按下式求出折算到20℃时的数值进行比较：
当实测温度为20℃以上时：
当实测温度为20℃以下时：
式中R20——校正到20℃时的绝缘电阻值（MΩ）
Rt——在测量温度t下的绝缘电阻值（MΩ）
换算系数A可用线性插入法确定，也可按下述公式计算：
其中，K为实测温度与20℃的温度差的绝对值。
1.4.3.3.3吸收比与产品出厂值相比应无明显差别，在10～30℃范围内不应小于1.3。
1.4.4绕组连同套管的交流耐压试验
1.4.4.1容量8000kVA以下的变压器按国标GB50150-91标准执行交流耐压试验。
1.4.4.2试验电压的频率为50Hz，电压波形应尽可能接近正弦波形。
1.4.4.3试验所需电源容量按下式计算值：
P=ωCxUs2×10-3kVA
式中：
ω——电源角频率
Us——试验电压（kV）
Cx——被试品的电容量（μF）
1.4.4.4试验电压60kV，施压时间1min。
1.4.5测量与铁芯绝缘的各紧固件及铁芯接地线引出套管对外壳的绝缘电阻
1.4.5.1采用2500V兆欧表测量，持续时间为1min，应无闪络及击穿现象。
1.4.5.2当轭铁梁及穿芯螺栓一端与铁芯连接时，应将连接片断开后进行试验。
1.4.5.3铁芯必须是一点接地；对变压器上有专用的铁芯接地线引出套管时，应在注油前测量其对外壳的绝缘电阻。
1.4.5.4测量结果应符合以下规定：
铁芯的绝缘电阻一般不低于10MΩ。
1.4.6额定电压下冲击合闸试验
1.4.6.1冲击合闸试验宜在高压侧进行；
1.4.6.2对中性点接地电力系统，试验时变压器中性点必须接地。
1.4.6.3在额定电压下，进行5次冲击合闸，每次间隔5min,应无异常现象。
2、互感器试验
2.1试验用设备
序号
仪器设备名称
型号规格
准确度等级或精度
备注
1
兆欧表
MODEL3125
1.0
2
高压试验变压器
XT
3
全自动互感器测试仪
HGQL-H
最小0.02
4
直流电阻测试仪
HDBZ
0.2%
2.2试验环境条件
2.2.1试验环境温度不低于5℃、相对湿度10～80%。
2.2.2试验区域内无振动、无强电场干扰。
2.2.3试验电源波形畸变率≯5%，频率与试品额定频率之差应小于试品额定频率的1%。
2.3试验前的准备工作
2.3.1制定试验计划；根据试品的容量、电压等级、绝缘结构确定试验项目和试验标准,选择试验设备。
2.3.2布置试验场地，对正常试验必须有明确的接线图，非典型试验必须有单独的接线图和试验方案。
2.3.3试验接线后需经第二人按结线图或方案执行复查，以保证接线正确。
2.3.4试验前应检查工作电源及接地是否可靠,并对试验仪器进行开机预热。
2.4试验方法
2.4.1测量电流互感器的励磁特性曲线：
试验前将电流互感器二次绕组引线和接地线全部拆除。
试验时，一次侧开路，从二次侧施加电压，选取电流点读取相应电压。
通入的电流和电压以不超过制造厂技术条件的规定为准。
当电压稍微增大一点而电流增大时，说明铁芯已接近饱和，应极其缓慢的升压或停止试验。
试验后，根据测量数据绘制励磁曲线。
励磁试验接线图
QK-开关T-调压器A-电流表V-电压表CTX-被测电流互感器
2.4.2检查互感器变比：
在一次侧加入额定电流，在二次侧读取测量值。
测量值计算结果应与铭牌相符。
3、SF6断路器试验
3.1试验用设备
序号
仪器设备名称
型号规格
准确度等级或精度
备注
1
兆欧表
MODEL3125
1.0
2
直流可调压电源
250V，10A
纹波系数不大于3%
3
断路器特性测试仪
时间精度不大于0.1ms
4
直流电阻测试仪
HDBZ
0.2%
5
温度计
0.1℃
6
介质损耗测试仪
7
试验变压器
XT
8
电流表
9
电压表
3.2试验环境条件
3.2.1试验环境温度不低于5℃、相对湿度10～80%。
3.2.2试验区域内无振动、无强电场干扰。
3.2.3试验电源波形畸变率≯5%，频率与试品额定频率之差应小于试品额定频率的1%。
3.3试验前的准备工作
3.3.1制定试验计划；根据试品的容量、电压等级、绝缘结构确定试验项目和试验标准,选择试验设备。
3.3.2布置试验场地，对正常试验必须有明确的接线图，非典型试验必须有单独的接线图和试验方案。
3.3.3试验接线后需经第二人按结线图或方案执行复查，以保证接线正确。
3.3.4试验前应检查工作电源及接地是否可靠,并对试验仪器进行开机预热。
3.4试验方法
3.4.1辅助和控制回路绝缘电阻及交流耐压
可使用兆欧表测量SF6断路器辅助和控制回路绝缘电阻。
辅助和控制回路绝缘电阻应不小于1MΩ；交流耐压试验前后绝缘电阻值不应降低。
3.4.2导电回路电阻
将SF6断路器合闸，将到点回路测试仪试验线接至断路器一次线端上，注意电压线在内测，电流线在外侧。
读取测量数据，应与出厂数据相符。
3.4.3合、分闸时间及同期性以及合闸电阻预投入时间
将断路器特性测试仪的合、分闸控制线分别接入断路器二次控制线中，用试验接线将断路器一次各断口的引线接入测试仪的时间通道，如试验接线图所示。
将可调直流电源调至额定操作电压，通过控制断路器特性测试仪在额定操作电压及额定机构压力下对SF6断路器进行分、合操作，即得出各相分、合时间。
三相合闸时间中的最大值与最小值之差即为合闸不同期；三相分闸时间中的最大值与最小值之差即为分闸不同期。
如果SF6断路器每相有多个断口，则应同时测量各个断口的分、合闸时间，并得出同相各断口的不同期。
如果断路器带有合闸电阻，则应测试合闸电阻的预先投入时间。
试验测量结果应满足断路器出厂技术要求。
除出厂要求外，断路器的分、合闸同期性还应满足以下要求：
A、相间合闸不同期不大于5ms；
B、相间分闸不同期不大于3ms；
C、同相各断口合闸不同期不大于3ms；
D、同相各断口分闸不同期不大于2ms；
合分闸时间及同期性试验接线示意图
4、避雷器试验
4.1试验用设备
序号
仪器设备名称
型号规格
准确度等级或精度
备注
1
兆欧表
MODEL3125
1.0
4.2试验环境条件
4.2.1试验环境温度不低于5℃、相对湿度10～80%。
4.2.2试验区域内无振动、无强电场干扰。
4.2.3试验电源波形畸变率≯5%，频率与试品额定频率之差应小于试品额定频率的1%。
4.3试验前的准备工作
4.3.1制定试验计划；根据试品的容量、电压等级、绝缘结构确定试验项目和试验标准,选择试验设备。
4.3.2布置试验场地，对正常试验必须有明确的接线图，非典型试验必须有单独的接线图和试验方案。
4.3.3试验接线后需经第二人按结线图或方案执行复查，以保证接线正确。
4.3.4试验前应检查工作电源及接地是否可靠,并对试验仪器进行开机预热。
4.4试验方法
4.4.1测量绝缘电阻
测量前对被测避雷器充分放电，用2500V及以上兆欧表进行测量，持续时间为1min，记录试验数据，所测数据应与出厂相关技术要求相符。
（二）继保试验
1.1试验用仪器设备：
序号
仪器设备名称
型号规格
准确度等级或精度
备注
1
兆欧表
MODEL3125
1.0
2
直流电阻测试仪
HDZB-20
0.2
3
回路电阻测试仪
HLDZ-II
4
全自动互感器测试仪
HGQL—H
最小0.02
5
继电保护测试仪
PW4661
6
智能三相电力参数测试仪
SY3000B（C）
7
大电流发生器
HDDL-2000
1.2试验环境条件
1.2.1试验环境温度不低于5℃、相对湿度10～80%。
1.2.2试验区域内无振动、无强电场干扰。
1.2.3电源电压的畸变率不超过5%，试验电源频率与额定频率之差应在额定频率的1%以内。
1.3试验前的准备工作
1.3.1制定试验计划；根据保护类型、定值、电力系统组成情况确定试验项目和试验标准,选择试验设备。
1.3.2布置试验场地，对于常规保护调试项目及特殊保护传动项目必须有明确的接线图和调试方案。
1.3.3试验接线后需经第二人按接线图或方案执行复查，以保证接线位置正确，以防发生电流、电压通错位置的情况。
1.3.4试验前应检查工作电源及接地是否可靠,并对试验仪器进行开机预热。
1.4试验方法
1、绝缘电阻的测量
1.4.1.1小母线在断开所有其他并联支路，采用1000V兆欧表，检查导电回路对地绝缘，不应小于10MΩ。
1.4.1.2二次回路的每一支路、电源回路等，均应不小于1MΩ，在比较潮湿的地方，可不小于0.5MΩ。
1.4.1.3试验电压为1000V，当回路绝缘电阻值在10MΩ以上时，可采用2500V兆欧表代替，试验持续时间为1min，或符合产品技术规定。
1.4.1.4回路中有电子器件设备的，试验时应将插件拔出或将其两端短接。
1.4.1.548V及以下电压等级回路可不做交流耐压试验。
2、直流电阻的测量
1.4.2.1利用互感器现场测试仪，将试验线插入CT及控制等二次回路的接线端子，对CT等二次回路的直流电阻进行测量。
1.4.2.2测量时应注意CT二次回路有连片或封板的需在试验前把封板打开。
3、差动及后备保护CT变比、极性的测量
1.4.3.1保护CT变比测量方法为应在一次绕组加入额定电流，记录所测二次绕组的电流值，一二次绕组电流比应与CT变比相近或相同。
1.4.3.2差动CT极性测量应以母线侧为基准，测试引出线极性，测量结果应与CT出厂试验报告中技术参数相符。
4、定值核对、装置刻度检查
1.4.4.1试验人员应对继电保护装置中相关保护功能的定值按照定值单中的计算定值进行整定，并由另一试验人员或试验负责人进行检查。
1.4.4.2将保护装置中整定值进行核对后，利用继电保护测试仪对保护装置CT二次回路通入定值电流，例如整定值为1.5In,In=5A,仪器中所通入二次电流应为7.5A，检查保护装置中显示值，与CT变比是否对应。
In应根据CT二次接线图接线方式确定，In为5A或1A两种接线方式。
1.4.4.3通刻度时，应先从仪器输入1A至保护CT二次回路接线端子，检查保护装置中电流值，电流值应与CT变比对应。
如CT变比为800/5，从仪器中输入1A，保护装置中应显示为160A，检查刻度时，试验仪器中输入的值应尽可能小，以便发现接线错误时进行更改。
5、35kV线路保护传动（含母联保护）
1.4.5.1试验人员应对继电保护装置中相关保护功能的定值按照定值单中的整定值进行仔细核对，并检查定值单中是否引入瞬时投入保护。
1.4.5.2将保护装置中整定值进行核对后，查找相关图纸的二次原理图，找到CT回路中用于引入保护装置的过流、速断、零序或过负荷保护的电流端子号（原理图中电流引入保护继电器的电流端子，保护继电器电流回路上口），利用继电保护测试仪对保护装置CT二次回路通入定值中整定的动作电流，例如整定值为1.5In,In=5A,仪器中所通入二次电流应为7.5A。
1.4.5.3在进行上述工作的同时，为进行动作延时时间的测量，应将相应保护跳闸接点引入继电保护测试仪开入点，在利用博电仪器进行过流、速断、零序等保护的传动时，应注意在加入电流（电流值应先小于动作值）的同时，必须按下输出保持按钮
，待增加电流至动作电流，抬起输出保持按钮，即可测出动作延时时间。
1.4.5.4当保护中引入瞬时投入保护时，在检测继电保护装置该项保护功能时，应注意首先按下输出保持按钮
，直接输入动作电流值，在合闸瞬间，迅速抬起输出保持按钮，过流保护才能动作，两者必须同时进行，否则将无法做出保护报警和动作。
6、35kV变压器差动保护传动
1.4.6.1对35kVGIS变压器馈线柜或变压器保护屏中差动CT二次回路进行检查，检查接线有无松动情况。
1.4.6.2对差动CT进行变比、极性和直阻测量，测量方法同6.4.2及6.4.3。
1.4.6.3核查差动CT变比、极性及接线情况后，查找二次原理图中差动电流高压侧、低压侧回路电流端子（GIS或变压器保护屏中），并将可同时输入六相电流的继电保护测试仪中的试验电流线接入差动，根据变压器接线组别、差动保护继电器类型以及差动CT的接线方式（7UT512、7UT612、SPAD346C、REF542等）选择高低压侧相位补偿，判断校正接线系数。
1.4.6.4以西门子7UT612继电器为例，分别从高低压侧差动保护CT二次侧（GIS柜或主变保护屏内）输入1A电流，检验其通道采样精度，变压器各侧差动保护CT二次动作值用下式计算：
Idz=KjxKzd
，式中Idz表示动作电流；Kjx表示试验接线系数（1或0.5），根据CT接线方式确定；Sn表示变压器额定容量；Un表示变压器各侧的额定电压；KCT表示变压器各侧的差动CT的变比。
试验时，在变压器差动保护各CT二次侧加一相（或三相）电流，采用电流步进法，检查差动保护跳闸出口，记录差动保护动作值。
1.4.6.5试验时，应在变压器两侧同时加入三相电流Ie1、Ie2（Ie1、Ie2分别为变压器差动CT二次额定电流），同相电流相位差为150°，模拟变压器正常运行状态。
三相差流均为0，证明三相对称负荷电流时，变压器微机差动保护装置不平衡电流很小，可以正常运行。
1.4.6.6进行上述工作后，改变任意一侧电流的幅值，而同相电流相位差保持150度，三相差动电流明显增加，说明变压器容量、变比和CT变比整定正确。
1.4.6.7比率制动特性曲线试验在进行该试验时，应在高压侧输入电流I1，相位为0°，在低压侧输入电流I2，相位为180°，逐渐减少低压侧电流I2，直至比率制动保护动作，通过保护装置读取差动电流Id和制动电流Ir，计算斜率K1、K2（K1=
;K2=
；K1为第一斜率，K2为第二斜率），例如：
比率制动特性曲线试验
高、低压侧加入电流模拟故障，相位相差180°
装置中Id/A
装置中Ir/A
制动系数
第一斜率
0.704
2.836
K1=
0.248
第二斜率
1.83
5.75
K2=
0.509
2.35
6.77
1.4.6.8二（五次）谐波制动特性试验（单绕组单相通电）检验差动保护的二（五）次谐波制动特性时，在变压器差动CT二次侧加入固定不变的50Hz基波电流和变化的100Hz（250Hz）谐波电流，当谐波电流减小时，保护装置动作，谐波电流占基波电流比例应与整定值相符，投入为二次谐波制动，应在高压侧和低压侧分别进行试验。
1.4.6.9相位补偿电流计算
1.4.6.9.1星形侧补偿电流计算I1A=I1L1，I1B=I1L2,I1C=I1L3，
1.4.6.9.2角侧补偿电流计算I2A=
I2B=
I2C=
7、变压器后备保护传动
每台35kV及以上主变压器除差动保护外均设有后备保护，包括复合电压闭锁过电流保护、速断保护、过负荷保护。
复合电压闭锁过电流及其他电流保护的传动查找二次原理图，找到开关柜变压器柜或变压器保护屏中用于过流等保护功能的保护CT二次回路的接线端子，利用短接线将柜内复合电压保护的接点短接，由继电保护测试仪利用电流线引出三相电流至柜内用于过流等保护功能的保护CT二次回路的接线端子，同时将微机保护继电器过流保护跳闸接点引入继电保护测试仪中的开入量，以便进行时间测量。
利用继电保护测试仪向继电器输入电流至动作电流，保护继电器应能正常发出动作信号，合入断路器后，过流、速断保护应可延时或瞬时跳开断路器，过负荷保护可延时发出报警信号。
8、变压器非电量保护传动
变压器非电量保护传动时，应从变压器本体端子箱找出如变压器轻瓦斯、重瓦斯、油温、调压重瓦斯、压力释放等进入继电保护装置的变压器本体保护跳闸接点，或直接抬起压力释放阀，看35kV侧变压器馈线柜及低压侧（6kV或10kV）是否能正常跳闸，以检测变压器本体保护功能是否正常。
9、主变低压侧（6kV或
升级会员 