帶負荷試驗

在帶負荷的工況下檢驗水輪發電機組技術性能及安全發電能力的起動程式。

中文名稱	帶負荷試驗
英文名稱	onload test
定　　義	在帶負荷的工況下，檢驗水輪發電機組的技術性能，調整、測試有關特性參數的試驗。
套用學科	水利科技（一級學科），水力發電（二級學科），水輪發電機組（三級學科）

基本介紹

• 中文名：帶負荷試驗
• 外文名：on-load  test

試驗目的

帶負荷試驗是為了綜合鑑定水輪發電機組的設計、製造、安裝質量，檢驗水輪發電機組及有關電器設備的主要技術性能和參數，考核長期安全、穩定運行的可靠性。

試驗內容

帶負荷試驗的主要試驗內容有主變壓器升壓及衝擊合閘試驗、甩負荷試驗、低油壓關閉導葉試驗、發電機作調相運行試驗、機組帶負荷下調速系統和勵磁裝置的試驗等。

2.1 主變壓器升壓及衝擊合閘試驗

一般水輪發電機都通過主變壓器升壓後與電力系統連線。主變壓器第一次利用發電機升壓可從零升起，在額定電壓的25%、50%、75%、100%下檢查發電機電壓設備和主變壓器的情況，檢查有無不正常的聲音及異常現象。主變壓器升壓後情況正常，即可進行衝擊合閘試驗。衝擊合閘試驗的目的主要是檢查差動保護裝置是否能躲過衝擊時的勵磁涌流。衝擊合閘最好在主變壓器高壓側利用系統電壓進行。此時主變壓器低壓側與發電機斷開。衝擊合閘一般在額定電壓下進行5次。

2.2 甩負荷試驗

甩負荷試驗的目的是檢查當機組甩負荷時，水輪機調速器和勵磁調節器(見水輪發電機勵磁)的動態特性和檢驗蝸殼壓力上升率與轉速上升率是否符合設計要求。甩負荷試驗一般甩有功負荷。當機組帶負荷運轉突然甩掉負荷時，通過水輪機的水量保持不變，因而水輪機得到了過剩的力矩，此力矩使機組加速。機組轉速升高后，調速器即迅速關閉導葉，減少進水量，機組轉速下降。導葉關閉時間愈短，機組轉速上升愈小，蝸殼和壓力管道中的壓力上升愈大。因此，必須選擇適當的導葉關閉時間，使蝸殼和壓力管道的壓力上升率和機組的轉速上升率都不超過設計允許值。甩負荷試驗分4個階段進行，即分別按額定有功功率的25%、50%、75%、100%甩4次。對於併入電網的機組，甩負荷的方法是機組帶上預定的負荷，跳開發電機斷路器或主變壓器高壓側斷路器，突然將負荷甩掉，此時要記錄機組的負荷、轉速、蝸殼壓力、頂蓋及尾水管真空壓力、導葉開度、接力器行程、各軸承溫度、機組各部位的擺度和振動以及上下游水位等。不僅要記錄甩負荷前後的數據，還要記錄在甩負荷過程中出現的最大值。然後計算出蝸殼壓力上升率、機組轉速上升率和調速器的殘留不平衡度。對於電力系統容量較小，甩系統負荷有困難的機組，往往採用水電阻器作負荷進行甩負荷試驗。

2.3 低油壓關閉導葉試驗

試驗的目的是為了檢驗機組在帶額定負荷時導葉在規定的最低油壓下是否能正常關閉。當水輪發電機在運行時，如油壓裝置或管路發生事故，油壓突然下降，為了在還有一定油壓和油量時能將導葉關閉，製造廠規定了一個能夠關閉導葉的最低油壓。當達到此值時，低油壓繼電器動作關閉導葉而停機。試驗方法是將機組併入電力系統並帶上額定負荷，油壓裝置的油泵停止運轉，人為地降低油壓裝置的油壓和油位到設計規定值，低油壓繼電器動作關閉導葉。為了保證機組的安全，試驗時與電力系統不解列，以避免導葉不能關閉時可能發生轉速上升過高的事故。

2.4 發電機作調相運行試驗

試驗的目的是為了檢驗機組在帶額定負荷時導葉在規定的最低油壓下是否能正常關閉。當水輪發電機在運行時，如油壓裝置或管路發生事故，油壓突然下降，為了在還有一定油壓和油量時能將導葉關閉，製造廠規定了一個能夠關閉導葉的最低油壓。當達到此值時，低油壓繼電器動作關閉導葉而停機。試驗方法是將機組併入電力系統並帶上額定負荷，油壓裝置的油泵停止運轉，人為地降低油壓裝置的油壓和油位到設計規定值，低油壓繼電器動作關閉導葉。為了保證機組的安全，試驗時與電力系統不解列，以避免導葉不能關閉時可能發生轉速上升過高的事故。

2.5 發電機作調相運行試驗

根據電力系統的要求，有些水電站的機組作調相運行，向系統提供無功功率。試驗時先起動水輪發電機組與系統並列，然後將導葉關至全閉，機組即轉入調相工況運行。機組本身消耗的有功功率由系統提供。為了減少有功功率消耗，電站裝設一套壓縮空氣系統和管路，利用壓縮空氣將水輪機轉輪室內的水位壓低，使轉輪在空氣中旋轉，此時所消耗的有功功率僅為在水中的十分之一左右。試驗時記錄機組的無功功率、定子電壓、定子電流、轉子電壓、轉子電流、有功功率及各軸承溫度、機組各部位的擺度和振動。

2.6 機組帶負荷下調速系統和勵磁裝置的試驗

機組帶負荷後應分別對調速系統和勵磁裝置進行試驗。調速系統試驗包括突變負荷試驗、甩負荷試驗和低油壓關閉導葉試驗。

勵磁裝置試驗包括功率單元均流及均壓測試，發電機電壓調差率測定，手動、自動切換試驗，整流裝置冷卻系統性能及噪聲測定，機組帶無功負荷及甩負荷試驗和滅磁特性試驗等。