勵(lì)磁系統(tǒng)建模試驗(yàn)方案

1、勵(lì)磁系統(tǒng)建模試驗(yàn)方案勵(lì)磁系統(tǒng)建模試驗(yàn)方案 目錄 1.試驗(yàn)?zāi)康?(1)2.試驗(yàn)內(nèi)容 (1)3.試驗(yàn)依據(jù) (1)4.試驗(yàn)條件 (1)5.設(shè)備概況及技術(shù)數(shù)據(jù) (2)6.試驗(yàn)內(nèi)容 (4)7.試驗(yàn)分工 (5)8.環(huán)境、職業(yè)健康安全風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)和控制措施 (6)9.試驗(yàn)設(shè)備 (6) 1.試驗(yàn)?zāi)康?對被測試機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行頻率響應(yīng)以及動(dòng)態(tài)響應(yīng)測試，確認(rèn)勵(lì)磁系統(tǒng)模型參數(shù)和特性，為電力系統(tǒng)分析計(jì)算提供可信的模型數(shù)據(jù)。2.試驗(yàn)內(nèi)容2.1勵(lì)磁系統(tǒng)模型傳遞函數(shù)靜態(tài)驗(yàn)證試驗(yàn)。2.2發(fā)電機(jī)空載特性測量及空載額定狀態(tài)下定子電壓等各物理量的測量。2.3發(fā)電機(jī)時(shí)間常數(shù)測量。2.4 a vr比例放大倍數(shù)測量試驗(yàn)。2.5系統(tǒng)動(dòng)態(tài)

2、響應(yīng)測試（階躍試驗(yàn)）。2.6 20%大干擾階躍試驗(yàn)。2.7對發(fā)電機(jī)進(jìn)行頻率響應(yīng)測試。3.試驗(yàn)依據(jù)q/gdw142-2012同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則設(shè)備制造廠供貨資料及有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙、說明書。4.試驗(yàn)條件4.1資料準(zhǔn)備勵(lì)磁調(diào)節(jié)器制造廠應(yīng)提供avr和pss模型和參數(shù)。電機(jī)制造廠應(yīng)提供發(fā)電機(jī)的有關(guān)參數(shù)和特性曲線。4.2設(shè)備狀態(tài)要求被試驗(yàn)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)已完成全部常規(guī)的檢查和試驗(yàn)，調(diào)節(jié)器無異常，具備開機(jī)條件。 5.設(shè)備概況及技術(shù)數(shù)據(jù) 容量為135mw，勵(lì)磁系統(tǒng)形式為自并勵(lì)勵(lì)磁方式，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器采用南瑞電控公司生產(chǎn)的nes6100型數(shù)字勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。其勵(lì)磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1：圖1 勵(lì)磁系統(tǒng)框圖5.1勵(lì)磁調(diào)節(jié)

3、器模型：圖2 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器模型 5.2發(fā)電機(jī)： 生產(chǎn)廠家：南京汽輪機(jī)電機(jī)廠型號(hào)：qfr-135-2額定視在功率：158.8 mv a額定有功功率：135 mw額定定子電壓：13.8 kv額定定子電流：6645 a額定功率因數(shù)：0.85額定勵(lì)磁電流：893 a額定勵(lì)磁電壓：403 v額定空載勵(lì)磁電流：328 a額定空載勵(lì)磁電壓：147 v額定轉(zhuǎn)速：3000 r/min發(fā)電機(jī)軸系（發(fā)電機(jī)+燃?xì)廨啓C(jī)）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（飛輪轉(zhuǎn)矩）：18.91t.m2轉(zhuǎn)子繞組電阻：0.3073（15）0.3811(75), 0.4179(105試驗(yàn)值) 轉(zhuǎn)子繞組電感：直軸同步電抗xd（非飽和值/飽和值）：219.04/197.1

4、5直軸瞬變電抗xd（非飽和值/飽和值）：30.02/27.02直軸超瞬變電抗xd”（非飽和值/飽和值）：19.63/17.67橫軸同步電抗xq（非飽和值/飽和值）：205.96/182.36橫軸瞬變電抗xq（非飽和值/飽和值）：36.03/32.42橫軸超瞬變電抗xq”（非飽和值/飽和值）：23.1/20.79直軸開路瞬變時(shí)間常數(shù)td0 : 9.8 秒橫軸開路瞬變時(shí)間常數(shù)tq0 : 1.089秒直軸開路超瞬變時(shí)間常數(shù)td0” : 0.06秒橫軸開路超瞬變時(shí)間常數(shù)tq0” : 0.054秒 6.試驗(yàn)內(nèi)容 本試驗(yàn)為空載動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。在發(fā)電機(jī)3000轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)速，保持空載額定狀態(tài)時(shí)進(jìn)行，需時(shí)三小時(shí)。6.1

5、發(fā)電機(jī)空載特性試驗(yàn)：發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)空載，將發(fā)電機(jī)定子電壓、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流接入電量記錄分析儀。逐漸改變磁電流，測量發(fā)電機(jī)定子電壓20%120%額定電壓（當(dāng)發(fā)電機(jī)與主變壓器相連時(shí)發(fā)電機(jī)電壓不能超過105%額定電壓）上升和下降特性曲線。測量交流發(fā)電機(jī)空載情況下，勵(lì)磁電流和機(jī)端電壓的關(guān)系。6.2發(fā)電機(jī)時(shí)間常數(shù)測量在發(fā)電機(jī)空載條件下，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器運(yùn)行在“定控制角方式”：在調(diào)節(jié)器軟件中的可控硅觸發(fā)模塊中，斷開輸入的pid控制信號(hào)，直接設(shè)定觸發(fā)角，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓階躍，用電量記錄分析儀測錄發(fā)電機(jī)電壓上升的曲線，計(jì)算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)。6.3 20%大干擾階躍試驗(yàn)發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速，使用自動(dòng)勵(lì)磁

6、方式。用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓為50%額定電壓，進(jìn)行20%階躍（上階躍）試驗(yàn)，用電量記錄分析儀測錄發(fā)電機(jī)電壓、轉(zhuǎn)子電壓、轉(zhuǎn)子電流。6.4 avr比例放大倍數(shù)測量發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)空載，使用自并勵(lì)方式。將發(fā)電機(jī)定子電壓、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流接入電量記錄分析儀。退出調(diào)節(jié)器積分環(huán)節(jié)，降低比例放大倍數(shù)，逐漸改變給定電壓，同時(shí)測量發(fā)電機(jī)定子電壓、勵(lì)磁電壓、給定電壓。avr比例放大倍數(shù)記錄表： 6.5電壓給定階躍試驗(yàn)測量勵(lì)磁系統(tǒng)整體特性。發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速，使用自動(dòng)勵(lì)磁方式。試驗(yàn)方法：用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓為95%額定電壓，進(jìn)行5%階躍（上、下）試驗(yàn)，用電量記錄分析儀測錄發(fā)電機(jī)電壓、轉(zhuǎn)

7、子電壓、轉(zhuǎn)子電流。7.試驗(yàn)分工7.1 研究院有限公司應(yīng)做的工作7.1.1負(fù)責(zé)編制試驗(yàn)的具體方案及進(jìn)行技術(shù)交底匯報(bào)。7.1.2試驗(yàn)儀器端的接線。7.1.3試驗(yàn)的具體實(shí)施。7.1.4負(fù)責(zé)配合發(fā)電廠進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)束后的交接驗(yàn)收。7.1.5負(fù)責(zé)出具試驗(yàn)報(bào)告。7.2發(fā)電廠應(yīng)做的工作7.2.1在試驗(yàn)前半個(gè)月內(nèi)將設(shè)備技術(shù)資料提供給研究院有限公司。7.2.2負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和聯(lián)系試驗(yàn)有關(guān)各方（調(diào)度，制造廠等）和安排試驗(yàn)并配合試驗(yàn)。7.2.3負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場試驗(yàn)臺(tái)及現(xiàn)場設(shè)備端的試驗(yàn)接線。7.2.4擔(dān)任試驗(yàn)工作負(fù)責(zé)人并負(fù)責(zé)安全措施的實(shí)施和檢查。7.2.5調(diào)節(jié)器內(nèi)的操作由熟悉設(shè)備的發(fā)電廠人員或制造廠人員進(jìn)行，其他操作由運(yùn)行人員進(jìn)行

8、。均一人操作一人監(jiān)護(hù)，防止對勵(lì)磁系統(tǒng)的誤操作。7.2.6負(fù)責(zé)試驗(yàn)后的驗(yàn)收工作。7.3設(shè)備制造廠應(yīng)做的工作7.3.1負(fù)責(zé)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器內(nèi)部參數(shù)的修改并確保修改后調(diào)節(jié)器能正常運(yùn)行。7.3.2負(fù)責(zé)提供試驗(yàn)用臨時(shí)噪聲輸入通道。7.3.3負(fù)責(zé)按照研究院有限公司試驗(yàn)人員要求進(jìn)行試驗(yàn)。 8.環(huán)境、職業(yè)健康安全風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)和控制措施 8.1 本試驗(yàn)可能造成不良環(huán)境因素：廢棄的電線、電纜、電工膠布等。對可能造成不良環(huán)境因素所采取的對策：工作完成后及時(shí)清理現(xiàn)場。8.2 本試驗(yàn)可能出現(xiàn)的現(xiàn)場危險(xiǎn)源辨識(shí)如下：220v交流電源，380v交流電源，電壓階躍試驗(yàn)可能產(chǎn)生的過電壓，量測轉(zhuǎn)子電壓時(shí)需接觸的整流柜銅板（高壓），實(shí)驗(yàn)過

9、程中可能出現(xiàn)接線錯(cuò)誤造成pt短路、ct開路在二次側(cè)產(chǎn)生高電壓?，F(xiàn)場危險(xiǎn)源可能造成的情況及后果：人體接觸電源或量測轉(zhuǎn)子電壓時(shí)接觸整流柜銅板而引起觸電事故，試驗(yàn)可能產(chǎn)生過電壓導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燒毀，設(shè)備接線錯(cuò)誤導(dǎo)致的短路使電線燒毀造成火災(zāi)和設(shè)備損壞，試驗(yàn)接線錯(cuò)誤造成的pt短路、ct開路可能引起觸電事故。8.3 對可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)源采取的控制方法以及安全措施：8.3.1 嚴(yán)格按照部頒“電業(yè)安全工作規(guī)程”做好試驗(yàn)時(shí)的安全工作。8.3.2現(xiàn)場工作人員應(yīng)該熟悉現(xiàn)場電源的分布情況，穿著工作服，佩戴安全帽，正確使用電源，嚴(yán)禁煙火，現(xiàn)場必備消防滅火器。8.3.3做好測量信號(hào)，測量儀器之間的電氣隔離措施，防止產(chǎn)生共地干擾和設(shè)備損傷。8.3.4臨時(shí)降低發(fā)電機(jī)過壓