勵磁系統(tǒng)建模試驗方案

1、勵磁系統(tǒng)建模試驗方案目 錄1.試驗?zāi)康?2.試驗內(nèi)容13.試驗依據(jù)14.試驗條件15.設(shè)備概況及技術(shù)數(shù)據(jù)26.試驗內(nèi)容47.試驗分工58.環(huán)境、職業(yè)健康安全風(fēng)險因素辨識和控制措施69.試驗設(shè)備6無錫藍(lán)天燃機(jī)熱電公司1號機(jī)組勵磁系統(tǒng)建模試驗方案1.試驗?zāi)康膶Ρ粶y試機(jī)組的勵磁系統(tǒng)進(jìn)行頻率響應(yīng)以及動態(tài)響應(yīng)測試，確認(rèn)勵磁系統(tǒng)模型參數(shù)和特性，為電力系統(tǒng)分析計算提供可信的模型數(shù)據(jù)。2.試驗內(nèi)容2.1勵磁系統(tǒng)模型傳遞函數(shù)靜態(tài)驗證試驗。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)時間常數(shù)測量。2.4 AVR比例放大倍數(shù)測量試驗。2.5系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)測試（階躍試驗）。2.6 20

2、%大干擾階躍試驗。2.7對發(fā)電機(jī)進(jìn)行頻率響應(yīng)測試。3.試驗依據(jù)Q/GDW142-2012同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)建模導(dǎo)則設(shè)備制造廠供貨資料及有關(guān)設(shè)計圖紙、說明書。4.試驗條件4.1資料準(zhǔn)備勵磁調(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)要求被試驗發(fā)電機(jī)組勵磁系統(tǒng)已完成全部常規(guī)的檢查和試驗，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，勵磁系統(tǒng)形式為自并勵勵磁方式，勵磁調(diào)節(jié)器采用南瑞電控公司生產(chǎn)的NES6100型數(shù)字勵磁調(diào)節(jié)器。其勵磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1：圖1 勵磁系統(tǒng)框圖5.1勵磁調(diào)節(jié)器模型：圖2 勵磁調(diào)節(jié)器模型勵磁調(diào)節(jié)器

3、內(nèi)部參數(shù)如下表：KpKiKdTdmaxmin5.2發(fā)電機(jī)： 生 產(chǎn) 廠 家：南京汽輪機(jī)電機(jī)廠型 號： QFR-135-2額定視在功率： 158.8 MVA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額定勵磁電流： 893 A 額定勵磁電壓： 403 V 額定空載勵磁電流： 328 A 額定空載勵磁電壓： 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試驗值) 轉(zhuǎn)子繞組電感：直軸同步

4、電抗Xd（非飽和值/飽和值）： 219.04/197.15 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直軸開路瞬變時間常數(shù) Td0 : 9.8 秒橫軸開路瞬變時間常數(shù) Tq0 : 1.089秒直軸開路超瞬變時間常數(shù) Td0” : 0.06秒橫軸開路超瞬變時間常數(shù) Tq0” : 0.054秒6.試驗內(nèi)容本試驗為

5、空載動態(tài)試驗。在發(fā)電機(jī)3000轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)速，保持空載額定狀態(tài)時進(jìn)行，需時三小時。6.1發(fā)電機(jī)空載特性試驗：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、勵磁電壓、勵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，勵磁電流和機(jī)端電壓的關(guān)系。6.2發(fā)電機(jī)時間常數(shù)測量在發(fā)電機(jī)空載條件下，勵磁調(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，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，

6、計算發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子時間常數(shù)。6.3 20%大干擾階躍試驗發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速，使用自動勵磁方式。用自動勵磁調(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，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，使用自并勵方式。將發(fā)電機(jī)定子電壓、勵磁電壓、勵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，同時測量發(fā)電機(jī)定子電壓、勵磁電壓、給定電壓。AVR比例放大倍數(shù)記錄表：給定參考電壓機(jī)端電壓測量值發(fā)電機(jī)勵磁電壓勵磁機(jī)勵磁電壓6.5電壓給定階躍試驗測量勵磁系統(tǒng)整體特性。發(fā)電機(jī)維持額定轉(zhuǎn)速，使

7、用自動勵磁方式。試驗方法：用自動勵磁調(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，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。7.試驗分工7.1 研究院有限公司應(yīng)做的工作7.1.1負(fù)責(zé)編制試驗的具體方案及進(jìn)行技術(shù)交底匯報。7.1.2試驗儀器端的接線。7.1.3試驗的具體實施。7.1.4負(fù)責(zé)配合發(fā)電廠進(jìn)行試驗結(jié)束后的交接驗收。7.1.5負(fù)責(zé)出具試驗報告。7.2發(fā)電廠應(yīng)做的工作7.2.1在試驗前半個月內(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)系試驗有關(guān)各方（調(diào)度，制造廠等）和安排試驗并配合試驗。7.2.3負(fù)責(zé)提供現(xiàn)場試驗臺及現(xiàn)場設(shè)備端的試驗接線。7.2

8、.4擔(dān)任試驗工作負(fù)責(zé)人并負(fù)責(zé)安全措施的實施和檢查。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。均一人操作一人監(jiān)護(hù)，防止對勵磁系統(tǒng)的誤操作。7.2.6負(fù)責(zé)試驗后的驗收工作。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)提供試驗用臨時噪聲輸入通道。7.3.3負(fù)責(zé)按照研究院有限公司試驗人員要求進(jìn)行試驗。8.環(huán)境、職業(yè)健康安全風(fēng)險因素辨識和控制措施8.1 本試驗可能造成不良環(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：工作完成后及時清理現(xiàn)場。8.2 本試驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)

9、場危險源辨識如下：220V交流電源，380V交流電源，電壓階躍試驗可能產(chǎn)生的過電壓，量測轉(zhuǎn)子電壓時需接觸的整流柜銅板（高壓），實驗過程中可能出現(xiàn)接線錯誤造成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)子電壓時接觸整流柜銅板而引起觸電事故，試驗可能產(chǎn)生過電壓導(dǎo)致發(fā)電機(jī)燒毀，設(shè)備接線錯誤導(dǎo)致的短路使電線燒毀造成火災(zāi)和設(shè)備損壞，試驗接線錯誤造成的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”做好試驗時的安全工作。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，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臨時降低發(fā)電機(jī)過壓保護(hù)的整定值，115%額定電壓，0秒跳開滅磁開關(guān)。本試驗結(jié)束后退出過壓保護(hù)。8.3.5在接線