勵磁系統(tǒng)調(diào)試方案

鶴壁電廠二期擴(kuò)建工程2×300MW機(jī)組調(diào)試作業(yè)指導(dǎo)書HTF-DQ306發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)調(diào)試方案河南電力建設(shè)調(diào)試所工程名稱文件名稱文件種類贊同建工程設(shè)單會位生產(chǎn)監(jiān)理單位簽安裝單位審察

鶴壁電廠二期擴(kuò)建工程2×300MW機(jī)組發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)調(diào)試方案分系統(tǒng)／整套啟動年代日年代日年代日年代日年代日年代日編寫年代日目次1(04)2(04)3(04)4(05)5(05)6(05)7(05)8(06)9(10)10(10)11(10)目的為使發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)安全可靠地投入運(yùn)行，須對勵磁系統(tǒng)的回路接線的正確性、自動勵磁調(diào)治器的性能和質(zhì)量以及勵磁系統(tǒng)所有一、二次設(shè)施進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，保證勵磁調(diào)治器各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求，特編制此調(diào)試方案。依據(jù)2．1《電力系統(tǒng)自動裝置查驗(yàn)條例》2．2《繼電保護(hù)和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》2．3《大、中型同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)技術(shù)要求》2．4《大型汽輪發(fā)電機(jī)自并勵靜止勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件》2．5《火電工程調(diào)整試運(yùn)質(zhì)量查驗(yàn)及評定標(biāo)準(zhǔn)》2．6設(shè)計(jì)圖紙2．7制造廠技術(shù)文件設(shè)施系統(tǒng)簡介河南鶴壁電廠二期擴(kuò)建工程同步發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)為發(fā)電機(jī)機(jī)端供電的自并勵靜態(tài)勵磁系統(tǒng)，采用瑞士ABB公司生產(chǎn)的UNITROL5000勵磁系統(tǒng)設(shè)施。整個系統(tǒng)可分為四個主要部分：勵磁變壓器、兩套相互獨(dú)立的勵磁調(diào)治器、可控硅整流橋單元、起勵單元和滅磁單元。在該套靜態(tài)勵磁系統(tǒng)中，勵磁電源取自覺電機(jī)端。同步發(fā)電機(jī)的磁場電流經(jīng)由勵磁變壓器、可控硅整流橋和磁場斷路器供給。勵磁變壓器將發(fā)電機(jī)端電壓降低到可控硅整流橋所需的輸入電壓，為發(fā)電機(jī)端電壓和磁場繞組供給電氣隔斷以及為可控硅整流橋供給整流阻抗，可控硅整流橋?qū)⒔涣麟娏髯儞Q成受控的直流電流供給給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組。勵磁系統(tǒng)可工作于AVR方式，自動調(diào)治發(fā)電機(jī)的端電壓，最大限度保持發(fā)電機(jī)端電壓恒定；或工作于疊加調(diào)治方式，包括恒功率因數(shù)調(diào)治、恒無功調(diào)治；也可工作于手動方式，自動保持發(fā)電機(jī)勵磁電流恒定。自動方式與手動方式相互備用，備用調(diào)治方式總是自動隨從運(yùn)行調(diào)治方式，在兩種運(yùn)行方式間可方便進(jìn)行切換。勵磁調(diào)治器采用雙通道結(jié)構(gòu)，有兩個完好獨(dú)立的調(diào)治和控制通道組成，兩個通道完好相同，可任選一路作為運(yùn)行通道。備用通道（非運(yùn)行通道）總是自動追蹤運(yùn)行通道，在兩通道之間可方便進(jìn)行切換。起勵開始時，發(fā)電機(jī)的起勵能量來自覺電機(jī)殘壓。當(dāng)可控硅整流橋的輸入電壓升到10V—20V

時，可控硅整流橋和勵磁調(diào)治器就投入正常工作，

由

AVR

控制進(jìn)行軟起勵過程?？煽毓枵鳂騿卧?/p>

3個并聯(lián)的整流橋組成，采用最少有一個冗余的（

n-1）配置。當(dāng)一個整流橋故障時，系統(tǒng)還可以滿足最大勵磁功率。滅磁設(shè)施的作用是將磁場回路斷開并盡可能快的將磁場能量釋放。滅磁回路主要由磁場斷路器、滅磁電阻、晶閘管跨接器及相關(guān)的觸發(fā)元件組成。試驗(yàn)內(nèi)容4．1勵磁系統(tǒng)靜態(tài)試驗(yàn)。4．2發(fā)電機(jī)空載下勵磁調(diào)治器（AVR）的動向試驗(yàn)。4．3發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷下勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)。組織分工調(diào)試應(yīng)由工程師及以上資格的調(diào)試人員負(fù)責(zé)，或擁有調(diào)試同類裝置經(jīng)驗(yàn)的助理工程師負(fù)責(zé)。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性和可靠性，同時為了安全考慮，應(yīng)組成兩人以上試驗(yàn)小組達(dá)成試驗(yàn)。使用儀器設(shè)施達(dá)成整套啟動試運(yùn)階段的試驗(yàn)、試運(yùn)工作須裝備好以下儀器、設(shè)施。序量數(shù)精度備設(shè)施名稱型號用途號程量等級注１卡鉗電流/相位表M-6001檢查電壓電流回路2兆歐表31221測試絕緣3數(shù)字萬用表UNIT檢查電壓回路4發(fā)電機(jī)特點(diǎn)試驗(yàn)記錄儀PMDR-102錄取波形試驗(yàn)應(yīng)具備的條件7．1勵磁小間土建裝修工作已達(dá)成，門窗齊全，環(huán)境衛(wèi)生。7．2環(huán)境溫度保持在規(guī)程規(guī)定的范圍以內(nèi)，照明充分。7．3發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)二次設(shè)施安裝、接線達(dá)成。7．4發(fā)電機(jī)勵磁系一致次設(shè)施安裝、單體調(diào)試已結(jié)束。7．5具備合格的交直流電源。7．6勵磁系統(tǒng)的圖紙、資料、備品、備件齊全。7．7勵磁調(diào)治器定值整定通知單已下達(dá)。7．8DCS系統(tǒng)正常投運(yùn)。7．9勵磁小間有專用電話與集控室聯(lián)系。試驗(yàn)步驟8．1靜態(tài)試驗(yàn)勵磁系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試可分為勵磁系統(tǒng)回路檢查、一次設(shè)施元件檢查試驗(yàn)、調(diào)治器靜態(tài)特點(diǎn)試驗(yàn)和操作控制回路傳動試驗(yàn)四部分。8．1．1勵磁系統(tǒng)回路檢查（1）仔細(xì)批閱勵磁系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙和廠家技術(shù)資料。對設(shè)計(jì)上存在的原理上的不合理，也許不利于運(yùn)行操作習(xí)慣之處，提出更正建講和建議，并作出記錄。（2）在安裝過程中，深入現(xiàn)場，熟悉設(shè)施和系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)問題及時提出更正建議，并作出記錄。（3）仔細(xì)檢查回路中各元器件型號、參數(shù)、規(guī)格可否吻合設(shè)計(jì)要求，檢查的要點(diǎn)有：測量表計(jì)、變送器、分流器的量程和精確等級；操作繼電器、接觸器、空氣開關(guān)、滅磁開關(guān)的線圈電壓種類和電壓等級；各種控制開關(guān)、變換開關(guān)的型號；非線性電阻的規(guī)格和容量；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路滅磁電阻的阻值和容量；可控硅、整流二極管以及迅速熔斷器的規(guī)格。（4）比較原理圖和配線圖，檢查調(diào)治器柜、整流柜、滅磁柜、過電壓保護(hù)柜的盤內(nèi)配線連接正確。（5）校正各盤柜之間的接口電纜連接正確。（6）對于帶障蔽的弱電信號電纜，障蔽層應(yīng)可靠接地，保證其抗攪亂性能。（7）直流控制回路應(yīng)保證有兩路可靠的電源本源，可互為備用，各支路裝備合適的熔斷器。8．1．2一次設(shè)施元件檢查一次元件的性能和一次設(shè)施的狀態(tài)，直接影響到勵磁系統(tǒng)工作的可靠性和牢固性，因此，靜態(tài)時對付其進(jìn)行查驗(yàn)和試驗(yàn)。（1）按交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成發(fā)電機(jī)、勵磁變的相關(guān)試驗(yàn)。（2）達(dá)成發(fā)電機(jī)滅磁開關(guān)或磁場斷路器的試驗(yàn)項(xiàng)目。（3）測量或檢查整流柜交、直流側(cè)的過電壓保護(hù)元件，以及整流二極管、可控硅兩端跨接的阻容保護(hù)元件的參數(shù)。8．1．3調(diào)治器靜態(tài)特點(diǎn)試驗(yàn)（1）調(diào)試人員應(yīng)比較圖紙和說明書，熟悉調(diào)治器柜內(nèi)設(shè)施，操作面板上開關(guān)、按鍵和旋鈕的作用，以及顯示儀表和數(shù)據(jù)的意義。（2）目視檢查裝置在運(yùn)輸過程中可否損壞，糾正安裝錯誤。（3）比較接線圖檢查出線端子（校正接線、截面積和接地、檢查螺釘可否擰緊）。（4）目視檢查高壓回路、滅磁回路，測量強(qiáng)電回路的絕緣電阻。（5）檢查外接交直流電源極性、相序正確。漸漸檢查設(shè)施各部分細(xì)風(fēng)機(jī)，考據(jù)其功能正常。（6）檢查電壓和電流互感器外面回路、變比與設(shè)計(jì)一致。（7）就地控制檢查：就地操作磁場開關(guān)、起勵回路、控制回路等。（8）進(jìn)行小電流開環(huán)試驗(yàn)（假負(fù)載），調(diào)治器加入機(jī)端電壓（或轉(zhuǎn)子電流信號）輸出端接合適的電阻或電感性負(fù)載，自動給定于空載額定地址，改變輸入電壓在70V—110V之間變化，用示波器觀察可控硅整流橋輸出直流電壓波形，六相波頭應(yīng)平整，調(diào)治過程中波形在每一點(diǎn)都能牢固，不應(yīng)有突變或波形奇變現(xiàn)象，可控硅控制角應(yīng)在10--140之間連續(xù)變化。（9）調(diào)治器靜態(tài)試驗(yàn)達(dá)成后，應(yīng)連續(xù)通電24小時，觀察各電路的特點(diǎn)變化情況。8．1．4操作控制回路傳動試驗(yàn)勵磁系統(tǒng)正式投入使用以前，需進(jìn)行傳動試驗(yàn)，以確認(rèn)控制回路的正確性。（1）傳動試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作：a．所有二次回路絕緣試驗(yàn)合格；b．勵磁回路所有控制電源、信號電源、冷卻器電源均投入；c．所有開關(guān)經(jīng)試驗(yàn)合格；d．試驗(yàn)人員按設(shè)計(jì)原理圖列出所有傳動試驗(yàn)項(xiàng)目。（2）試驗(yàn)人員按列表的內(nèi)容達(dá)成各項(xiàng)試驗(yàn)，應(yīng)保證所有開關(guān)能可靠動作；所有信號正確發(fā)出；保護(hù)連鎖關(guān)系吻合設(shè)計(jì)要求。8．2發(fā)電機(jī)空載下勵磁調(diào)治器（AVR）的動向試驗(yàn)8．2．1勵磁系統(tǒng)改為自并勵接線方式，發(fā)變組斷路器及高廠變低壓側(cè)斷路器斷開。調(diào)治器設(shè)為手動方式，發(fā)電機(jī)升壓至額定，校準(zhǔn)調(diào)治器內(nèi)各采樣點(diǎn)精度。8．2．2勵磁調(diào)治器手動通道試驗(yàn)（兩通道分別進(jìn)行）（1）將可控硅橋封脈沖，測量起勵時的發(fā)電機(jī)電壓UG。（2）調(diào)整測量實(shí)質(zhì)值（UG,USYN,IF,UF）（3）手動通道升壓及電壓調(diào)治范圍調(diào)治器用手動方式帶發(fā)電機(jī)升壓，手控通道應(yīng)能使發(fā)電機(jī)在空載額定電壓的20%--110%范圍內(nèi)牢固、圓滑的調(diào)治。給定電壓變化速度每秒不大于發(fā)電機(jī)額定電壓的1%，不小于%。（4）經(jīng)過階躍響應(yīng)試驗(yàn)調(diào)整PI參數(shù)。（5）檢查整流器電源電壓和相位。（6）分滅磁開關(guān)滅磁（滅磁電阻滅磁）錄取發(fā)電機(jī)電壓波形。（7）不分滅磁開關(guān)滅磁（逆變滅磁）錄取發(fā)電機(jī)電壓波形。8．2．3勵磁調(diào)治器自動通道試驗(yàn)（兩通道分別進(jìn)行）（1）自動起勵零起升壓調(diào)治器置自動通道，給定電壓設(shè)定在額定值，投入起勵電源，突然零起升壓，用錄波器錄取發(fā)電機(jī)電壓的變化波形，要求端電壓超調(diào)量不得高出額定值的15%，電壓搖動次數(shù)不高出3次，調(diào)治時間不高出10秒。（2）調(diào)整測量實(shí)質(zhì)值（UG,USYN,IF,UF）（3）自動通道升壓及電壓調(diào)治范圍調(diào)治器用自動方式帶發(fā)電機(jī)升壓，自動通道應(yīng)能使發(fā)電機(jī)在空載額定電壓的70%--110%范圍內(nèi)牢固、圓滑的調(diào)治。給定電壓變化速度每秒不大于發(fā)電機(jī)額定電壓的1%，不小于%。（4）經(jīng)過階躍響應(yīng)試驗(yàn)調(diào)整PI參數(shù)。（5）設(shè)定并檢查V/Hz限制器。（6）分滅磁開關(guān)滅磁（滅磁電阻滅磁）錄取發(fā)電機(jī)電壓波形。（7）不分滅磁開關(guān)滅磁（逆變滅磁）錄取發(fā)電機(jī)電壓波形。（8）定義P/Q補(bǔ)償。8．2．4勵磁系統(tǒng)頻率特點(diǎn)試驗(yàn)（兩通道分別進(jìn)行）發(fā)電機(jī)自動方式空載額定電壓下運(yùn)行，改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，使頻率變化±1%，測量發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓，計(jì)算端電壓變化率，要求端電壓變化率不高出±%。8．2．5通道切換試驗(yàn)經(jīng)過錄取波形檢查自著手動通道的切換過程可否圓滑無沖擊。8．2．6監(jiān)察和保護(hù)功能測試（1）檢查PT故障時自動到手動通道的切換過程。（2）檢查PT故障時通道1到通道2的切換過程。8．2．7勵磁調(diào)治器遙控操作檢查運(yùn)行人員在DCS畫面進(jìn)步行勵磁投入、勵磁退出、升勵磁、減勵磁、自著手動切換、恒無功（恒功率因數(shù)）投入等操作檢查，各項(xiàng)操作均應(yīng)正常執(zhí)行。8．2．8發(fā)電機(jī)空載下勵磁系統(tǒng)動向試驗(yàn)達(dá)成后，恢復(fù)調(diào)治器各項(xiàng)參數(shù)至正常運(yùn)行數(shù)值，保存兩通道的調(diào)治器參數(shù)表。滅磁開關(guān)斷開備用。8．3發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷下勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)8．3．1機(jī)組首次并網(wǎng)后帶10MW有功負(fù)荷牢固運(yùn)行，調(diào)試人員進(jìn)行發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)治器帶負(fù)荷試驗(yàn)。運(yùn)行人員注意監(jiān)察電氣主設(shè)施參數(shù)，不參加操作，有異常情況及時報告值長及試驗(yàn)指揮人員。就地試驗(yàn)人員應(yīng)時辰與集控指揮人員保持聯(lián)系。8．3．2并網(wǎng)后勵磁調(diào)治器一般性檢查（1）校準(zhǔn)發(fā)電機(jī)電流測量值，檢查P/Q測量值。（2）自動通道作階躍響應(yīng)，優(yōu)化動向性能。（3）手動通道作階躍響應(yīng)，優(yōu)化動向性能。（4）手動限制調(diào)整。8．3．3IE限制器查驗(yàn)用階躍響應(yīng)使勵磁電流IE過勵、低勵限制器動作，并優(yōu)化動向響應(yīng)過程。8．3．4IG限制器查驗(yàn)用階躍響應(yīng)使定子電流IG過電流限制器動作，并優(yōu)化動向響應(yīng)過程。8．3．5P/Q限制器查驗(yàn)用階躍響應(yīng)使低勵限制器動作，并優(yōu)化動向響應(yīng)過程。8．3．6恒功率因數(shù)（恒無功）控制器查驗(yàn)檢查恒功率因數(shù)（恒無功）控制器穩(wěn)態(tài)和動向性能，檢查限制器限制值，用增減按鈕檢查參照值的設(shè)定情況。8．3．7通道切換試驗(yàn)經(jīng)過錄取波形檢查自著手動通道的切換過程可否圓滑無沖擊。8．3．8調(diào)差環(huán)節(jié)檢查若采用負(fù)調(diào)差，增加調(diào)差率時發(fā)電機(jī)無功功率將相應(yīng)增大；若采用正調(diào)差，增加調(diào)差率時發(fā)電機(jī)無功功率將相應(yīng)減小，應(yīng)經(jīng)過改變調(diào)差率來查驗(yàn)調(diào)差環(huán)節(jié)的正確性。8．3．9發(fā)電機(jī)帶負(fù)荷勵磁調(diào)治器試驗(yàn)達(dá)成后，注意將試驗(yàn)中臨時設(shè)定的參數(shù)恢復(fù)到初始值，在雙通道中保存參數(shù)，并將雙通道最后參數(shù)表備份。8．3．10勵磁系統(tǒng)帶負(fù)荷運(yùn)行過程中，應(yīng)親近注意監(jiān)察勵磁系統(tǒng)的運(yùn)行情況，如期檢測可控硅整流器、過電壓保護(hù)裝置等大功率器件的工作溫度以及勵磁小間的環(huán)境溫度，發(fā)現(xiàn)溫度超標(biāo)后，應(yīng)及時采用措施，防范發(fā)惹禍故。安全技術(shù)措施9．1勵磁系統(tǒng)試驗(yàn)過程中，應(yīng)保證勵磁小間和集控室通訊暢達(dá)，保證緊急情況下可以迅速使發(fā)電機(jī)滅磁。9．2注意檢查勵磁小間的通風(fēng)冷卻設(shè)施可否能滿足要求，應(yīng)保證在最惡劣情況下，勵磁小間的環(huán)境溫度不高出設(shè)施技術(shù)要求的指標(biāo)。9．3勵磁系統(tǒng)帶負(fù)荷運(yùn)行中，應(yīng)加強(qiáng)巡檢，如期巡測勵磁系統(tǒng)各設(shè)施、元器件溫度，發(fā)現(xiàn)異常及時采用措施。9．4勵磁系統(tǒng)帶負(fù)荷調(diào)治器試驗(yàn)過程中，試驗(yàn)項(xiàng)目有可能造成勵磁跳閘，運(yùn)行人員應(yīng)做好事故料想，防范慌亂。調(diào)試記錄試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)人員應(yīng)仔細(xì)整理試驗(yàn)記錄，解析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，編制調(diào)試報告，對試驗(yàn)結(jié)果作出議論。附圖（表）附表一：試驗(yàn)條件檢查查收單附表二：試驗(yàn)中臨時措施恢復(fù)清單附表三：調(diào)試文件更正登記表附表四：調(diào)試文件更正通知單附表一：試驗(yàn)條件檢查考據(jù)單設(shè)施及系統(tǒng)名稱高壓廠用電切換系統(tǒng)環(huán)境情況

□晴

□陰

□雨

□雪

溫度

℃考據(jù)內(nèi)容及項(xiàng)目序號

內(nèi)容及項(xiàng)目

合格

不合格勵磁小間土建裝修工作已達(dá)成，門窗齊全，環(huán)境衛(wèi)生。環(huán)境溫度保持在規(guī)程規(guī)定的范圍以內(nèi)，照明充分。發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)二次設(shè)施安裝、接線達(dá)成。發(fā)電機(jī)勵磁系一致次設(shè)施安裝、單體調(diào)試已結(jié)束。具備合格的交直流電源。勵磁系統(tǒng)的圖紙、資料