勵磁系統(tǒng)建模試驗方案

1、勵磁系統(tǒng)建模試驗方案勵磁系統(tǒng)建模試驗方案 目錄 1.試驗?zāi)康?(1)2.試驗內(nèi)容 (1)3.試驗依據(jù) (1)4.試驗條件 (1)5.設(shè)備概況及技術(shù)數(shù)據(jù) (2)6.試驗內(nèi)容 (4)7.試驗分工 (5)8.環(huán)境、職業(yè)健康安全風險因素辨識和控制措施 (6)9.試驗設(shè)備 (6) 1.試驗?zāi)康?對被測試機組的勵磁系統(tǒng)進行頻率響應(yīng)以及動態(tài)響應(yīng)測試，確認勵磁系統(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)電機時間常數(shù)測量。2.4 a vr比例放大倍數(shù)測量試驗。2.5系統(tǒng)動態(tài)

2、響應(yīng)測試（階躍試驗）。2.6 20%大干擾階躍試驗。2.7對發(fā)電機進行頻率響應(yīng)測試。3.試驗依據(jù)q/gdw142-2012同步發(fā)電機勵磁系統(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)。電機制造廠應(yīng)提供發(fā)電機的有關(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)

3、器模型：圖2 勵磁調(diào)節(jié)器模型 5.2發(fā)電機： 生產(chǎn)廠家：南京汽輪機電機廠型號：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)電機軸系（發(fā)電機+燃氣輪機）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 本試驗為空載動態(tài)試驗。在發(fā)電機3000轉(zhuǎn)額定轉(zhuǎn)速，保持空載額定狀態(tài)時進行，需時三小時。6.1

5、發(fā)電機空載特性試驗：發(fā)電機維持額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機空載，將發(fā)電機定子電壓、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)電機定子電壓20%120%額定電壓（當發(fā)電機與主變壓器相連時發(fā)電機電壓不能超過105%額定電壓）上升和下降特性曲線。測量交流發(fā)電機空載情況下，勵磁電流和機端電壓的關(guān)系。6.2發(fā)電機時間常數(shù)測量在發(fā)電機空載條件下，勵磁調(diào)節(jié)器運行在“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)電機轉(zhuǎn)子電壓階躍，用電量記錄分析儀測錄發(fā)電機電壓上升的曲線，計算發(fā)電機轉(zhuǎn)子時間常數(shù)。6.3 20%大干擾階躍試驗發(fā)電機維持額定轉(zhuǎn)速，使用自動勵磁

6、方式。用自動勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)整發(fā)電機電壓為50%額定電壓，進行20%階躍（上階躍）試驗，用電量記錄分析儀測錄發(fā)電機電壓、轉(zhuǎn)子電壓、轉(zhuǎn)子電流。6.4 avr比例放大倍數(shù)測量發(fā)電機維持額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電機空載，使用自并勵方式。將發(fā)電機定子電壓、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)電機定子電壓、勵磁電壓、給定電壓。avr比例放大倍數(shù)記錄表： 6.5電壓給定階躍試驗測量勵磁系統(tǒng)整體特性。發(fā)電機維持額定轉(zhuǎn)速，使用自動勵磁方式。試驗方法：用自動勵磁調(diào)節(jié)器調(diào)整發(fā)電機電壓為95%額定電壓，進行5%階躍（上、下）試驗，用電量記錄分析儀測錄發(fā)電機電壓、轉(zhuǎn)

7、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負責編制試驗的具體方案及進行技術(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負責配合發(fā)電廠進行試驗結(jié)束后的交接驗收。7.1.5負責出具試驗報告。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負責協(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負責提供現(xiàn)場試驗臺及現(xiàn)場設(shè)備端的試驗接線。7.2.4擔任試驗工作負責人并負責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行，其他操作由運行人員進行

8、。均一人操作一人監(jiān)護，防止對勵磁系統(tǒng)的誤操作。7.2.6負責試驗后的驗收工作。7.3設(shè)備制造廠應(yīng)做的工作7.3.1負責勵磁調(diào)節(jié)器內(nèi)部參數(shù)的修改并確保修改后調(diào)節(jié)器能正常運行。7.3.2負責提供試驗用臨時噪聲輸入通道。7.3.3負責按照研究院有限公司試驗人員要求進行試驗。 8.環(huán)境、職業(yè)健康安全風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)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

9、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)電機過壓