勵磁系統調試方案設計

1、| | I * I *! 事 II * I9 II鶴壁電廠二期擴建工程'2 X 300MW 機組|調試作業(yè)指導書'HTF-DQ306 ；發(fā)電機勵磁系統調試方案河南電力建設調試所文案大全工程名稱鶴壁電廠二期擴建工程 2X 300MW機組文件名稱發(fā)電機勵磁系統調試方案文件類別分系統/整套啟動批準年 月日會簽建 設 單 位工程年 月日生產年 月日監(jiān)理單位年 月日安裝單位年 月日審核年 月日編寫年 月日目次1 目的 (04)2 依據 (04)3 設備系統簡介 (04)4 試驗內容 (05)5 組織分工 (05)6 使用儀器設備 (05)7 試驗應具備的條件 (05)8 試驗步驟 (06

2、)9 安全技術措施 (10)10 調試記錄 (10)11附圖(表) (10)1目的為使發(fā)電機勵磁系統安全可靠地投入運行，須對勵磁系統的回路接線的正確性、 自動勵磁調節(jié)器的性能和品質以及勵磁系統所有一、二次設備進行檢查和試驗，確保 勵磁調節(jié)器各項技術指標滿足設計要求，特編制此調試方案。2依據2. 1電力系統自動裝置檢驗條例2. 2繼電保護和安全自動裝置技術規(guī)程2. 3大、中型同步發(fā)電機勵磁系統技術要求2. 4大型汽輪發(fā)電機自并勵靜止勵磁系統技術條件2. 5火電工程調整試運質量檢驗及評定標準2. 6設計圖紙2. 7制造廠技術文件3設備系統簡介河南鶴壁電廠二期擴建工程同步發(fā)電機的勵磁系統設計為發(fā)電機

3、機端供電的自 并勵靜態(tài)勵磁系統，采用瑞士 ABB公司生產的UNITROL500C勵磁系統設備。整個系統可分為四個主要部分：勵磁變壓器、兩套相互獨立的勵磁調節(jié)器、可控 硅整流橋單元、起勵單元和滅磁單元。在該套靜態(tài)勵磁系統中，勵磁電源取自發(fā)電機端。同步發(fā)電機的磁場電流經由勵 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)電機端電壓降低到可控 硅整流橋所需的輸入電壓，為發(fā)電機端電壓和磁場繞組提供電氣隔離以及為可控硅整 流橋提供整流阻抗，可控硅整流橋將交流電流轉換成受控的直流電流提供給發(fā)電機轉 子繞組。勵磁系統可工作于 AVR方式，自動調節(jié)發(fā)電機的端電壓，最大限度維持發(fā)電機端 電壓恒定；或工作

4、于疊加調節(jié)方式，包括恒功率因數調節(jié)、恒無功調節(jié)；也可工作于 手動方式，自動維持發(fā)電機勵磁電流恒定。自動方式與手動方式相互備用，備用調節(jié) 方式總是自動跟隨運行調節(jié)方式，在兩種運行方式間可方便進行切換。勵磁調節(jié)器采取雙通道結構，有兩個完全獨立的調節(jié)和控制通道組成，兩個通道 完全相同，可任選一路作為運行通道。備用通道（非運行通道）總是自動跟蹤運行通 道，在兩通道之間可方便進行切換。起勵開始時，發(fā)電機的起勵能量來自發(fā)電機殘壓。當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節(jié)器就投入正常工作，由AVR控制進行軟起勵過程。可控硅整流橋單元由3個并聯的整流橋組成，采用至少有一個冗余的（n

5、-1 ）配 置。當一個整流橋故障時，系統仍能滿足最大勵磁功率。滅磁設備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的觸發(fā)元件組成。4試驗內容4. 1勵磁系統靜態(tài)試驗。4. 2發(fā)電機空載下勵磁調節(jié)器（AVF）的動態(tài)試驗。4. 3發(fā)電機帶負荷下勵磁系統試驗。5組織分工調試應由工程師及以上資格的調試人員負責，或具有調試同類裝置經驗的助理工程師負責。為保證試驗數據的準確性和可靠性，同時為了安全考慮，應組成兩人以上 試驗小組完成試驗。6使用儀器設備完成整套啟動試運階段的試驗、試運工作須配備好以下儀器、設備序號設備名稱型號量程數量精度等級用途備注

6、1卡鉗電流/相位表M-60010.2檢查電壓電流回路2兆歐表31221測試絕緣3數子萬用表UNIT檢查電壓回路4發(fā)電機特性試驗記錄儀PMDR-102錄取波形7試驗應具備的條件7. 1勵磁小間土建裝修工作已完成，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，照明充足。7. 3發(fā)電機勵磁系統二次設備安裝、接線完畢。7. 4發(fā)電機勵磁系統一次設備安裝、單體調試已結束。7. 5具備合格的交直流電源。7. 6勵磁系統的圖紙、資料、備品、備件齊全。7. 7勵磁調節(jié)器定值整定通知單已下達。7. 8 DCS系統正常投運。7. 9勵磁小間有專用電話與集控室聯系。8試驗步驟8.1靜態(tài)試驗勵磁系統靜態(tài)

7、調試可分為勵磁系統回路檢查、一次設備元件檢查試驗、調節(jié)器靜態(tài)特性試驗和操作控制回路傳動試驗四部分。8. 1.1勵磁系統回路檢查(1) 仔細審閱勵磁系統設計圖紙和廠家技術資料。對設計上存在的原理上的不合理， 或者不利于運行操作習慣之處，提出修改意見和建議，并作出記錄。(2) 在安裝過程中，深入現場，熟悉設備和系統，發(fā)現問題及時提出修改意見，并 作出記錄。(3) 認真檢查回路中各元器件型號、參數、規(guī)格是否符合設計要求，檢查的重點有：a. 測量表計、變送器、分流器的量程和精確等級；b. 操作繼電器、接觸器、空氣開關、滅磁開關的線圈電壓類型和電壓等級；c. 各種控制開關、轉換開關的型號；d. 非線性電

8、阻的規(guī)格和容量；發(fā)電機轉子回路滅磁電阻的阻值和容量；e. 可控硅、整流二極管以及快速熔斷器的規(guī)格。(4) 對照原理圖和配線圖，檢查調節(jié)器柜、整流柜、滅磁柜、過電壓保護柜的盤內配線連接正確。(5) 校對各盤柜之間的接口電纜連接正確。(6) 對于帶屏蔽的弱電信號電纜，屏蔽層應可靠接地，確保其抗干擾性能。(7) 直流控制回路應保證有兩路可靠的電源來源，可互為備用，各支路配備合適的熔斷器。8.1. 2 一次設備元件檢查一次元件的性能和一次設備的狀態(tài)， 直接影響到勵磁系統工作的可靠性和穩(wěn)定性， 因此，靜態(tài)時應對其進行檢驗和試驗。(1) 按交接試驗標準完成發(fā)電機、勵磁變的有關試驗。(2) 完成發(fā)電機滅磁開

9、關或磁場斷路器的試驗項目。(3) 測量或檢查整流柜交、直流側的過電壓保護元件，以及整流二極管、可控硅兩 端跨接的阻容保護元件的參數。8. 1. 3調節(jié)器靜態(tài)特性試驗（1）調試人員應對照圖紙和說明書，熟悉調節(jié)器柜內設備，操作面板上開關、按鍵 和旋鈕的作用，以及顯示儀表和數據的意義。（2）目視檢查裝置在運輸過程中是否損壞，糾正安裝錯誤。（3） 對照接線圖檢查出線端子（校正接線、截面積和接地、檢查螺釘是否擰緊）。（4）目視檢查高壓回路、滅磁回路，測量強電回路的絕緣電阻。（5）檢查外接交直流電源極性、相序正確。逐步檢查設備各部分和風機，驗證其功能正常。（6）檢查電壓和電流互感器外部回路、變比與設計一致

10、。（7）就地控制檢查：就地操作磁場開關、起勵回路、控制回路等。（8） 進行小電流開環(huán)試驗（假負載），調節(jié)器加入機端電壓（或轉子電流信號）輸出 端接適當的電阻或電感性負載，自動給定于空載額定位置，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，六相波頭應平整，調節(jié)過 程中波形在每一點都能穩(wěn)定，不應有突變或波形奇變現象，可控硅控制角應在10-140 之間連續(xù)變化。（9） 調節(jié)器靜態(tài)試驗完成后，應連續(xù)通電24小時，觀察各電路的特性變化情況。8. 1. 4操作控制回路傳動試驗勵磁系統正式投入使用以前，需進行傳動試驗，以確認控制回路的正確性。（1）傳動試驗前的準備工作

11、：a .所有二次回路絕緣試驗合格；b .勵磁回路所有控制電源、信號電源、冷卻器電源均投入；c .所有開關經試驗合格；d .試驗人員按設計原理圖列出所有傳動試驗項目。（2）試驗人員按列表的內容完成各項試驗，應保證所有開關能可靠動作；所有信號 正確發(fā)出；保護連鎖關系符合設計要求。8. 2發(fā)電機空載下勵磁調節(jié)器（AVR的動態(tài)試驗8. 2. 1勵磁系統改為自并勵接線方式，發(fā)變組斷路器及高廠變低壓側斷路器斷開。 調節(jié)器設為手動方式，發(fā)電機升壓至額定，校準調節(jié)器內各采樣點精度。8. 2. 2勵磁調節(jié)器手動通道試驗（兩通道分別進行）（1） 將可控硅橋封脈沖，測量起勵時的發(fā)電機電壓UGo（2）調整測量實際值（

12、UgUsynI f,Uf）（3）手動通道升壓及電壓調節(jié)范圍調節(jié)器用手動方式帶發(fā)電機升壓，手控通道應能使發(fā)電機在空載額定電壓的20%-110%范圍內穩(wěn)定、平滑的調節(jié)。給定電壓變化速度每秒不大于發(fā)電機額定電壓的1%不小于0.3%。(4) 通過階躍響應試驗調整 PI參數。(5) 檢查整流器電源電壓和相位。(6) 分滅磁開關滅磁(滅磁電阻滅磁)錄取發(fā)電機電壓波形。(7) 不分滅磁開關滅磁(逆變滅磁)錄取發(fā)電機電壓波形。8. 2. 3勵磁調節(jié)器自動通道試驗(兩通道分別進行)(1) 自動起勵零起升壓調節(jié)器置自動通道，給定電壓設定在額定值，投入起勵電源，突然零起升壓，用錄波器錄取發(fā)電機電壓的變化波形，要求端

13、電壓超調量不得超過額定值的15%電壓擺動次數不超過3次，調節(jié)時間不超過10秒。(2) 調整測量實際值(UGUsynI f,Uf)(3) 自動通道升壓及電壓調節(jié)范圍調節(jié)器用自動方式帶發(fā)電機升壓，自動通道應能使發(fā)電機在空載額定電壓的 70%-110%范圍內穩(wěn)定、平滑的調節(jié)。給定電壓變化速度每秒不大于發(fā)電機額定電壓的 1%不小于0.3%。(4) 通過階躍響應試驗調整 PI參數。(5) 設定并檢查V/Hz限制器。(6) 分滅磁開關滅磁(滅磁電阻滅磁)錄取發(fā)電機電壓波形。(7) 不分滅磁開關滅磁(逆變滅磁)錄取發(fā)電機電壓波形。(8) 定義P/Q補償。8. 2. 4勵磁系統頻率特性試驗(兩通道分別進行)發(fā)

14、電機自動方式空載額定電壓下運行，改變發(fā)電機轉速，使頻率變化土1%測量發(fā)電機機端電壓，計算端電壓變化率，要求端電壓變化率不超過土0.25%。8. 2. 5通道切換試驗通過錄取波形檢查自動手動通道的切換過程是否平滑無沖擊。8. 2. 6監(jiān)視和保護功能測試(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勵磁調節(jié)器遙控操作檢查運行人員在DCS畫面上進行勵磁投入、勵磁退出、升勵磁、減勵磁、自動手動切 換、恒無功(恒功率因數)投入等操作檢查，各項操作均應正常執(zhí)行。8. 2. 8發(fā)電機空載下勵磁系統動態(tài)試驗完成后，恢復調節(jié)器各項參數至正常運行數

15、值，保存兩通道的調節(jié)器參數表。滅磁開關斷開備用。8. 3發(fā)電機帶負荷下勵磁系統試驗8. 3. 1機組首次并網后帶10MV有功負荷穩(wěn)定運行，調試人員進行發(fā)電機勵磁調節(jié) 器帶負荷試驗。運行人員注意監(jiān)視電氣主設備參數，不參與操作，有異常情況及時匯 報值長及試驗指揮人員。就地試驗人員應時刻與集控指揮人員保持聯系。8. 3. 2并網后勵磁調節(jié)器一般性檢查(1) 校準發(fā)電機電流測量值，檢查 P/Q測量值。(2) 自動通道作階躍響應，優(yōu)化動態(tài)性能。(3) 手動通道作階躍響應，優(yōu)化動態(tài)性能。(4) 手動限制調整。8. 3. 3 IE限制器檢驗用階躍響應使勵磁電流IE過勵、低勵限制器動作，并優(yōu)化動態(tài)響應過程。8

16、. 3. 4 IG限制器檢驗用階躍響應使定子電流IG過電流限制器動作，并優(yōu)化動態(tài)響應過程。8. 3. 5 P/Q限制器檢驗用階躍響應使低勵限制器動作，并優(yōu)化動態(tài)響應過程。8. 3. 6恒功率因數(恒無功)控制器檢驗檢查恒功率因數(恒無功)控制器穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能，檢查限制器限制值，用增減 按鈕檢查參考值的設定情況。8. 3. 7通道切換試驗通過錄取波形檢查自動手動通道的切換過程是否平滑無沖擊。8. 3. 8調差環(huán)節(jié)檢查若采用負調差，增加調差率時發(fā)電機無功功率將相應增大；若采用正調差，增加 調差率時發(fā)電機無功功率將相應減小，應通過改變調差率來檢驗調差環(huán)節(jié)的正確性。 8. 3. 9發(fā)電機帶負荷勵磁調節(jié)

17、器試驗完成后，注意將試驗中臨時設定的參數恢復到 初始值，在雙通道中保存參數，并將雙通道最終參數表備份。8. 3. 10勵磁系統帶負荷運行過程中，應密切注意監(jiān)視勵磁系統的運行狀況，定期檢 測可控硅整流器、過電壓保護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)現溫度超標后，應及時采取措施，防止發(fā)生事故。9安全技術措施9. 1勵磁系統試驗過程中，應確保勵磁小間和集控室通訊暢通，保證緊急情況下可以 迅速使發(fā)電機滅磁。9. 2注意檢查勵磁小間的通風冷卻設施是否能滿足要求，應保證在最惡劣情況下，勵磁小間的環(huán)境溫度不超過設備技術要求的指標。9. 3勵磁系統帶負荷運行中，應加強巡檢，定期巡測勵磁系統

18、各設備、元器件溫度， 發(fā)現異常及時采取措施。9. 4勵磁系統帶負荷調節(jié)器試驗過程中， 試驗項目有可能造成勵磁跳閘， 運行人員應 做好事故預想，避免慌亂。10調試記錄試驗結束后，試驗人員應認真整理試驗記錄，分析試驗數據，編制調試報告，對 試驗結果作出評價。11附圖（表）附表一：試驗條件檢查驗收單附表二：試驗中臨時措施恢復清單附表三：調試文件修改登記表附表四：調試文件修改通知單附表一：試驗條件檢查驗證單設備及系統名稱高壓廠用電切換系統環(huán)境狀況晴陰雨雪溫度c驗證內容及項目序號內容及項目合格不合格1勵磁小間土建裝修工作已完成，門窗齊全，環(huán)境衛(wèi)生。2環(huán)境溫度保持在規(guī)程規(guī)定的范圍以內，照明充足。3發(fā)電機勵磁系統二次設備安裝、接線完畢。4發(fā)電機勵磁系統一次設備安裝、單體調試已結束。5具備合格的交直流電源。6勵