发电机安装与调试方案.docx
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发电机安装与调试方案
张家港保税区热电厂二期工程
锅炉、汽机、电气设备安装工程
发电机安装与调试方案
中国化学工程第六建设公司
二○○二年三月二十七日
一、编制说明
二、编制依据
三、工程概况
四、施工程序
五、施工方法、技术要求及质量控制
六、主要施工机具及劳动力组织
七、安全措施及注意事项
八、质量保证措施
一、编制说明
应工程投标需要及便于施工准备，特编制本方案。
待资料齐备之后，再补充或编制新方案，交施工处（队）执行。
二、编制依据
1、张家港保税区热电厂二期工程锅炉、汽机、电气设备安装工程
2、电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范（GB50168-92）
3、电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范（GB50170-92）
4、电气装置安装工程电气设备交接试验标准（GB50150-91）
5、本企业标准Q/LJ010503.04-91高压同步电机电气试验
6、本企业部级工法GF、LJ07.08-94，35KV及以下热缩型电缆头制作工法
7、本公司施工过的同类工程施工技术方案
三、工程概况
从招标文件看，本工程设计汽轮发电机2台，额定功率为12000kw，其他数据及资料尚待设计定。
四、施工程序
基础验收→定子和转子安装→集电环和电刷安装→电缆敷设→电缆头制作及电缆试验→电缆接线→电机干燥→底座绝缘试验→电机本体试验→可控硅励磁系统调试→电机控制及保护系统调试→电机系统调试→空载试车→负荷试车
五、施工方法、技术要求及质量控制
1、基础验收
由工艺设备安装专业进行。
2、定子和转子安装。
由工艺设备专业安装，电气专业配合。
注意观察埋入式测温元件的引出线和端子板应清洁、绝缘，其屏蔽接地良好。
电机的引线及出线的接触面良好、清洁、无油垢，镀银层不应锉磨。
引线及出线连接紧固，采用铁质螺栓时，连接后不得构成闭合磁路。
3、集电环和电刷安装
亦由工艺设备专业安装，电气专业配合检查。
接至刷架的电缆，不应使刷架受力，其金属护层不应触及带有绝缘垫的轴承。
电刷接触面应与集电环的弧度相吻合，接触面积不应小于单个电刷截面的75%。
研磨后，应将炭粉清扫干净，电刷应在集电环的整个表面内工作，不得靠近集电环的边缘。
非恒压的电刷弹簧，压力应符合其产品规定。
当无规定时，应调整到不使电刷冒火的最低压力，可为14-25Kpa，而且，同一刷架上每个电刷压力应均匀。
4、电缆敷设
（1）电缆敷设前应检查电缆敷设路径中的桥架，预埋保护管已施工结束。
电缆沟、桥架、保护管中的杂物已经清扫。
接地线已施工结束。
电缆路径符合设计规定，和工艺管道无冲突“打架”现象。
（2）电缆施放前根据现场实际情况测量其尺寸，并有一定的富裕量，核对符合设计要求电缆的摆放位置，并做电缆标志。
（3）电缆施放前应对电缆进行电气测试：
绝缘电阻测试、直流耐压、导通试验、相位核对等试验。
（4）本工程利用人工敷设电缆。
敷设时应检查电缆的外护层完好情况，并注意电缆的弯曲半径。
5、电缆头制作及试验
（1）当前大多数高压电缆为交联聚乙烯绝缘电缆。
多采用硅橡胶热缩法制作电缆头，也可以采用冷缩预制式电缆头（这一新工艺，视设计院和业主的意见而定）。
（2）制作电缆头应根据制造厂家的施工要领书，编写施工技术交底。
并由技术人员在现场监督实施。
（3）为了减少损失，每做一个电缆头进行一次直流耐压试验。
（4）电缆试验要点：
A、用2500V兆欧表测量相间及对地的绝缘电阻。
B、用直流漏泄试验变压器对电缆作直流耐压及泄漏电流测量。
若电缆为6kv，测试验电压为24kv、15分钟。
试验分为6个阶段均升压，每个阶段停1分钟，并读取泄漏电流。
当电压升到24kv后停15分钟，监视电流的变化情况。
试验电压（kv）
4
8
12
16
20
24
泄漏电流（mA）
本工程的高压电缆，三相泄漏电流的不平衡系数不做规定。
但泄漏电流很不稳定，随试验电压升高急剧上升，随时间延长有上升趋势时，说明电缆有缺陷，应找出缺陷并处理。
6、电缆接线
根据电气施工图纸，用校线器、对讲机等器具，校准线号。
按图纸接线。
接线整齐、规范。
该用铅铝过渡端子者必须用铜铝过渡端子。
7、电机的干燥
（1）由于电机在运输、贮存和安装过程中有可能受潮，应考虑干燥。
干燥后，进行有关试验、合格后再投入运行。
（2）一般电机制造厂都指出电机应干燥，但实践中许多电机未干燥，实验合格后就投入运行。
这要根据电机的出厂时间，电机的运输及现场保管情况、电机安装后的环境状况、电机的绝缘电阻和吸收比情况、交流耐压等多方面的情况综合判断电机是否需要干燥。
（3）电机绝缘电阻，6kv交流电机在运行温度时定子绕组不应低于每千伏1M（常温下测量需换算为电机运行温度），吸收比不应低于1.2。
方可考虑不进行干燥。
（4）电机干燥方法，采用直流电流铜损干燥。
（5）电机干燥时应注意事项：
A、电机机壳应可靠接地。
转子绕组应短接并接地。
B、干燥时电机线圈的温度不得超过75℃。
C、电机升温不可过快，温度上升速度可控制在5-8℃/小时。
D、在干燥过程中应每隔1小时（开始干燥时），数小时后每隔2小时测量线圈绝缘电阻和吸收比。
并将整个干燥过程绘制成干燥曲线。
测量绝缘电阻时应断开干燥电源。
E、为了防止轴在热态下弯曲变形，当电机温度达到70℃以后，应至少每隔2h将轴作180°的转动。
F、当电机在就位后干燥时，宜与风室干燥同时进行。
G、干燥电机时注意防火。
H、若电机温度上不去，可采用一些辅助措施，如搭棚布、增添电加热器等。
I、电机通电干燥，温度升高而排潮，绝缘电阻先是下降，然后回升。
J、当绝缘电阻和吸收比符合要求，并在同一温度下稳定4-5小时不变后，可认为干燥结束。
8、底座绝缘试验
若电机轴承座有绝缘：
必须按图纸进行施工，电气专业应检查安装专业。
绝缘板、轴承座及台板的接触面应清洁，用1000V兆欧表测量，绝缘电阻不得小于0.5M。
9、电机本体的试验
电机干燥结束，清扫环境，电机绕组在常温下对电机进行电气试验。
（1）分别用2500V和500V兆欧表测量定子线圈和转子线圈的绝缘电阻和吸收比，其值应符合规范要求。
（2）用双臂电桥测量定子各相的直流电阻，同时还应测转子线圈直流电阻。
各相线圈直流电阻值相互差别不应超过2%。
与出厂值比较相对变化也不应大于2%。
测量转子直流电阻时，最好在绕组连接到滑环的连线柱上进行。
（3）定子线圈、转子线圈的交流耐压。
6kv电机试验电压标准为定子1.5Un+750=1.5×6300+750=9450v，耐压1分钟。
转子为隐极式绕组，不进行交流耐压试验，可采用2500v兆欧表测量绝缘电阻来代替。
（4）检查定子绕组各相的极性及其连接的正确性。
一般用直流法进行。
（5）电机旋转方向的确定
汽轮发电机出厂已规定，从汽轮机端看，发电机转向为顺时针方向，必须实验确认。
10、励磁装置调试
因尚无制造厂同步发电机及可控硅励磁装置使用说明书，仅提出调试要点。
（1）灭磁环节的可控硅导通电压的整定
A、励磁系统都有使用说明书，一般按励磁装置说明书进行灭磁电压的整定。
B、若无说明书，可按下式整定。
UK=2.5UL
UK──灭磁可控硅的导通电压
UL──整流装置标称输出直流电压
C、实验接线图，按说明书指出的接线。
D、灭磁插件未工作时的波形如下图D所示：
（D）（E）
E、灭磁插件导通时的波形为上图E所示。
F、一般调节调压器在10V左右，看看灭磁可控硅上电压，一切正常后，再将电压升至灭磁可控硅导通电压UK，调节灭磁插件上的小电位器，使可控硅导通，出现导通时的电压波形，再将电压降下来，因为灭磁可控硅导通时间不宜过长，以免损坏硅元件和灭磁电阻。
（2）投励时间的整定
同步电机通常是异步启动，当达到亚同步转速时可按滑差投励或按时间投励方式投励。
A、按时间投励：
当某一电机从静止开始至转速达95%额定转速时所需的时间是不变的，一般为6-12秒，合理选择一个投励时间t，当电机得电后，t秒后自动投励。
这种投励时间的确定较为简单。
B、按滑差投励方式，当同步电机起动后，电机转速达到亚同步即达到额定转速的95%后，按转子感应交变电压的频率已衰减到2-3周/秒时，约在0.2秒之内的投励。
这种投励方式较为复杂，一定要调试好。
否则同步机滑动起动的机会就少。
注意当有的电机启动后，转速达不到亚同步，已在异步状态下稳定运行，这时由于整定投励时间较长而投不上励磁，造成过流跳闸，电机启动失败，这时就要调整投励时间。
（3）脉冲对称度调试
脉冲对称度主要是看整流输出电压的波形：
在一个周波内为6个对称的波形，主要通过调节移相插件的移相电压，观察每只可控硅的触发脉冲情况，检查每个可控硅是否有合适的触发脉冲，若调试合格后，再调节每个可控硅的触发脉冲，使得输出电压出现脉冲对称度。
要在励磁装置带上假负载下调试，合格后，带上转子负载再调，使其装置输出电压，电流均匀上升，并在要求范围内连续可调，这要在移相插件、脉冲插件上反复调试。
注意送上电源后，要检查接入相序的正确，要检查励磁柜风机的转向是否符合说明书的要求。
（4）强励电压的调试
调节强励插件上的强励电位器，使在强励时输出电压为额定励磁电压的1.4倍。
（5）注意事项
A、装置的各控制单元电位器一经调定后，必须锁紧。
不得随意乱动。
B、电机启动过程中，不允许用示波器观察转子回路的波形。
以免损坏示波器。
C、发现故障，调节失灵，应仔细检查各元件是否正常，排出故障后方可继续使用。
11、系统调试
系统调试就是断开电机，对电机控制、保护和励磁系统进行仿真试验，并且在满足合分闸条件下做系统无负荷起动、停车及保护动作等方面的试验。
系统调试须在电机本体，励磁装置、高低压配电装置、继电保护装置、表计、控制装置按规程规定的项目单体调试完毕，且符合要求的条件下进行。
同时，需和仪表、工艺专业联合调试。
由于电机系统联锁复杂，因此要求认真弄清工艺参数，电气参数之间的联锁关系。
试验时，要求在现场控制室及高压配电室反复做分合闸试验，观察电机系统声光信号，应准确可靠。
系统调试要点是：
机组正常时的分合闸试验，电机的过流速断，过流延时跳闸，6KV系统低电压，380V电压失压，同步机失磁，电机失步等。
有的跳闸，有的发出声光报警。
特别是与电流、电压有关保护一定要在电流互感器一次侧加大电流，电压互感器二次侧加电压进行模拟动作试验，确保保护的可靠性。
12、空载试车
（1）电机投运的技术条件
A、电机调试项目齐全、数据准确、可靠。
B、电机的保护、控制、测量、信号等回路调试完毕，且动作准确、可靠。
C、励磁装置的电压输出在0至1.4倍额定励磁电压之间连续可调，输出脉冲对称、稳定。
D、低压系统运行正常，能准确给出系统各种信号。
E、定子、转子绝缘应符合验收规范。
F、试车人员应熟悉试车方案、励磁系统使用说明书。
G、机械安装结束并达到机组试车条件。
H、方案已交业主确认。
（2）电机投运前的准备工作
A、检查接线端子有无松动，杜绝因端子松动而造成接触不良的现象。
B、检查CT回路，杜绝CT回路开路现象。
C、检查励磁装置和起动装置有无临时短接线，如有，应拆除。
D、盘动电机转子，应转动灵活，无碰卡现象。
E、电机外壳接地良好。
F、转子和电刷接触良好。
G、观察所有继电器有无已经动作情况，应将信号复归。
H、照明、通讯、消防安装措施齐全。
（3）根据施工图和装置说明书编制好相应的试运转程序。
（4）试运转时间的规定
A、电机试运行时间规定为2小时，电机试运行2小时后停车，观察励磁系统、灭磁环节的工作情况。
B、试运行拟为两次启动。
第一次起动后，一切数据正常时停机。
第二次起动才开始计时，作两小时的正式试运行。
C、试运行过程中，每半小时记录一次数据，并将每一次记录的数据列于下表。
项目
数据
时间
定子电压（V）
定子电流（A）
功
率
因
素cosf
转子电压（V）
转
子
电
流
（A）
轴
电
压
（V）
转
速
r/min
电
机
温
升
（℃）
前
轴
承
温
度
（℃）
后
轴
承
温
度（℃）
起动电流_________A，起动时间_________S。
13、负荷试车
发电机空试车正常后，可结合工艺条件，发电带负荷试车。
开车前，可在配电室连同电缆、电机绕组摇测绝缘电阻，检查继电保护、控制开关、联锁装置在设计位置。
满足要求即可进行负载试车。
负荷试车时间规定为，从电机开始转动至并入系统且保持铭牌出力连续运行72h。
14、发电机并网
根据设计图纸，选定发电机并网的同期检查点及并网开关。
当发电机运转正常后，将并网开关推到试验位置，并进行各项空投模拟动作试验及保护信号系统的试验。
用相位指示器，电压表和频率表检查发电机，两段母线的相位、相序、电压和频率，一定要求待并系统与运行系统相位、相序一致，电压、频率相等。
达到并列条件后，可用并网开关预并两次。
检查母联开关首先应在试验位置。
将并网开关置于预合位置，利用同期装置，将发电机并入系统试运行。
并网操作应由业主运行工人操作。
发电机并网后，可使发电机先带上500kw负荷运行。
以后以每分钟不超过200kw的速度增至额定值运行，一直试运行72h。
六、主要施工机具及劳动力组织
油压钳
（1）兆欧表（500V，2500V各1）
漏泄试验器
（1）试验变压器
（1）
静电电压表
（1）保护球隙
（1）
双臂电桥
（1）三相调压器
（1）
移相器
（1）毫伏表
（1）
电子示波器
（1）三相有功功率表
（2）
交流电压表（3）交流电流表（3）
大电流发生器
（1）电流互感器（3）
电压互感器
（1）电秒表
（1）
为确保汽轮发电机安装、调试工作的安全和顺利进行，需配备5名安装电工、2名调整电工、1名技术人员，并在试车时明确分工，统一指挥，分别在高压配电室、控制室和现场都有把关人员。
七、安全措施及注意事项
1、严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）及现场相关管理制度。
2、高压试验前必须备齐放电棒、绝缘手套、绝缘靴、绝缘垫等，并经检验合格。
3、高压试验设备与放电棒须可靠接地。
4、升压前，调压器置于零位，放电棒置于试验变压器的高压端，升压时取下放电棒。
5、高压试验操作人员应穿绝缘靴，戴绝缘手套，站在绝缘垫上。
试验区域应拉警戒线，以防外人误入。
6、升压速度应均匀，不可冲击合闸。
7、降压时，禁止在高于1/3试验电压下切除电源。
8、试验仪器、仪表接线，必须经验查无误后方可通电。
9、试验时使用的各种临时短接线、电源线在试验后，必须立即拆除复位。
10、检查故障与通电试车，应有两个以上的人员共同参加。
11、试车时要有严密的组织，统一指挥，各参加人员必须坚守岗位，注意力集中，一般为试电机时，机械专业听电气指挥，机械试车时，电气听机械指挥。
12、拉好警界线，挂好标志牌，禁止与试车无关人员进入试车现场。
13、必须注意机械转动部分，保护人身和设备安全。
14、甲、乙双方必须密切配合试车。
15、试车时，不得有水和其他有害物质溅入或飞入电机内部。
16、电气试车人员必须经常观察发电机、高压柜、低压盘、控制盘，励磁盘的运行情况，加强巡视检查工作，发现异常情况立即报告负责人，待负责人许可后可停机。
当故障危及设备和人身安全时，电气操作人员可独立行使停机权利，再报告试车负责人。
17、试车人员必须戴好工作帽，穿好工作鞋，衣着整齐。
18、确保开关室和车间道路畅通，清除配电室和车间内的易燃物。
八、质量保证措施
1、仔细审阅图纸和出厂技术资料，按照《施工技术准备程序控制》QP0901-1997，做好施工准备。
2、认真检验电机一、二次电气设备及电缆电线质量，保证工程用料为合格品，严格执行施工方案和技术交底，按照《施工过程控制程序》QP0902-1997，做好施工质量控制。
3、选择合适的天气和环境制作电缆头及作耐压试验。
4、合理选用检测、试验器具，尽可能采用数字显示仪表，保证试验数据的可靠性和准确性。
5、强化工程质量的监督检查工作和工程保护工作，及时记录和整理工程资料。
比照执行建设单位的有关质量控制与保证规定。
6、严格工序交接，上道工序质量不合格，不得移交下一工序。
7、强调施工管理人员和工人认真熟悉图纸和规范，举办有关的培训班。
8、所有的实验数据，技术交底资料一定交业主方审核。
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