二级水电站电气设备安装施工技术方案.docx
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二级水电站电气设备安装施工技术方案
水电厂二级电站
电气设备安装施工及调试技术方案
电气设备安装施工及调试技术方案
编制说明：
本方案中涉及的作业范围不包括厂家负责的安装部分。
一、电气一次安装部分：
1、厂用电室400V母线。
作业方法：
1）打开厂用电屏顶面板。
2）将柜顶母线铜排装入柜顶母线槽中，中性线母线装入柜底零线母线槽中。
3）按相别将各相母线分别连接紧固。
4）安装吊架，连接I、ＩＩ段母联母线。
５）安装吊架，连接厂变400V侧至I、ＩＩ低压断路器进线侧母线。
6）分别对各相母线做相间绝缘和相对地绝缘测试。
7）对微机低压备用电源自投装置进行调试。
二、电气二次安装部分：
1、发电机保护装置
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对保护进行保护校验、保护模拟、保护联动。
2、调速器自动装置
作业方法：
1）依照设计图纸进行配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对调速器进行静态调试、开机试验、空载状态参数测试、负载状态参数测试、甩负荷试验。
3、测温制动屏:
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对制动屏进行机组风闸的调试。
４、调速器油压自动控制装置
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对调速器油压自动控制装置进行调试。
5、发电机励磁调节自动控制装置
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对励磁调节自动控制装置进行开环调试、闭环调试、开机试验、甩负荷试验。
6、机组LCU屏
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对LCU屏进行调试：
开入点对点、开出点对点、模拟量精度调整、单步操作指令测试、开停机流程、事故流程测试。
7、厂用变保护
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对厂用变保护进行保护校验、保护模拟、保护联动。
8、直流系统
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对直流充电屏、直流馈线屏进行调试。
9、故障录波装置
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对故障录波装置进行调试。
10、公用LCU屏
作业方法：
1）依照设计图纸进行盘内配线。
2）依照图纸对接线进行复查。
3）依照调试大纲对公用LCU屏进行调试：
开入点对点、开出点对点、模拟量精度调整、操作指令测试、公用设备流程测试。
三、质量检验
1、检验依据
有关厂家技术说明书和设计图纸。
《水轮机基本技术条件》GB/T15468-1995
《水轮发电机组安装技术规范》GB8564-88
《水轮机调速器与油压装置技术条件》GB/T8652.1-1997
《水轮机调速器与油压装置试验验收规程》GB/T8562.2-1997
《同步电机励磁系统大中型同步发电机励磁系统技术要求》GB7409.3-1997
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91
《大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置试验规程》DL489-92
《水轮发电机基本技术条件》GB7894-2000
《三相同步电机试验方法》GB1029-1993
《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB50171-92
《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ147-90
《进口水轮发电机（发电/电动机）设备技术规范》DL/T730-2000
2、检验方法和器具：
目测及检查记录
四、机组开机调试：
1、机组首次起动及空载运行中的监测与记录：
1）.记录电站上、下游水位及导水叶的启动开度和空载开度。
2）.记录机组各部轴承的运行温度：
最初5min一次，半小时后每10min一次，1小时后每30min一次。
3）.测量并记录机组各测点的振动与摆度值，校验振动摆度记录仪的接线正确性。
4）.记录机组额定转速下的耗水量及水力测量系统各表计数值。
5）.在机组额定转速下，测量发电机一次残压及相序。
6）.用细砂布打磨转子集电环表面，清除表面污秽。
7）.机组空载运行中，调节主轴密封水压，使之处于最佳运行状态。
8）.记录各轴承瓦温稳定后的油槽油位变化情况。
9）待瓦温稳定后，进行机组空转运行下调速系统的调整试验。
2、调速器的空载扰动试验：
1）.将调速器切至自动运行状态，分别选择几组PID参数，做扰动量为±8%（即±4HZ）的扰动试验。
2）.空载扰动试验中，录取扰动调节波形，使其调节最大超调量，摆动次数及调节时间符合调速器运行规范要求，从中选择最佳PID参数。
3）.在选定PID参数下，机组空载运行转速相对变化率不应超过额定转速±0.15%（大型调速器）、±0.25%（中小型调速器）。
4）在机组额定转速下，做调速器手、自动切换试验，接力器应无明显摆动。
5）调速器频率调节范围试验：
在选定的PID参数下，人为改变调速器频率给定，验证调速器的频率调节范围应符合设计要求。
3、在调速器调整试验做完后，手动停机，手动停机程序如下：
1）.手动操作调速器，将导水叶逐步关至全关位置。
2）.当机组转速降至15%nN-20%nN时，手动投入制动闸。
3）.机组全停后，投入接力器锁锭。
4）.机组全停后手动操作解除风闸，使机械制动闸下落。
4、机组首次停机后的检查与调整：
1）.机组停机降速过程中，校核转速装置各定值的准确性，必要时应重新整定。
2）.记录机组自额定转速降至15%nN及加闸至全停的时间。
3）.停机后，监视各部轴承的油位变化。
4）.检查上导及推力轴承油槽上、下端防油雾装置的工作性能。
5）.检查机组各部位螺栓、销钉、锁片及键有否松动、脱落。
6）.检查机组转动部分的焊缝有否开裂。
7）.检查发电机上下挡风板、风圈、导风叶有否松动、断裂。
8）.检查风闸闸板磨损情况及除尘装置工作性能。
9）.检查机组导叶的漏水量。
10）.必要时调整各个轴承油槽液位开关的油位接点。
质量检验
1）、检验依据：
《水轮发电机组起动试验规程》DL507-93第4.2条、第4.4条、第4.5条
《水轮发电机组安装技术规范》GB8564-88
《水轮机调速器与油压装置技术条件》GB9652-88
《水轮机电液调节系统及装置技术规程》SD-295-88
《水轮机电液调节系统及装置调整试验导则》DL496-92
2）、检验方法及器具
瓦温：
察看机组测温盘
振动、摆度：
察看机组测振、测摆盘和人工架百分表。
调速器：
调速器电调屏、专用调试软件、笔记本电脑。
漏水量：
转速：
频率表
残压：
PT柜、万用表
5、自动开停机试验
作业方法
1）将机组各附属设备控制切至自动位置，投用水力机械保护，
2）断开发电机出口断路器及隔离刀闸。
3）将调速器置于自动位置，频率给定置于额定值。
4）由机组LCU发开机令，机组自动起动至空载运行。
5）由机组LCU发停机令，机组自动完成停机。
6）机组自动开、停机试验应在机旁（LCU）及远方（监控系统上位机）分别进行。
7）机组自动开停机试验中的检查及记录：
a）检查各自动化元件动作的正确性，必要时进行调整。
b）在中控室（上位机）及机旁（LCU）检查机组自动开停机顺序控制编程的正确性及开停机完成情况。
c）记录开、停机令发出至机组完成开、停机所需时间。
d）记录停机过程中从制动闸投入至机组全停的时间。
本项试验还应与以后各项试验交叉进行，包括给励磁及并网等。
质量检验
1）检验依据
《水轮发电机组起动试验规程》DL507-93第4.6条
《水轮发电机组安装技术规范》GB8564-88
《水电厂计算机监控系统基本技术条件》报批稿
《大型水电机组自动化元件及其系统基本技术条件》GB11805-89
2）检验方法和器具
机组LCU、上位机、调试软件和笔记本电脑。
6、调速器低油压关机试验
作业方法
1）事故低油压关机试验前的准备：
a）检查机组事故低油压停机回路动作的正确性。
b）将调速器油压装置切手动控制位置，并将压力油罐的压力及油位调至正常值。
c）设专人监视压力油罐油压及油位的变化，并准备进行有关操作。
2）事故低油压关机操作程序：
a）机组开机空转后，在压力油罐上，缓慢打开放油阀，人为将油压降至低油压关机值。
然后，关闭放油阀，停止放油，人为启动低油压关机信号作用于事故紧急关机。
b）紧急停机电磁阀启动后，应立即手动启动油泵向压力油罐供油，使其恢复到正常油位。
7、水轮发电机短路试验
作业方法
1）拆开励磁变与发电机主母线的联接，根据现场电源情况，选择合适的电源点，用高压电缆将电源引至励磁变高压侧，作为他励电源。
2）在封闭母线短路试验装置处，设置三相短路点，断开发电机出口断路器及刀闸。
3）在励磁屏旁增设三相定子电流表、转子电流、电压表，用于监测发电机短路升流情况。
4）将发电机短路范围内暂不用的CT二次侧可靠短路并接地。
5）退出所有发电机保护。
6）将励磁装置切手动调节方式，手动给定置于最低位，投他励电源，在FMK断开的情况下，检查短路范围内各CT二次侧应有电流。
7）合灭磁开关（FMK）后，操作手动给定将定子电流缓慢升至20%，普测CT二次侧通流情况，检查二次接线相互相位及三相电流平衡情况；核对各CT极性、检查各组接线中性点应无电流。
8）核对励磁变CT极性，及其差动保护接线的正确性。
9）再将定子电流逐步升高（75%左右）,检查发电机差动动作整定值，失磁、负序过电流、过负荷等保护CT二次侧相互相位及接线的正确性；检查变压器差动动作整定值；检查各测量、指示表计电流回路的正确性。
10）升流试验完成后，减磁降流，跳灭磁开关（FMK）。
11）发电机短路特性的录制：
合灭磁开关（FMK）后，逐级将定子电流升至额定值，在逐级升流过程中，同时读取三相定子电流和转子电流。
降流分级应在10点以上，绘制发电机短路特性曲线。
12）试验过程中严密监视转子集电环及碳刷运行情况。
13）发电机定子电流达到额定值时，检查轴电流保护装置二次侧输出电流值。
14）上述检测试验完成后，在发电机额定电流下，跳灭磁开关（FMK），录制发电机额定电流下的灭磁特性。
8、水轮发电机升压试验
作业方法
1）断开发电机出口断路器及其隔离刀闸。
2）投入发电机保护及水力机械保护。
3）将调速器和其它辅机控制装置切至自动控制方式。
4）机组升压采用自并励方式。
将励磁装置切手动位置，励磁调节器给定置于最低位置。
5）自动开机，并使机组运行至瓦温稳定。
6）合发电机灭磁开关，手动操作电压给定缓慢升压。
按25%、50%、75%、100%Un分级。
各级做相应检查。
7）机组升压试验中的检测：
a）检查各带电设备的运行情况。
b）检查机端各电压互感器二次回路三相电压应平衡及相序正确。
测量PT开口三角形电压输出值，在各PT间定相。
c）测量PT二次回路各端子电压及电压表计指示的正确性。
d）在100%UN时，测发电机轴电压及机组的振动、摆度值。
9、发电机空载特性曲线录制程序：
1）手动操作励磁调节器，将发电机电压降至最低值。
2）手动操作励磁给定缓升发电机电压，同时读取定子三相电压及转子励磁电流，及机组频率值。
3）在10%-60%UN范围内按10%UN分级升压；在60%-100%UN范围内，按5%UN分级升压，在100%-120%UN范围内至少读取两点（UF、IL值）。
升压限制在1.3UN和额定励磁电流之内。
当达到其中之一时，即停止升压，升压过程中，同时读取各点定子电压，转子电流和机组频率值。
4）再升压至最高电压时，迅速读数后应快速返回额定值。
5）手动操作励磁给定缓降发电机电压，同时读取各点定子三相电压及转子励磁电流，及机组频率值。
6）绘制发电机空载特性曲线。
10、水轮发电机空载下励磁装置的调整和试验
作业方法
1）断开电机出口断路器及隔离刀闸。
2）投入机组水力机械保护。
3）投入发电机保护，投入励磁系统保护。
4）开机合发电机灭磁开关，投入励磁装置。
5）手动启励试验：
预先置电压整定点，手动方式启励、分别录制各通道启励波形、记取启励超调量、摆动次数及启励时间。
6）手动逆变灭磁试验：
启励至额定电压后，投逆变灭磁并录波，记取逆变灭磁时间。
7）测定手动调节的电压调整范围：
操作电压给定，发电机端电压应能在（20-110%UN）范围内平滑调整。
8）检查励磁调节系统的电压调节范围，应符合设计要求。
自动励磁装置应能在发电机空载额定电压的70%-110%范围内进行稳定且平滑地调节。
9）励磁装置手、自动通道切换试验：
手动与自动，A、B两组调节器相互切换，机端电压波动应≤5%UN。
10）励磁装置的空载扰动试验：
将励磁装置切至自动方式，对调节器电压给定突加10%额定励磁电压的扰动（阶跃量），检查调节过程中的超调量、摆动次数及调节时间。
扰动试验应对A、B调节器分别进行。
11）励磁装置频率特性试验：
将励磁装置切至自动方式，手动操作调速器使机组转速在±3HZ范围内变化，检查发电机机端电压变化值。
录制发电机电压-频率特性曲线。
12）励磁系统的空载灭磁试验：
分别在50%、100%额定电压下，跳开灭磁开关，检查消弧情况，录制示波图，并求取灭磁时间常数。
11、水轮发电机组带主变及高压配电装置升压试验
作业方法
1）水轮发电机组对主变压器及高压配电装置升压试验前的检查：
a）发电机断路器、隔离开关、发电机电压设备及有关高压设备均已试验合格，具备投入运行条件。
b）主变压器经试验验收合格，油位正常，分接开关正常。
c）高压配电装置经试验验收合格。
d）投入发变组保护和开关站设备保护
2）机组自动开机正常后，合灭磁开关。
3）手动操作励磁装置，按25%、50%、75%、100%UN逐级升压，每级停留30分钟，监听厂变、主变运行状态。
4）检查主变、厂变、高压配电装置等带电设备的运行情况。
5）检查电压回路和同期回路的电压相序和相位应正确，测量表记指示正确。
6）检查完毕后，减磁降压。
7）模拟水机事故停机。
12、主变压器冲击试验
作业方法
1）发电机侧的断路器和隔离开关均已断开。
2）根据主结线方式确定主变高压侧的冲击路径和断路器。
3）投入主变压器中性点接地开关。
4）线路保护按系统调度要求进行投入或退出或临时整定
5）由一级站送电至二级站主变的方式进行冲击试验。
6）合断路器，使电力系统对主变压器冲击合闸5次，每次间隔约10分钟。
7）检查主变压器冲击时有无异常情况。
13、水轮发电机组并列试验
作业方法
1）检查同期回路的正确性
2）模拟并列试验：
1）断开同期点断路器和相应的隔离开关。
2）系统将电压送到同期点断路器的线路侧。
3）机组自动开机至空载状态，并将电压送到同期点断路器的机组侧
4）在机组LCU的同期装置上进行手、自动并网试验。
5）在自动方式下检查断路器合闸信号的导前时间应符合要求，检查同期指示表的正确性。
6）正式并列试验
a）在模拟并列试验完成后，断开同期点断路器，机组降压灭磁。
b）合上做模拟并列试验时断开的隔离开关。
c）机组重新升压后，在机组LCU的同期装置上进行手、自动正式并网试验。
14、水轮发电机组带负荷试验
作业方法
1）投入发电机、变压器、高压配电装置及线路各种继电保护和自动装置（按调度通知执行），开关站运行方式按调度要求执行。
2）用上位机或机组LCU自动启动机组。
3）投入自动准同期装置，用发电机出口断路器实现机组并网。
4）手动操作使机组按25%、50%、75%、100%PN逐级带上负荷，应避开机组振动区。
5）机组带负荷试验中的检查：
a）检查机组在各种负荷下的振动与摆度值。
如负载情况下振动摆度值过大，则应做负载下的动平衡。
b）检查机组各部轴承的瓦温及油温。
c）在机组负荷逐级上升时，检查当时水头下机组负荷振动区。
15、发电机负载工况下的调速器试验：
1）用调整试验方法，选择调速器在发电机负载情况下的运行参数。
2）检查发电机负载工况下调速器有功给定的响应能力及运行稳定性。
3）发电机负载工况下，检查机组现地控制单元（LCU）与调速器配合的正确性。
4）发电机负载工况下的励磁试验：
1）发电机负载工况下，检查励磁调节器调差系数的极性。
2）在有功功率分别为0%、50%、100%额定值下，调整发电机无功负荷到额定值，调节应均匀，没有跳变。
3）检查励磁系统无功给定的响应能力。
4）检查励磁系统最大及最小励磁电流限制的整定值。
5）检查电力系统稳定器（PSS）的运行能力。
6）发电机负载工况下，检查机组现地控制单元（LCU）与励磁装置配合的正确性。
16、水轮发电机组甩负荷试验
作业方法
1）将调速器的PID参数选择在空载扰动所确定的最佳值。
2）调整好测量机组振动、摆度、蜗壳压力、机组转速（频率）接力器行程等电量和非电量的监测仪表。
3）所有继电保护及自动装置均已投入。
4）自动励磁调节器的参数已选择在最佳值。
5）机组甩负荷试验按甩额定有功负荷的25%、50%、75%及100%（或当时水头下的最大负荷）下分4次完成。
6）按甩负荷试验记录表记录有关数值，同时录制过渡过程的各种参数变化曲线及过程曲线。
7）水轮发电机组突然甩负荷时，检查自动励磁调节器的稳定性和超调量。
当发电机突甩额定有功负荷时，发电机电压超调量不应大于额定电压的15%-20%，振荡次数不超过3-5次，调节时间不大于5s。
8）机组突然甩负荷后调速器的动态品质应达到如下要求：
a）甩25%额定负荷时，检查接力器不动时间应不超过0.2s。
b）甩100%额定有功负荷后，在转速变化过程中超过稳态转速3%以上的波峰不应超过2次。
c）甩100%额定有功负荷后，从接力器第一次向关闭方向移动起到机组转速摆动值不超过±0.5%为止所经历的总时间不应大于40s。
17、水轮发电机组72h带负荷连续试运行
作业方法
1）在完成前述全部试验内容经验收合格后，机组已具备并入电力系统带额定负荷连续72h试运行的条件。
2）上位机开机并网，带当时水头下的最大负荷进行连续72h试运行。
3）根据正式运行值班制度，全面记录运行所有有关参数。
4）如果72h连续试运行中，由于机组及附属设备的制造及安装质量原因引起运行中断，经检查处理合格后应重新开始72h的连续试运行，中断前后的运行时间不得累加计算。
5）72h连续试运行后，应停机检查并将蜗壳及压力钢管内的水排空，检查机组过流部分及水工建筑物和排水系统情况，消除并处理72h试运行中所发现的所有缺陷。
6）机组经过72h连续试运行并经停机处理发现的所有缺陷后，开机移交给运行单位。
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