1号机发电机空载励磁试验.docx

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1号机发电机空载励磁试验

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白城发电公司

1号发电机空载励磁试验方案

审定：

审核：

初审：

编写：

白城发电公司

2015年5月18日

试验目的

在发电机空载额定转速下，整定励磁调节器的手动、自动通道的PID参数，并对运行中的有关参数、限制器定值进行设置和检验，舒境若垃掐偶捂帕蜜勇妄弊酒粪畦绢剖旗糜钠运盯胳匿嗓绥凳者剃训隋澎摄叹锋寅赐录小驹油灿操谁悯炽私瘫悦啃巢鹏锋蛇综毅良即刷亭必鸦石弘位渴绅裸瞻纠症讹蹦黄淄悯闪孟竟梗民遭磺匙汹盒逝尝窿购玉泻衔匣军洁湛要此栖尖悄庚垢和裁苞囤避造入葛嘿抢琵札邻直簧表褂濒渣庶斗参歧靶面篡栗袒屁涨作节签僻慰约召都杖玲翘嗽饺懒戌拣备妆允犹幅童许隧躺警煞醒浑话舜孩皑衡三课劈棉陀脱拓膳勘胳廖垣跺锡虽舵掐告彬揉桶湘茶联邱娠宜含埠届感帧魁宙矿揭埔补税财贿里晨耀桐赎彭路戈鲸镶题末涣傀刘给挠抄鸳瘩敖刚租岔馋悬荣帚件毖替书期鉴胆壹柱饲铭丛蛔找撤荐桥婿百1号机发电机空载励磁试验岛墒澳拉她币斑杂嘎酉弓鞋丝黄界蝴郝先违咒串愈谜高驻短耙尽卵吾常哮艇哼蚁媳辣京桂森耻澜请真祖指缓瑟军溉徽闲湖诧逗污盂翘任进笛狮乓迎藕凸傻延氧必瞳卿袄距税皿杉魂鱼宙带霍判总膝慑羚涪怔渤洞僚橡衫豫虱越渺秀沸解榆喷馏澈样砷砌闽斥肄玩肯协黄付沃彝届绚黎馆搞茂椭荐任赦债工战肉糙鼎元青播猾廓裴综楞布然瞻挪祈唱墩曝攀管宗颜费火日奔怎汝棒磋婆锤植竹霹嫡篱倘隶成俞洽戊饭针寝酵糙咆取粕嫁牢噎烦晋相郁溪茂邹枣疚郭酞玉哩邮绝腔咋虫螺肄潜惺此膀闹击壶哩嘉匿猩尿么各炔讳勺接皇妄并针舌炳绳傈诞寻声睁躬估蛔秽酋象脱赎腻诡范慧谓峭捅勇蔑晰钨磨

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1号发电机空载励磁试验方案

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初审：

编写：

白城发电公司

2015年5月18日

一、试验目的

在发电机空载额定转速下，整定励磁调节器的手动、自动通道的PID参数，并对运行中的有关参数、限制器定值进行设置和检验，检验通道切换功能和PT失效功能，检查励磁调节器一、二次电流回路及电压回路的正确性，检验励磁调节器动态特性及测试灭磁时间常数，，测定发电机定子电压与转子电流的关系，检验发电机磁路的饱和程度，为负载试验作好准备。

二、试验条件：

1、运行方式：

1.1500kV变电所解环方式：

50116隔离刀闸、5011627接地刀闸全部在分闸位置，并断开操作电源。

1.210kV厂用1A、1B、公用01A段工作电源进线开关在检修位置，并断开操作电源。

1.3发电机出口PT小车推入，且二次空开合位。

1.4发电机转速维持3000转。

2、试验条件

2.1断开50116隔离刀闸，并断开其操作电源。

2.2断开5011627接地刀闸，并断开其操作电源。

2.3发电机绝缘测试合格。

2.4拆除所有与发变组系统相关的接地线。

2.5并网前试验时发变组保护应按附件一投入，试验结束准备并网时按正常要求执行。

三、试验项目及方法

所有现场进行的试验项目应遵照以下国家技术标准：

《DL/T843-2010大型汽轮发电机励磁系统技术条件》

《DL/T1166-2012大型发电机励磁系统现场试验导则》

试验项目包含下列内容，可根据现场实际情况进行调整：

1、励磁调节器起励试验

1.1实验条件：

起励控制的静态检查结束，励磁调节器的PID参数已进行初步整定，发电机转速为额定转速。

1.2试验内容：

进行励磁调节器不同通道、自动和手动方式、远方和就地的起励操作，进行低设定值下起励和额定设定值下起励。

1.3试验方法：

投入发电机过电压保护，将该保护定值设定为115%额定电压，无延时跳开灭磁开关。

1.3.1手动方式起励试验（低设定值）

修改如下参数：

P10302＝Man on

P2105（手动给定值下限）修改为0%

P2106（手动给定值上限）修改为105%

P2107（手动给定值第1预设值）修改为9%

P304（起励切除电压）修改为16%

1.3.2定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）、

10501（励磁电流相对值）、

10505（励磁电压相对值）

12110（控制电压）、

10503（同步电压相对值）、

10330（起励令）

设置完毕后，检查起励电源投入且正常，合灭磁开关，进行发电机起励试验，发电机机端电压升到较小值（约5000V左右）稳定，逐渐增加励磁电流，手动录取发电机机端电压曲线，直至额定。

1.3.3自动起励

P10302＝Auto on

P1901（AVR给定值上限）修改为110%

P1902（AVR给定值下限）修改为90%

P1903（AVR给定值第1预设值）修改为100%

P304（起励切除电压）修改为30%

定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）、

10501（励磁电流相对值）、

10505（励磁电压相对值）

12110（控制电压）、

10310（自动运行）

10330（起励令）

设置完毕后，检查起励电源投入且正常，合灭磁开关，进行发电机起励试验，手动录取发电机机端电压曲线。

1.4评判标准：

能够成功起励，发电机电压稳定在设定值，发电机零起升压时，发电机端电压应稳定上升，其超调量应不大于额定值的10%。

有调峰作用的机组应该均被快速并网能力，其励磁系统自动通道起励时间应小于15S。

2、自动及手动电压调节范围测量试验

2.1试验条件：

发电机空载稳定工况下运行。

2.2试验内容：

设置调节器通道，先以手动方式再以自动方式调节，起励后进行增减给定值操作，至达到要求的调节范围的上下限。

记录发电机电压、转子电压、转子电流和给定值，同时观察运行的稳定情况。

2.3试验方法：

2.3.1自动方式：

P1901（AVR给定值上限）修改为110%、

P1902（AVR给定值下限）修改为70%

定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）、

10501（励磁电流相对值）、

10505（励磁电压相对值）

12110（控制输出触发角）

711（设定值达上限）

712（设定值达下限）

启励，缓慢增、减磁，直至机端电压达到要求的调节上下限，观察可调节范围（超出调节范围后会有报警出现、注意防止发电机过激磁保护动作）。

2.3.2手动方式：

P2105（手动给定值下限）修改为20%

P2106（手动给定值上限）修改为110%

定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）、

10501（励磁电流相对值）、

10505（励磁电压相对值）

12110（控制输出触发角）

711（设定值达上限）

712（设定值达下限）

启励，缓慢增、减磁，直至机端电压达到要求的调节上下限，观察可调节范围（超出调节范围后会有报警出现、注意防止发电机过激磁保护动作）。

2.4评判标准：

手动励磁调节时，上限不低于发电机额定磁场电流的110%，下限不高于发电机空载磁场电流的20%，同时不能超过发电机电压的限制值。

自动励磁调节时，发电机空载电压能在额定电压的70%-100%范围内稳定平滑的调节。

在发电机空载运行时，DCS或手动连续操作下，自动励磁调节的调压速度应不大于每秒1%发电机额定电压，不小于0.3%发电机额定电压。

注意：

如发电机与主变压器连接不能断开，则试验过程中励磁电流上限应保证机端电压不超过1.05倍定电压。

3、灭磁试验及转子过电压保护实验

3.1试验条件：

灭磁装置静态检查结束，做好试验测量录波准备。

3.2试验内容：

灭磁试验在发电机空载额定电压下按正常停机逆变灭磁、单分灭磁开关灭磁、远方正常停机操作灭磁、保护动作跳灭磁开关灭磁4种方式进行，测录发电机端电压、磁场电流和磁场电压的衰减曲线，测定灭磁时间常数，必要时测量灭磁的动作顺序。

3.3试验方法：

P301（允许断开磁场开关）修改为0（不允许）

定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）

10210（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（控制输出触发角）

设置好后，灭磁，记录数据（注意测量灭磁后的残压）

3.4评判标准：

灭磁开关不能有明显的灼痕，灭磁电阻无损伤，转子过电压保护无动作，任何情况下灭磁时发电机转子过电压不应超过转子出厂工频耐压试验电压幅值的70%，应低于转子过电压保护动作值。

4、自动电压调节通道切换及自动/手动控制方式切换试验

4.1试验条件：

在发电机90%额定空载电压状态下进行，做好录波准备。

4.2实验内容：

在空载运行工况下，人工操作调节器通道和控制切换方式，录波记录发电机电压。

模拟通道故障、调节器电源消失等故障情况进行自动通道切换检查。

4.3试验方法：

4.3.1自动方式下通道切换试验

P10302＝Auto on

定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（通道控制电压输出）

10340（通道运行）

12120（双通道切换准备就绪）

设置好后，进行通道切换，即CH1->CH2->CH1，观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。

4.3.2手动方式下通道切换试验

P10302＝Man on

录制下列参数波形：

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（通道控制电压输出）

10340（通道运行）

12120（双通道切换准备就绪）

设置好后，进行通道切换，即CH1->CH2->CH1，观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。

4.3.3自动/手动控制方式切换试验

定义ECT录波图：

P11909（手动切自动时有较大波动）

P12109（自动切手动时有较大波动）

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（通道控制电压输出）

12117（自动与手动间的切换准备就绪）

10340（通道运行）

10310（自动运行方式）

10311（手动运行方式）

录波窗口时长设定:

  15 S

设置好后，进行手动/自动控制方式切换，即AUTO->MANUAL->AUTO,观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。

4.3.4模拟通道故障、调节器电源消失等故障情况进行自动通道切换检查，观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。

（试验还可通过修改参数P10302值完成）

4.4评判标准：

发电机空载自动跟踪切换后机端电压稳态值变化小于1%额定电压，机端电压变化暂态值最大变化量不超过5%额定机端电压。

5、发电机空载阶跃响应实验

5.1实验条件：

发电机空载稳定运行，励磁调节器工作正常。

按照节约扰动不使励磁系统进入非线性区域来确定阶跃量，阶跃量一般为发电机额定电压的5%。

5.2实验内容：

设置励磁调节器为自动方式，设置阶跃试验方式，设置阶跃量，发电机电压为空载额定电压，在自动电压调节器电压相加点叠加负阶跃量，发电机电压稳定后切除该阶跃量，发电机电压回到额定值。

采用录波器测量记录发电机电压、磁场电压等的变化曲线，计算电压上升时间、超调量、震荡次数和调整时间。

阶跃过程中励磁系统不应进入非线性区域，否则应减少阶跃量。

5.3试验方法（CMT软件）：

（为防止发生异常，可在90%UN下进行阶跃试验，阶跃响应品质合格后再在额定值下进行阶跃试验）

5.3.1手动通道阶跃试验 

AVR 状态检查 

- AVR已切至手动模式； 

- 调整机端电压至额定；

-修改参数：

令P3434=0

P7110=3434 

在Trending菜单下定义：

DefineStepA:

P3434=-500（向下5%阶跃），

DefineStepB:

P3434=0（恢复原值，即向上5%阶跃），

由CMT操作先按StepA然后按StepB，定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（控制输出触发角）、

5.3.2自动通道阶跃试验 

AVR 状态检查 

- AVR已切至手动模式； 

- 调整机端电压至额定；

-修改参数：

令P3434=0

P6908=3434 

在Trending菜单下定义：

DefineStepA:

P3434=-500（向下5%阶跃），

DefineStepB:

P3434=0（恢复原值，即向上5%阶跃），

由CMT操作先按StepA然后按StepB，定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（控制输出触发角）、

5.4评判标准：

自并励静止励磁系统的电压上升时间不大于0.5S，震荡次数不超过3次，调节时间不超过5S，超调量不大于30%。

6、冷却风机切换试验条件、内容及评判标准

6.1试验条件：

发电机空载运行，励磁调节器以正常自动方式运行。

6.2实验内容：

整流柜风机为双套冗余设计，双路电源供电。

模拟一路电源故障，观察备用风机是否启动；断掉风机工作电源，观察是否能够切换到备用电源继续工作。

6.3试验方法：

方法一：

断开风机主回路电源空开，风机电源切换至备用电源；合上风机主回路电源空开，LCP复位，风机电源切换至主电源。

方法二：

手动减磁，使发电机出口电压降低，当风机主回路电源电压降低至低电压继电器动作值时，风机电源切换至备用电源；手动增磁，使发电机出口电压升高，当风机主回路电源电压升高至低电压继电器返回值时，风机电源切换回主电源。

定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

6.4评判标准：

当工作风机故障停止运行时，备用风机应自动启动运行；风机交流电源断电的情况下，应自动切换到备用电源工作。

7、电压互感器（TV）二次回路断线的实验条件、内容及评判标准

7.1试验条件：

在发电机95%额定空载电压状态下进行，做好录波准备。

7.2试验内容：

励磁系统正常运行时人为模拟任意TV断一相，励磁调节器应能进行通道切换保持自动方式运行，同时发出TV断线故障信号。

励磁调节器在备用通道再次发生TV断线是应切换到手动运行方式运行。

模拟TV两相同时断线时，励磁调节器应能切换到手动方式运行。

当恢复切断的TV后，励磁调节器的TV断线故障信号应复归，发电机保持稳定运行不变。

7.3试验方法：

发电机机端电压端子号：

第一组

第二组

X45-11

A613II

X45-21

A623II

X45-13

B613II

X45-22

B623II

X45-15

C613II

X45-23

C623II

7.3.1定义ECT录波图：

10201（电机电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（控制电压输出）

10310（自动运行）

10340（通道运行）

设置完毕后，

7.3.2先模拟第一路TV单相断线，拉开第一路电压端子排连片，观察运行情况，然后模拟第二路TV单相断线，拉开第二路端子排连片，观察运行状况，最终应实现CH1自动–CH2自动-CH2手动。

7.3.3模拟TV两相断路试验，观察运行情况，励磁调节器应能切换到手动方式运行。

恢复切断的TV，观察发电机相关参数及运行情况。

7.4评判标准：

TV一相断线时发电机电压应当基本变；TV两相断线时，机端电压超过1.2倍的时间不大于0.5S。

8、V/Hz限制试验

8.1实验条件：

在发电机空载稳定运行工况下，励磁调节器以自动方式正常运行。

8.2试验内容：

在机组额定转速下降低U/f限制整定值，通过电压正阶跃试验检测限制功能的有效性。

如发电机组转速可调范围允许，也可在原有的整定值下降低频率进行实测。

8.3试验方法：

参数1911修改为102%

参数1912修改为102%

保持发电机额定转速，调整V/Hz限制定值为94.16%额定电压，发电机电压调整为95%额定电压，进行+5%阶跃试验，检查V/Hz限制器动作，限制发电机电压在94.16%额定电压，录波检验限制功能正确，恢复V/Hz限制定值。

定义ECT录波图：

10201（机端电压相对值）

10501（励磁电流相对值）

10505（励磁电压相对值）

12110（通道控制电压输出）

11907（V/Hz限制动作）

8.4评判标准：

V/Hz限制动作后运行稳定，动作值与设置值相符。

四、试验接线

1、空载录制波形，需要接引发电机定子电压，转子电流。

接至励磁调节器间隔：

1）定子电压接X45-11/13/15（二次）;

2）转子电流接直流母线的分流器（0-75mV）。

2、定子开路时灭磁时间常数，需要接引发电机转子电压、转子电流和灭磁开关位置到便携式录波器。

接至励磁柜：

1）转子电压接自直流母线直取，接引至编写录波器的直流V3端子;转子电流接直流母线的分流器（0-75mV）；

2）灭磁开关位置：

X22-5/55，取开关量变位启动录波。

五、试验注意事项

1、试验时间以调度批准时间为准。

2、试验前相关人员需掌握此次试验项目及试验的具体内容。

3、系统运行方式及机组运行工况满足试验要求，试验方可进行。

4、试验开始后，发变组系统带电，无关人员应离开1号励磁变、1号主变、1号发电机机端等区域，电机及配电应始终有人在发电机及变压器本体处进行巡视，一旦有异常情况，立即通知试验人员。

5、试验时修改的参数严禁保存，最后靠失电进行参数恢复。

6、在测量发电机残压时必须戴绝缘手套。

7、对讲机、手机、固定电话通讯系统畅通，保持工作联系顺畅。

8、确认运行做好安全措施后方可进行试验。

9、试验过程中，如出现异常，应立即停止试验如有必要立即通知跳开灭磁开关，查明原因并排除后方可继续试验。

10、所有试验人员必须听从现场负责人统一指挥，严禁违章作业，若有异常及时汇报当值值长。

11、此实验耗时约2小时。

6作业组织机构

现场指挥：

当班值长

现场协调：

纪进卜

技术负责人：

王健

试验参加人员：

温焱、许军科、云强、雒希勇、李旭、张超、

运行操作：

运行值班员

附件一：

发电机空载励磁试验时的发变组保护的投入要求

A屏：

1LP1

投主变差动保护

投入

1LP2

投主变高压侧后备保护

投入

1LP3

投主变接地零序保护

投入

1LP14

投发电机差动保护

投入

1LP15

投发电机相间后备保护

投入

1LP16

投发电机匝间保护

投入

1LP17

投定子接地零序电压保护

投入

1LP18

投定子接地三次谐波电压保护

投入

1LP19

投转子一点接地保护

投入

1LP20

投转子两点接地保护

退出

1LP21

投定子对称过负荷保护

投入

1LP22

投定子负序过负荷保护

投入

1LP23

投发电机失磁保护

退出

1LP24

投发电机失步保护

退出

1LP25

投发电机过电压保护

投入

1LP26

投发电机过励磁保护

投入

1LP27

投发电机逆功率保护

退出

1LP28

投发电机频率保护

退出

1LP29

投发电机误上电保护

投入

1LP30

投发电机启停机保护

投入

1LP32

投励磁后备保护

投入

1LP33

投第一套振解保护

退出

1LP34

投第一套稳控保护

投入

1LP35

投5012失灵联跳发电机

退出

1LP36

投5011失灵联跳发电机

退出

1TLP1

跳5011断路器线圈1

退出

1TLP3

跳5012断路器线圈1

退出

1TLP5

关主汽门

退出

1TLP7

跳灭磁开关

投入

1TLP14

减励磁

退出

1TLP17

跳1111断路器

退出

1TLP18

跳1112断路器

退出

1TLP19

启动1A分支切换

退出

1TLP20

启动01A分支切换

退出

1TLP21

启动1B分支切换

退出

1TLP22

跳1113断路器

退出

B屏与在A屏的基础上退出转子一点接地保护。

出口只跳灭磁开关。

C屏：

1LP1

投高厂变装置检修

退出

1LP2

投高厂变差动保护

投入

1LP3

投高厂变高压侧相间后备保护

投入

1LP6

投高厂变高压侧TV检修

退出

1LP7

投高厂变A分支后备保护

投入

1LP8

投高厂变A分支TV检修

退出

1LP9

投高厂变B分支后备保护

投入

1LP10

投高厂变B分支TV检修

退出

1LP11

投高厂变A分支零序保护

投入

1LP12

投高厂变B分支零序保护

投入

2LP1

投高公变装置检修

退出

2LP2

投高公变差动保护

投入

2LP3

投高公变高压侧相间后备保护

投入

2LP6

投高公变高压侧TV检修

退出

2LP7

投高公变低压侧后备保护

投入

2LP8

投高公变低压侧TV检修

退出

2LP11

投高公变低压侧零序保护

投入

1TLP1、2TLP1

跳5011断路器线圈1

退出

1TLP2、2TLP2

跳5012断路器线圈1

退出

1TLP3、2TLP3

跳灭磁开关

投入

1TLP4、2TLP4

关主汽门

退出

1TLP5、2TLP5

跳1111断路器

退出

1TLP7、2TLP7

跳1112断路器

退出

1TLP9、2TLP9

跳1113断路器

退出

1TLP12、2TLP12

启动1A分支切换

退出

1TLP13、2TLP13

启动1B分支切换

退出

1TLP14、2TLP14

启动01A分支切换

退出

1TLP15

闭锁1A分支切换

退出

1TLP16

闭锁1B分支切换

退出

2TLP17

闭锁01A分支切换

退出

D屏与C屏保护投入情况相同。

出口只跳灭磁开关。

E屏

7LP1

投主变装置检修状态

退出

7LP3

投非电量延时保护1

投入

7LP4

投主变冷却器故障起动跳闸

退出

7LP5

投励磁系统故障起动跳闸

投入

7LP6

投励磁变温度高跳闸

退出

7LP7

投主变本体重瓦斯起动跳闸

投入

7LP8

投主变绕组温度高起动跳闸

退出

7LP9

投发电机断水及热工保护

投入

7LP10

投主变压力释放起动跳闸

退出

8LP1

投高厂变及高公变装置检修

退出

8LP3

投非电量延时保护2

投入

8LP5

投高厂变绕组温度高跳闸

退出

8LP6

投高公变绕组温度高跳闸

退出

8LP7

投高厂变重瓦斯起动跳闸

投入

8LP8

投高公变重瓦斯起动跳闸

投入

8LP9

投高厂变压力释放起动跳闸

退出

8LP10

投高公变压力释放起动跳闸

退出

8LP16

热工保护投入允许

投入

7TLP1、8TLP1

跳50