电气整套启动调试方案.docx
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电气整套启动调试方案
电气整套启动方案
河南电力建设调试所
工程名称
鹤壁电厂二期扩建工程2×300MW机组
文件名称
电气整套启动方案
文件类别
分系统／整套启动调试
批准
年月日
会
签
建设单位
工程
年月日
生产
年月日
监理单位
年月日
安装单位
年月日
调试单位
批准
年月日
审核
年月日
编写
年月日
目次
1目的…………………………………………………（04）
2依据…………………………………………………（04）
3系统及设备简介……………………………………（04）
4调试内容及验评标准………………………………（08）
5组织分工……………………………………………（09）
6使用仪器设备………………………………………（09）
7调试应具备的条件…………………………………（09）
8调试步骤……………………………………………（11）
9安全技术措施………………………………………（17）
10调试记录……………………………………………（17）
11附图（表）…………………………………………（17）
1
目的
为了明确电气专业整套启动调试工作的任务和参建各方职责,规范整套调试项目和程序,使整套启动调试工作有组织、有计划、有秩序地顺利进行，提高调试质量，确保机组安全、稳定、经济地投入试生产运行，特制定本方案。
机组的电气专业整套启动调整试验是新建火电工程移交生产的最后一道工序，处于十分重要的地位，担负着很重要的作用。
通过整套启动调试工作保证整个机组的性能指标满足设计要求。
本方案仅作为电气整套启动调试原则步骤，各参与单位在会签、批准后应遵照执行。
本方案在实施过程中的修改、变更，届时由启动验收委员会任命的启动试运总指挥决定。
2依据
2.1《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）及相关规程》。
2.2《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》。
2.3《火电机组达标投产考核标准（2000年版）及其相关规定》。
2.4《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-91）。
2.5《继电保护及电网安全自动装置检验条例》。
2.6《电力建设安全工作规程（火力发电厂部分）》。
2.7国家及行业有关技术规范、标准。
2.8设计、制造技术文件、资料。
2.9相关的合同文件。
2.10调试大纲。
3设备及系统简介
3.1系统及设备介绍
鹤壁电厂二期扩建工程安装2台300MW机组，#3、#4机组均采用发电机—变压器线路单元组接线方式，新建220kV开关站一座。
#3、#4发变组断路器之间装设中间断路器，构成内桥接线方式，增加了运行方式的灵活性。
#3、#4发变组分别经Ⅲ鹤桃线、Ⅳ鹤桃线与对侧220kV桃园变电站连接。
新建220kV开关站内设置网络继电器室，配置220kV配电设备的计量、测量、保护及自动装置等二次系统设备。
220kV线路保护采用双重化配置，以光纤作为线路两侧保护装置信息交换通道，单设内桥断路器保护屏一面。
另在网络继电器室内设置关口表屏、远动屏、220kV故障录波屏、保护故障信息子站及安全自动装置屏。
单元机组发变组保护装置采用国电南京自动化股份有限责任公司生产的DGT-801数字式发电机变压器保护装置，双重化配置，非电量保护与模拟量保护分屏布置。
#3机组保护继电器间配置一台故障录波装置，为机组提供故障或异常瞬时波形记录。
发电机至主变、高厂变采用封母连接。
每台机组设置一台高压厂用工作变压器，变压器的高压侧电源由本机组发电机出口引接，低压侧分别接至两段6kV工作母线。
#3、#4机组设计一台起备变作为启动备用电源，起备变的配电装置布置在一期220kV变电站的备用间隔。
主厂房内#3、#4机组6kV工作母线分为四段布置，6kV各工作段备用电源分别经共箱母线连接至启备变低压侧。
6kV各工作段配有高压厂用电源快切装置一套（PZH-1A），工作电源和备用电源之间可以进行正常操作切换和事故自动快速切换，满足了机组运行时对厂用电源的要求。
单元机组厂用配电装置及220kV开关站配电装置的测量、控制、信号全部进入机组DCS控制系统，大大提高了机组的自动化运行水平。
3.2电气主要设备技术规范
3.2.1发电机
发电机由东方电机股份有限公司生产，型号为QFSN-300-2-20B型，冷却方式为水、氢、氢发电机。
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
额定功率
MW
300
2
最大连续功率
MW
330
3
额定电压
kV
20
4
额定电流
kA
10.189
5
额定功率因数
0.85
6
额定励磁电流
A
2075
计算值
7
额定励磁电压（100ºC）
V
455
计算值
8
冷却方式
水、氢、氢
9
超瞬变电抗（保证值）
≥0.15
10
瞬变电抗
≤0.25
11
强励顶值电压倍数
≥2
12
强励电压响应比
/s
≥2
13
允许强励时间
s
10
3.2.2主变
主变压器由西安西电变压器有限责任公司生产，型号为SFP10-370000/220。
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
额定容量
MVA
370
2
额定电压
kV
242+1/-3⨯2.5%/20
3
连接组标号
YNd11
4
短路阻抗
14%
5
冷却方式
ODAF
6
总损耗
kW
820
3.2.3启动备用变压器
高压启备由保定天威保变电气股份有限公司生产，型号为SFFZ-40000/220。
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
额定容量
MVA
40
2
额定电压
kV
230±8⨯1.25%/6.3-6.3/10.5
3
连接组标号
YNyn0yn+d
4
半穿越短路阻抗
17.94%
5
冷却方式
ONAF/ONAN
6
穿越负载损耗
kW
157.3
7
空载损耗
kW
39.8
3.2.4高压厂用变压器
高压厂用变压器由西安西电变压器有限责任公司生产
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
额定容量
MVA
40
2
额定电压
kV
20±2X2.5%/6.3-6.3kV
3
连接组标号
D,yn1-yn1
4
半穿越短路阻抗
15.0％
5
冷却方式
自然油循环风冷
6
短路损耗
kW
≯170kW
7
空载损耗
kW
≯25
3.2.5柴油发电机组
柴油发电机组柴油发电机由西安蓝天石化设备有限公司生产，型号XS650K型。
序号
名称
单位
技术参数
备注
1
额定功率
KW
520
2
最大连续功率
KW
572
3
额定电压
V
380/220
4
额定电流
A
1000
5
额定功率因数
0.80
6
额定频率
Hz
50
7
额定转速
r/min
1500
8
相数
3
9
绝缘等级
H
3.2.6送配电装置
序号
名称
型号
单位
技术参数
1
高压厂用变
SFF10-40/20
MVA
40
2
封闭母线主回路
Φ1050x8/Φ500x12
3
封闭母线厂用分支
Φ700x5/Φ150x10
4
SF6断路器
HPL245B1
220kV
5
SF6电流互感器
IOSK-245
6
220kV电压互感器
TYD-220/√3-0.01H
7
220kV隔离开关
GW17-220W
8
6kV真空开关
8BK20/30
3.2.6主要二次设备
序号
名称
型号
制造厂
技术参数
1
发变组、起备变
保护装置
DGT-801
南京国电南自
2
故障录波装置
LBD-MGR
保定浪拜迪
V2001/T
3
直流电源系统
GZDW
深圳奥特讯公司
220V
4
UPS不停电电源系统
GALAXYPW
扬州东方集团易事特科技有限公司
5
发电机励磁系统
UNITROL---5000
ABB
6
高压厂用电
快速切换装置
PZH—1A
镇江华东设备厂
7
发电机同期装置
SID-2CM
深圳智能
4调试内容及验评标准
4.1调试内容
试运阶段
序号
调试项目
空
负
荷
整
套
调
试
1
升速过程中的试验：
在盘车状态及升速过程中测量发电机转子绕组的绝缘电阻及交流阻抗、功率损耗。
2
发电机短路试验：
在机端短路，录取发电机短路特性；在不同的电流下检查保护及测量回路，检查发电机本体。
3
发电机空载试验：
录取发电机空载特性；在不同的电压下检查保护及测量回路；测量灭磁后发电机定子残压及相序，录取发电机灭磁时间常数；测量额定电压下轴电压；检查发电机本体。
4
励磁系统动态试验：
自动通道升压及电压调节范围，手控通道升压及电压调节范围，手控通道与自动通道切换试验，自动通道切换试验，10%阶跃试验，励磁系统频率特性试验，手控零起升压，自动零起升压。
5
同期回路检查及假同期试验：
发电机零起升压，检查同期回路；假同期检查，同期装置自动调压、自动调速功能，整定合闸导前时间。
6
发电机同期并网：
自动方式并网。
带
负
荷
整
套
调
试
7
机组带负荷试验：
发变组保护及测量回路检查；励磁系统带负荷试验；不同负荷下测量发电机轴电压。
8
高压厂用电源（工作与备用）切换试验：
按照选定的切换方式进行工作电源与备用电源之间的切换。
9
机组甩负荷试验，录取甩负荷过程中机端电压的变化情况。
满负荷
试运
10
机组168h满负荷试运：
综合检查电气一、二次设备的运行情况，处理与调试有关的缺陷及异常情况，并做好机组试运记录。
4.2验评标准
为《火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）》中有关整套启动阶段所涉及到的验评内容、标准、方法。
5组织分工
5.1整套启动试验应在整套试运小组的统一指挥下进行，各有关单位分工明确，职责清楚，密切合作完成整套启动的试验工作。
5.2电气调试人员负责启动试验过程中二次设备操作的监护，试验的接线，二次回路的测量检查，记录并整理试验数据。
试验工作应严格按照方案要求进行。
5.3运行人员负责试验中的有关操作，并按代管协议进行运行设备的代管。
5.4安装人员负责临时试验接线的安装、拆除及一次设备操作的监护，负责主要设备的巡视检查及设备缺陷的处理。
5.5运行的当班值长负责与电网调度联系。
6使用仪器设备
完成整套启动试运阶段的试验、试运工作须配备好以下仪器、设备。
序号
设备名称
型号
量程
数量
精度
等级
用途
备注
１
卡钳电流/相位表
M-600
1
0.2
检查电压电流回路
2
6kV核相棒
HX-10000
1
一次核相
3
交流伏安表
T24
1
0.2
转子交流阻抗测试
4
兆欧表
3122
1
测试绝缘
5
直流毫伏毫安表
C41
1
0.2
转子交流阻抗测试
6
瓦特表
D26
0.5
转子交流阻抗测试
7
数字万用表
UNIT
检查电压回路
8
发电机特性试验记录仪
PMDR-102
特性试验、励磁试验
7调试应具备的条件
7.1调试应具备的条件
7.1.1发变线路组及其附属系统的一次设备已按照《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定试验合格并通过验收签证，具备投运条件。
7.1.2发变线路组及厂用电系统保护按提供的定值通知单整定校验完毕，二次回路调试结束，传动试验结束并通过验收签证，具备投运条件。
7.1.3测量仪表、变送器校验完毕，二次回路调试结束，具备投运条件。
7.1.4励磁调节器、同期装置、故障录波器等静态试验完毕，二次回路调试结束，传动试验结束并通过验收签证，具备动态试验条件。
7.1.5UPS不停电电源装置工作正常，输出电压性能良好，自动切换正常，传动试验结束并通过验收签证。
7.1.6柴油发电机系统调试完毕，处于良好备用状态。
7.1.7厂用电快切装置静态试验完毕，传动试验结束并通过验收签证。
7.1.8发变线路组及厂用电系统所有的控制、保护、信号回路传动正常，符合设计要求，并经验收签证。
7.1.9所有的电气设备配电室、专用间名称编号齐全，标识清楚，危险部位应按安全规程的要求悬挂警示牌。
7.1.10经单体试验、分系统试运检验合格，所有辅助电气设备通过验收签证，具备整套启动条件。
7.1.11Ⅲ（Ⅳ）鹤桃线220kV线路的光纤、高频通道对调试验正常，线路具备送电条件。
7.1.12发电机辅助系统（氢、水、油系统）分系统试运完毕，具备整套启动条件。
7.1.13锅炉、汽机及其附属系统分系统试运完毕，辅机联锁试验结束并通过验收签证，具备整套启动条件。
7.1.14照明系统完善，事故照明及特殊照明能正常投用。
7.1.15通讯、远动、电量远传设备调试完毕，AGC系统可以投运，满足试验、生产需要。
7.1.16在#3机（#4机）试验区域及公用设施区域内，所有土建工作完毕，孔洞沟道盖板齐全，围拦完整，道路通畅，通风良好，现场清理干净，无关人员撤离现场。
7.1.17消防器材配备齐全，消防系统完善，并经消防部门检查合格；消防措施得力，人员到位。
7.1.18运行人员培训上岗，熟悉运行规程，运行各部保持通讯畅通。
7.1.19整套启动领导指挥组织完善，分工清楚，责任明确。
7.1.20整套启动方案经有关各方充分讨论、会签，由试运总指挥批准可付诸实施。
7.1.21质检中心站按照《火电工程整套启动前质量监督检查典型大纲》的要求进行监督检查合格，满足整套启动条件，启动委员会同意整套启动。
7.2整套启动前的准备工作
7.2.1从厂用6kV工作段备用间隔取临时电源，经电缆接至励磁变的高压侧，作为发电机短路、空载试验电源。
临时电源的开关、保护装置（输入试验所需的定值）应经传动试验合格。
用临时电源对励磁变进行3次冲击，测量并记录励磁变低压侧电压值和相序。
7.2.2测量下列设备的绝缘电阻应合格
（1）发电机连同出口母线、高厂变高压侧及主变低压侧。
（2）励磁变连同试验电源所用6kV开关及电缆。
（3）主变连同高压侧母线、断路器、隔离刀及CT、PT。
（以上各项用2500V兆欧表测量）
（4）可控硅整流柜及发电机转子绕组（用500V兆欧表，测量时正负极临时短接）。
7.2.3检查发变线路组电气开关、刀闸在断开位置，并处于解备状态。
7.2.4合上Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1甲地，在Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1开关与Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1甲刀闸之间导线上装设三相短路连线，短路线截面应满足主变额定电流下发热要求。
7.2.5检查试验回路所有的操作保险、动力保险、PT保险完好，并有足够的备用。
7.2.6检查试验回路所有的CT回路无开路，PT回路无短路。
7.2.7检查主变、高厂变瓦斯继电器内的瓦斯气体已放净。
7.2.8准备好测量转子交流阻抗和功率损耗的试验接线。
7.2.9准备好发电机短路、空载试验二次接线。
7.2.10准备好所需的录波仪器、仪表、工具、图纸资料和试验表格。
7.2.11投入发电机定子绕组、铁芯温度、冷却水温度检测。
7.2.12投入发变组故障录波器。
7.2.13运行人员上岗值班，熟悉整套启动方案由调试人员进行技术交底。
7.2.14运行单位准备好绝缘靴、绝缘手套、绝缘垫、接地线等安全防护用具。
7.2.15施工单位已根据机组整套启动方案和措施的要求，作好临时设施，配备足够的维护检修人员，并有明确的岗位责任制，在整套试运组统一指挥下作好检修维护工作。
7.2.16试验应由工程师及以上资格的调试人员负责，或具有调试同类容量以上机组经验的助理工程师负责，为保证试验安全和试验数据的准确性、可靠性，应组成四人以上试验小组完成试验。
8调试步骤
8.1发电机转子交流阻抗测试
8.1.1在汽轮机不同转速下发电机转子绝缘电阻及交流阻抗测定：
发电机转子交流阻抗及功率损耗应在盘车状态及升速过程中测量,需测量的数据如下表所示。
转速（r/min）
盘车状态
500
1500
2300
3000
超速后
电压（V）
电流（A）
功率（W）
绝缘电阻（MΏ）
注:
此项试验进行时,发电机转子应彻底与励磁系统隔离。
8.1.2试验完成后，注意及时拆除试验接线。
8.2发电机变压器组短路试验
8.2.1发电机的内冷水系统正常运行，内冷水质合格，汽机定速3000r/min。
8.2.2确认Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1甲在分位，检查主变高压侧三相短路线压接可靠。
8.2.3确认高厂变低压侧分支开关在断开位置。
8.2.3合上Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1开关，断掉其操作、控制电源。
合上主变中性点地刀鹤223中地（或鹤224中地），合上发电机中性点隔刀。
8.2.4检查发电机出口及中性点PT一、二次保险完好并投入运行。
8.2.5投入主变、高厂变冷却通风系统。
8.2.6运行人员投入发电机断水、发电机转子接地、励磁变过流、励磁变绕组过负荷、主变瓦斯保护、主变压力释放保护、主变温度高保护、冷却器全停保护、定子对称过负荷、主变复压过流保护、热工保护、发电机过电压保护（短路试验中突然开路会造成发电机过电压）及高厂变全套的保护投入压板，所有保护出口仅投跳灭磁开关。
8.2.7调试人员拆除Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1开关辅助接点至励磁系统及热控DEH的接线。
8.2.8调试人员将励磁调节器设为手动方式。
投入励磁系统的试验电源，合上灭磁开关，手动调节励磁,升发电机的定子电流到10%In。
8.2.9安装人员负责巡视发电机滑环、出线CT等处有无异常，及时向试验指挥人员反映。
8.2.10调试人员检查发变组各侧CT二次电流回路无开路，电流值、相位正确，三相平衡，指示表计、DCS上显示电流正确。
8.2.11升发电机电流到80%In,检查发电机差动、发变组差动、主变差动及励磁变差动电流回路接线的正确性，检查励磁变过流、励磁变绕组过负荷、主变复压过流保护、定子对称过负荷、定子不对称过负荷采样正确，保护运行正常。
检查完毕后，及时投入以上保护。
8.2.12检查失磁、失步、逆功率保护电流采样正确。
8.2.13手动调节励磁录制发变组三相稳定短路特性曲线。
将曲线画在事先准备好的制造厂出厂曲线上，并进行比较，误差应在允许范围以内,录取数据如下:
定子电流（A）
转子电流（A）
转子电压（V）
8.2.14降低励磁电流至最小，断开灭磁开关，断开Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1开关。
8.2.15拆除主变高压侧短路导线，拉开Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1甲地。
8.3发电机变压器组空载升压试验
8.3.1发电机变压器组、高厂变冷却系统投入运行。
8.3.2检查发电机变压器组系统的短路点已全部拆除。
8.3.3确认Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1、Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1甲和Ⅲ（Ⅳ）鹤桃1甲地均在断开位置，高厂变低压侧分支开关及刀闸在断开位置。
8.3.4调试人员将励磁调节器设为手动方式。
投入励磁系统的试验电源，合上灭磁开关，手动调节励磁,使发电机电压升压到额定电压的30%Un左右。
8.3.5安装配合人员检查发电机、主变、高厂变等一次系统有无异常情况。
8.3.6手动调节励磁使发电机升压至额定值，调试人员检查保护屏、电度表屏、变送器屏、励磁调节柜、同期装置、快切装置屏、发变组故障录波屏的电压值和相序正确。
8.3.7调试人员检查发电机过电压、失磁、匝间、定子接地、TV断线、逆功率、起停机、主变复压过流、高厂变复压过流保护的电压值采样正确，保护运行正常。
8.3.9投入所有检查正确的保护，投入发变组全部保护，出口仅跳灭磁开关。
8.3.10测量发电机空载额定电压下的轴电压数值。
8.3.11手动调节励磁录制发电机变压器组上升、下降空载特性曲线（最高电压为1.05Ue），额定电压时核对盘表指示正确性，1.05Ue时测量PT开口三角形电压，需要录制的主要数据如下。
定子电压（V）
转子电压（V）
转子电流（A）
8.3.12空载特性录制完成后，发电机灭磁，测量发电机定子残压和相序。
测残压时应戴绝缘手套、穿绝缘鞋、站在绝缘垫上，必须断开励磁开关的合闸电源。
8.3.13试验结束后，断开励磁变的6kV临时试验电源断路器，将断路器拉至隔离位置。
8.4励磁系统动态试验
8.4.1发电机维持3000r/min稳定运行，灭磁开关解备。
8.4.2运行人员确认励磁变的6kV临时试验电源断路器已拉至隔离位置，在6kV开关柜侧将试验电源电缆接地。
8.4.3运行人员在发电机出口封闭母线上装设一组三相接地线。
8.4.4安装人员拆除励磁变高压侧临时电缆并妥善放置（与励磁变保持安全距离），将励磁变高压侧连接至发电机出口封闭母线上。
励磁电源由外部供电方式改为机端自并励方式。
8.4.5运行人员拆除发电机母线上的三相接地线。
8.4.6调试人员进行励磁调节器动态试验，运行人员注意监视电气主设备参数，不参与操作，有异常情况及时汇报值长及试验指挥人员。
8.4.7励磁调节器动态试验内容参照《励磁系统调试方案》执行。
8.4.8发电机空载下励磁系统动态试验完成后，灭磁开关断开备用。
8.5发变组带线路零起升压试验
8.5.1发变组带线路零起升压试验的条件：
Ⅲ（Ⅳ）鹤桃线220kV线路分相及三相充电试验已完成，详见《220kV开关站投运方案》。
Ⅲ（Ⅳ）鹤桃线220kV线路已停电。
发电机维持3000r/min稳定运行。
8.5.2运行人员检查鹤内220开关、鹤内220南刀闸、鹤内220北刀闸在分位
8.5.3运行人员合上鹤223北（鹤224南）刀闸、Ⅲ鹤桃1北（Ⅳ鹤桃1南）刀闸和Ⅲ鹤桃1甲（Ⅳ鹤桃1甲）刀闸，合上Ⅲ鹤桃1（Ⅳ鹤桃1）开关。
8.5.4投入发变组、线路全套保护，发变组联跳汽轮机
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