励磁技术协议.doc

山东魏桥铝电有限公司滨藤热电厂350MW汽轮发电机组自并励静止励磁系统设备技 术 协 议1 需方：南京汽轮发电机厂供方：广州擎天实业有限公司供需双方就山东魏桥铝电有限公司滨藤热电厂350MW汽轮发电机组自并励静止励磁系统设备，对励磁系统的设计、制造等有关部门技术问题共同进行协商，达成如下技术协议：2 供货范围：励磁系统（此设备清单数量按壹台机列表） 励磁变压器及整流装置；自动调节励磁装置；自动灭磁装置（包括灭磁电阻，灭磁屏，灭磁开关）；励磁系统内部用电压、电流互感器、变送器（具体参数与设计部门协商确定）；转子过电压保护装置和接地保护；电力系统稳定器（PSS）。启励装置；备品备件（数字式自动调节励磁装置内各种继电器壹套/每台机;可控硅整流管四只/每台机;灭磁开关两套/每四台机;熔断器各四只/台机；液晶显示屏及电源模块壹套/每两台机）。3 设计、制造标准GB/T7409.3 “同步电机励磁系统技术条件” （以最新标准为准）DL/T650 “大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件” （以最新标准为准）4励磁系统性能要求1总的要求1.1励磁调节装置能在-20+45环境温度下连续运行；也能在湿度最大的月份下，月平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度为25的环境下连续运行。1.2 励磁方式：采用高起始响应自并励静止励磁系统。励磁系统的特性与参数满足电力系统各种运行方式和发电机所有运行条件的要求，供方提供成熟可靠的励磁型式。1.3 当发电机的励磁电压和电流不超过其额定值的1.1倍时，励磁系统保证能长期连续运行。1.4 励磁系统的短时过载能力超过发电机励磁绕组的短时过载能力，机端电压下降80%时强励倍数不小于2，允许强励时间为60秒。1.5 励磁系统响应比不低于2倍/秒。高起始响应励磁系统响应时间：上升值不大于0.1秒，下降值不大于0.15秒。要求在0.1秒内励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%。1.6 发电机励磁系统装设数字式微机双通道自动励磁调节器及手动调整装置，手动调整装置应独立于自动励磁调节器，手动与自动调整励磁装置应为无扰动切换，并有跟踪和指示。1.7 调压范围：自动励磁调节时，发电机空载电压能在80110%额定电压范围内稳定平滑的调节。手动励磁调节时，上限不低于额定励磁电压的110%，下限不高于空载励磁电压的20%。1.8 阶跃响应：发电机空载阶跃量为发电机额定电压的5%，发电机端电压超调量不超过阶跃量的30%，过渡过程的振荡次数不超过3次，调整时间不超过10秒。发电机负载阶跃量为发电机额定电压的2%4%，有功功率波动次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调整时间不大于10秒。1.9 稳态调压精度不低于0.5%，调差率可调节范围15%（正或负）。1.10励磁调节器保证发电机突然零起升压时端电压的超调量不得超过额定值的15%，电压摆动不超过3次，调整时间不大于10s（电压测量回路故障、断线时，端电压的超调量不得超过额定值的25%或停止零起升压）。1.11 电压频率特性当发电机空载频率变化1%，其端电压变化不大于0.25%额定值。在发电机空载运行状态下，励磁调节器的调压速度不大于1%额定电压/秒，不小于0.3%额定电压/秒。1.12 励磁系统平均强迫切除率不大于0.1%。由励磁系统故障造成的发电机强迫停机率不大于0.1%，停机次数不大于0.2次/年。1.13 励磁系统在发电机变压器高压侧对称或不对称短路时，能正常工作。励磁设备应能经受同步发电机任何故障和非正常运行而不损坏。2 数字式微机双通道励磁调节器2.1励磁调节器采用性能可靠的EXC9000型数字式励磁调节装置，具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。放大倍数，时间常数，参考电压，反馈信号量等有明确的位置指示。2.2 为了保证电压调节器的可靠工作，励磁调节装置为数字双通道（AFT）系统各自带一个手动通道，一个通道为运行通道，正常工作，另一通道为热备用通道，能自动跟踪、自动切换。如果其中一个通道发生故障而退出运行时，备用通道可满足包括强励在内的所有工况要求。同时还设有独立的手动励磁单元作为备用，手动励磁单元具有远方调整和自动跟踪功能；自动跟踪要有上、下限值并有越线报警；当自动回路故障时能自动切换到手动，必须保证无扰动切换，手定励磁单元也可作励磁装置、发变组试验之用，包括发电机的零起升压之用。2.3励磁调节装置中具有电压、无功功率、功率因数自动调节单元等。2.4励磁调节装置柜为封闭式，柜体外形尺寸及颜色必须按需方要求去做，柜体的保护接地和工作接地分开，接线端子采用进口凤凰端子，备用端子予留20%。环境温度变化时，不影响励磁调节器的输出。2.5励磁调节装置与DCS接口，实现控制室内DCS对励磁调节装置的远方控制，励磁调节装置处（柜内面板）设就地/远方切换开关，并在就地设励磁调节控制开关（开关采用原装进口施耐德）；励磁调节装置必须配备双电源；液晶显示屏、电源模块采用进口产品。2.6 励磁调节装置具有抗干扰能力（以高频保护为标准）。2.7 数字式微机双通道励磁调节装置（AFT）至少具有如下附加功能：低励磁限制及保护；过励磁限制及保护；V/Hz限制及保护；定子和转子限制功能；PT断线保护功能；恒电压、恒电流；恒无功、恒功率因数；可调负载电流补偿（有功或无功）；可调PID控制器参数；设定值； 软启励；有通讯接口功能并提供配套调试软件；应具有励磁系统接地检测功能及配备励磁系统接地自动检测器；电力系统稳定器（PSS）应按与大系统联网时大系统对机组的要求配置（具体配置按设计联络会确定）。3 励磁系统的要求3.1发电机组满载运行突然甩负荷时，发电机端电压不超过额定电压的30% ，并在510s内恢复为额定电压。3.2 发电机的励磁方式为高起始响应自并励静止励磁系统，并装有电力系统稳定器（PSS）。灭磁装置用原装进口ABB设备。励磁系统中整流元件必须选用原装进口ABB产品。3.3 发电机电压控制精度：从空载到满载电压变化，不大于0.51.0的额定电压，励磁控制系统暂态增益不小于25倍。3.4 发电机转子回路装设可靠的过电压保护，其动作电压的分散性不大于10，励磁装置的硅元件或可控硅元件以及其它设备能承受直流侧短路故障、发电机失磁、异步运行等工况而不损坏。3.5励磁回路中装设可靠的自动灭磁装置，采用逆变及开关灭磁方式(碳化硅非线性电阻)。能在下述工况可靠灭磁：发电机运行在系统中，其磁场电流不超过额定值，定子回路外部短路或内部短路；发电机空载；发电机空载强励；在强励状态下灭磁时发电机转子过电压不超过4倍额定励磁电压值。灭磁开关在操作电压额定值的80%时应可靠合闸，在3065%之间可靠分闸。3.6励磁变压器采用F级绝缘的干式变压器（B级考核），变压器的外壳防护等级不低于IP40。励磁变压器的一次绕组及二次绕组间应有静电屏蔽及装设必要的保护及监视装置。励磁变压器应设有与发电机的接口。励磁变压器外壳采用不锈钢。干式变压器可采用温度监视及过热保护，满足发电机空载试验时130%额定机端电压要求。励磁变压器高压侧CT 低压侧CT励磁变压器容量应满足强励及发电机各种运行工况的要求，在环境-20+45下，保证连续运行不超温。1.6倍额定负荷时持续运行时间10s。3.7励磁系统配置可控硅整流柜，可控硅整流柜具有必要的备用容量。整流柜的一个退出运行时能满足发电机强励和1.1倍额定电流运行要求，并设置可控硅元件的保护装置及检测装置。整流装置并联元件间有均流及均压措施，整流元件的均压系数不低于0.95，均流系数不低于0.95。装置配有快速熔断器用于短路时快速切断短路电流。保证一年内不出现两柜同时退出的情况 励磁控制装置采用硬接线与DCS接口，相应的输入、输出接口采取隔离措施；就地设备采用开关量与DCS接口时，采用独立的无源接点励磁装置交、直流侧设置隔离断开设备，励磁系统结构应保证安全可靠，并便于测试，维护及检修。整流装置冷却方式采用闭合式强迫风冷，采用可靠的低噪声装置，并有100%备用容量，运行中风机故障时，备用风机能可靠地自动投入，提供2路冷却风机电源，2路电源能够自动切换，配备可靠的风压报警装置。3.8起励回路满足发电机电压大于20%额定电压的要求。3.9电压频率特性，当发电机空载频率变化1%时，其端电压变化不大于0.25%额定值。3.10励磁系统在发电机近端发生对称或不对称短路时保证正确工作。3.11励磁系统设备能经受发电机任何故障和非正常运行冲击而不损坏。3.12发电机励磁绕组电流、电压采用间接测量法，监视励磁回路电流及转子电压。3.14励磁系统装设表计符合NDGJ8-89火力发电厂变电所二次接线设计技术规定。3.15为保证励磁系统装置安全、稳定、可靠的运行，励磁控制设备提供必须的信号、保护及相关接口装置接入DCS内。3.16发电机外加电源要求（以设计院最终确定为准）：发电机起励装置电源：380V AC三相三线，每台机1路，发电机励磁系统直流电源，220VDC, 每台机4路:整流柜风机电源380V AC三相四线，2路 6kW。 灭磁开关合闸/跳闸1电源，1路， 灭磁开关跳闸2电源，1路， AVR控制电源，2路4 技术资料和交付进度4.1一般要求供方所提供的图纸资料满足需方对电站总体设计及设备安装、调试、运行、维护的要求。资料全部为中文版。如所供资料不能达到要求时，供方免费给予补充。图纸资料的交付进度必须满足需方选定的设计院设计进度。开始设计前7天，需方向供方以传真形式提出图纸交付要求，供方必须在需方传真发出后48小时内答复，图纸资料的交付时间不超过7天。供方需提供图纸资料目录总清单。励磁系统产品技术条件使用说明书（含原理、安装、试验、整定、运行、维护、故障查找）；出厂试验报告，出厂整定值及合格证；励磁系统模型和推荐参数（包括个附加功能单元在内）；现场整组和分单元调试大纲；励磁系统原理图、安装接线图、端子接线图及组装图分单元原理接线图及说明；装置总接线图和分接线图；装置外形图，安装图；主要元器件清单；交货明细表；数字式调节器和可编程控制器说明书及程序细框图；提供分包商产品的技术资料；提供型式试验报告；其它设计安装运行维护所必须的技术资料；交接试验后，试验单位应向用户提供竣工图及交接试验报告。励磁系统使用说明书励磁调节器部件试验报告和整组试验报告使用说明书及调试大纲。则除相应的8份中文资料外，还应提供2份英文资料。以上图纸、资料、测量和试验检查记录仅为初步要求，在合同签定后提供，共15份。对于其它没有列入的技术资料，确是工程必须的文件和资料，一经发现，供方也及时免费提供。5 交货进度2010年9月后每两月交一台。6 发电机技术数据序号名 称单 位设计值试验值保证值备 注1规格型号发电机型号QFJ-350-2QFJ-350-2额定容量SNMVA411.7411.7额定功率PNMW350350最大连续输出功率PmaxMW367367额定功率因数cosN0.850.85定子额定电压UNKV2222定子额定电流INA1080610806额定频率fNHZ5050额定转速nNr/min30003000额定励磁电压UfNV379379额定励磁电流IfNA17001700定子线圈接线方式 （单绕组）YY冷却方式空冷空冷励磁方式静止励磁静止励磁6.1 励磁系统 6.1.1励磁系统技术数据序号名 称单 位设计值试验值保证值备 注1励磁系统型号EXC90002励磁型式静止可控硅励磁3励磁功率柜型 式三相全控桥（ABB）整流方式可控硅整流桥额定电流A2075功率放大器组数3ABB并联支路数34磁场断路器3200ABB额定电压V1000额定电流A3200开断电流A60000控制电压（直流）V220灭磁系统跳闸后的接入时间Sec5ms5AVR性能电压调整范围5130手动调整范围10130调整偏差（精度）0.5强行励磁参数2倍6励磁变压器参数性能广东顺特型 式环氧干式型 号容 量kVA3000变比KV22/0.75初 级kV22次 级kV0.75频 率Hz50相 数3相连接方式Y/D-11终端引出及接地方式绝缘等级F冲击电压125KV高压侧kV22低压侧kV0.75工频耐受电压（1分钟）55励磁变外壳尺寸（宽*深*高）mm3000*3000*2000励磁系统外形尺寸（宽*深*高）mm5600*1000*2260励磁变高压侧套管CT由设计院最终确定励磁变低压侧套管CT由设计院最终确定性能保证u 励磁方式 静止晶闸管自并激励磁系统u 强励参数l 顶值电压758V l 顶值电流3400A l 强励允许时间60s(可整定) u 励磁系统电压响应时间 上升小于0.04 S 下降小于0.08 Su 励磁系统平均无故障时间（MTBF） 50000小时u 励磁系统的年强行退出比 20年u 励磁系统损耗（不包括转子绕组） 97% u 脉冲变压器耐压水平 15kV/1minu 快速熔断器型号 RSH15 1500V/2000Au 单柜长期输出能力 2000A u 单柜强励输出能力 4000A/60s u 单柜冷却风机数量 2台u 风机型号 德国EBM公司W4D450u 功率柜噪音（距柜面1米处） 70db（3）励磁调节器柜u 调节器型号EXC9000u 调节柜外部尺寸（高宽深） 22608001000 mm3u 通道组合数字/数字/模拟三通道u 调节器给定方式 脉宽方式或串行通讯u 励磁系统对外接口方式l 接点方式l 串行通讯l 现场总线u 调节器电源型式 交直流并列供电u 调节器微机机型 PCI总线工控机u 调节器性能保证l 调节规律PID+PSS2a l CPU字长32位 l 主频133MHzl 系统总线PCI总线l RAM256K l 频率响应范围 5500Hzl 机端电压调节范围 5%130% l 励磁电流调节范围 10%130% l 调压精度 优于0.5% l 调差范围及分档 20%， l 频率值变化1%，机端电压变化值 0.25% u PSS有效频率范围0.2Hz2.0Hzl 强励时晶闸管控制角 15l 逆变时晶闸管最大逆变角 150l 10%阶跃试验超调量 10%阶跃量振荡次数 2次 调节时间 3s l 甩额定无功负荷电压超调量 10% 振荡次数 2次 调节时间 3s l 起励性能超调量 无超调 振荡次数无振荡 调节时间15s （4）灭磁及转子过电压保护装置u 灭磁方式正常停机逆变灭磁，事故停机跳灭磁开关加非线性电阻灭磁u 转子过电压保护型式非线性电阻加可控硅跨接器u 灭磁及保护柜数量 1面n 灭磁开关柜尺寸（高宽深）22608001000 mm3n 非线性电阻柜尺寸（高宽深） 22608001000 mm3u 灭磁开关l 制造商 ABBl 型号E3H/E-3200l 类型能量转移型l 断口数量四断口l 额定电压1000V l 额定电流3200A l 额定电压下的最大分断电流 60000Al 操作电压DC220V l 分闸时间 20msl 分断时间 5msl 合闸时间 95msu 灭磁电阻l 型式碳化硅 u 励磁电压变送器型号：FPD-2-V14-P2-O3输入：01000V输出：两路420mA信号，其中一路自用，另一路输出给监控系统。精度：0.2级隔离：4000Vu 励磁电流变送器型号：FPD-2-A9-P2-O3输入：075mV输出：两路420mA信号，其中一路自用，另一路输出给监控系统。精度：0.2级隔离：4000V（5）起励u 起励方式残压起励为主，交、直流起励为辅u 起励时间15s u 辅助起励电流 20A u 起励流程l 首先投入残压起励;l 若5秒内建压不成功，则自动投入辅助起励电源;l 建压到40%机端额定电压后自动退出辅助起励电源;l 10秒内仍未建压，则发起励不成功信号，励磁返回停机状态。7 质保期及相关服务承诺7.1励磁设备质保期为三年，在质量保证期内，一旦发生由于供方设备质量原因对励磁装置造成的损失，均由供方负责补偿（包括励磁元器件的更换和供方的技术服务费）。质保期后供方对励磁设备实行终身免费维护，励磁设备若出现质量问题供方技术服务只收取励磁设备原材料成本费。 7.2 若滨藤电厂对供方有售后服务方面的需求，供方会4小时内提出解决方案并在24小时内赶往电厂，以保证问题得以及时、顺利的解决。7.3 机组设备大小修期间供