600MW机组发电机励磁系统调试措施

1、2640MW超临界机组工程电力建设调试施工研究所调试措施HD1CD0704共12页 电厂2640MW超临界机组工程发电机励磁系统调试措施电力建设调试施工研究所 发行时间 年 月 措施名称：电厂2640MW超临界机组工程一号机组发电机励磁系统调试措施措施编号： 出措施日期：保管年限：长期 密级：一般试验负责人： 试验地点：参加试验人员：参加试验单位试验日期： 打印份数：批 准： 审 核： 编 写：目 录1编制目的2编制依据3调试质量目标4系统及主要设备技术规范5安全注意事项及措施6调试范围7. 调试前应具备的条件8. 调试工作程序9调试步骤10附录第12页，共12页 附录1.调试质量控制点 附录

2、2.调试前应具备的条件检查清单 附录3.调试记录表 附录4.调试措施交底记录 1 编制目的1.1指导、规范系统和设备的调试工作，保证系统和设备能够安全正常投入运行，特制定本措施。1.2 检查电气与热控ECS之间联络情况，确认其传输可靠。1.3 检查设备的运行情况，检验系统的性能，发现并消除可能存在的缺陷。1.4 对发电机励磁系统的调试项目、程序步骤、各环节的性能试验过程进行控制，使其全面满足系统安全、可靠、稳定运行的要求。2 编制依据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）2.2防止电力生产重大事故的二十五项重点要求（2000年版）2.3火电工程调整试运质量检验及评定标准

3、（1996年版）2.4火电工程启动调试工作规定（1996年版）2.5电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB50150912.6继电保护和安全自动装置技术规范 GB14285932.7电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分） DL408912.8火电工程达标投产考核办法中电投内规2003340号2.9工程建设标准强制性条文电力工程部分 建设部 建标2000241号2.10 电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程DL/T623-19972.11 中电投安生2003108号安全生产工作规定2.12 中电投安生2003109号安全生产监督规定2.13 中电投安生2004108号电力安全生产监

4、管办法（中电投）2.14 国家电网十八项电网重大反事故措施3 调试质量目标：符合部颁火电工程调整试运质量检验及评定标准（1996年版）中有关系统及设备的各项质量标准要求，全部检验项目合格率100%，优良率90%以上，满足机组整套启动要求。4 系统及主要设备技术规范4.1 系统简介 励磁系统是发电机非常重要的一个部分，无论在稳态运行或暂态过程中，同步发电机的运行状态在很大程度上与励磁系统有关。优良的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性，而且可以有效的提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。其稳定、可靠、不间断的运行对新装机组顺利完成168小时试运，移交试生产至关重要。电厂2640MW超临界

5、机组工程一号机组发电机励磁系统采用瑞士ABB公司静态励磁设备，型号为：UNITROL-5000。该励磁系统利用可控硅整流器通过控制励磁电流来调节同步发电机的机端电压，整个系统可以分为四个主要的功能块：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流单元、起励单元和灭磁单元。在静态励磁系统中，励磁电源取自发电机机端。同步发电机的磁场电流经由励磁变压器、磁场断路器和可控硅整流器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流器所要求的输入电压，在发电机端电压和磁场绕组之间提供电绝缘，与此同时起着可控硅整流器的整流阻抗作用。可控硅整流器将交流电流转换成受控的直流电流If。 在起励过程开始时，充磁能量来

6、源于发电机残压。可控硅整流器的输入电压达到10V20V后，可控硅整流器和励磁调节器就可以工作正常了。而后AVR控制软起励。并网后，励磁系统可以在AVR模式下工作，调节发电机的机端电压和无功功率，或者可以在一种叠加模式下工作，如恒功率因数调节、恒无功功率调节等。此外，它也可以接受电厂的成组调节指令。根据系统要求，该励磁调节器采取双通道结构。一个通道主要由一个控制板（COB）和测量单元板（MUB）构成，形成一个独立的处理系统。每个通道含有发电机端电压调节、磁场电流调节、励磁检测/保护功能和可编程逻辑控制的软件。在单通道结构中，利用一个被称为扩展门极控制器（EGC）的分离单元作为备用通道。除励磁调节

7、器外，一些接口电路如快速输入/输出模块和功率信号接口模块也被用来提供测量和控制信号的电隔离。此外，每个可控硅整流桥都配备一套整流器接口电路包括整流器接口单元（CIN）、门极驱动接口单元（GDI）和整流器显示单元（CDP）。 电厂2640MW超临界机组工程一号机组发电机励磁系统这套瑞士ABB公司静态励磁设备，其硬件简单，软件丰富，能方便地实现现代控制规律和多种功能，性能优良，运行方便。4.2 主要设备技术规范4.2.1发电机 型 号：50WT23E138 额定容量：716MVA 额定电压：22kV 额定功率：644.4 MW 额定电流：18790A 功率因数：0.9 额定频率：50HZ 相 数：

8、3相 额定转速：3000 r/min 冷却方式：水氢氢 最大连续输出功率：655.2MW 额定励磁电压：461V 励磁方式：自并励静止励磁系统 额定励磁电流：4756A 生产厂家：北京北重ALSTOM 励磁方式： 机端自并励4.2.2 励磁变压器技术参数：初级电压：22KV 次级电压：801V 频率：50HZ 冷却方式：AF/AN5 安全注意事项5.1 参加调试的所有工作人员应严格执行安规及现场有关安全规定，按分工各自负责自己所涉及工作中的安全措施，确保调试工作安全可靠地进行。5.2 试验过程中的所有一次设备应有熟悉本措施的专业人员进行监听、监视，其内容包括转子滑环、励磁变压器、励磁整流柜等有

9、无异常声，温度是否正常，若遇有异常现象，应立即报告试验负责人，如情况紧急，当事人可根据具体情况，按安全规程的有关规定做紧急处理，处理后应立即报告试验负责人。5.3 调试全过程均应有各专业人员在岗，以确保设备运行的安全。5.4 针对励磁系统调试试验的特点，注意防止发电机超压、过激磁，试验前检查确认保护压板已正常投入。5.5 在试验过程中进行一对一的操作监护，防止误合闸、误升压。5.6 试验过程中若发现试验值与出厂值相差甚远，或发现异常而原因不明的，经试验负责人批准可再复试一次，进行观察和录取有关数据、波形，若再发生异常现象，应立即停止试验并向启动试验领导小组报告。5.7 试验现场应有足够的消防设

10、备。5.8 试验过程中若发现试验程序或本措施有问题，应当机立断，加以修改或停止执行。6 调试范围6.1 励磁系统二次元件调试6.2 励磁系统二次回路调试6.3 热控ECS系统中励磁部分的通道调试6.4 励磁系统静态整组调试6.5 励磁系统动态整组调试7 调试前应具备的条件在系统调试工作正式开始以前，调试人员应按附录2（调试前应具备的条件检查清单）所列内容对本系统调试应具备的条件进行全面检查，并做好纪录。7.1 电气、热控应具备的条件7.1.1 发电机励磁系统一、二次设备的回路安装工作已全部结束,符合规程、规范要求。 7.1.2 试验人员应准备好有关图纸、资料和试验记录表格以备查用。7.1.3

11、测量励磁系统一次设备的绝缘电阻及吸收比，应符合要求（发电机的励磁回路连同所连接设备的绝缘电阻，不应低于0.5M）。7.1.4 确认二次电流回路无开路，二次电压回路无短路现象。7.1.5 调整好电量采集分析仪，用以录取发电机空载灭磁时间常数、励磁调节器阶跃特性等曲线。7.1.6 励磁系统和热控ECS系统通道试验完毕，结果应正确。7.2 土建应具备的条件7.2.1 试运现场道路畅通照明充足，事故照明可靠。 7.2.2 试运现场通讯设备方便可用。7.2.3 备有足够的消防器材。7.3 其它应具备的条件7.3.1 配备足够的检修人员（包括电气、热工人员）和经过培训合格上岗的运行人员。7.3.2 准备必

12、要的检修工具和材料。7.3.3 准备好运行用的工具和记录表格。8 调试工作程序调试工作可按如下所示流程图进行：励磁系统二次回路调试文件整理签署及归档励磁系统带负荷调试励磁系统空负荷调试励磁系统静态整组调试励磁系统二次元件调试调试技术方案编写和批准调试应满足条件的确认9 9 调试步骤9.1 静态调试9.1.1 外观检查 检查励磁系统装置盘柜、各部件、交直流母排、励磁变压器等无损坏，各紧固螺丝无松脱现象，检查设备安装情况良好。9.1.2 硬件设置检查 检查所有电路板的硬件设置，确认与出厂设备相同。9.1.3 绝缘检查 断开所有电源回路接线，断开励磁设备与励磁变压器连接，用2500V摇表进行测量，检

13、查绝缘电阻是否满足要求。9.1.4 交直流电源回路检查，包括起励电源回路、照明和加热器回路（220V AC）、冷却器回路（3380V AC、110DC），直流电源控制回路（220V AC、110DC）。9.1.5 软件和参数检查 用以太网通讯下载软件和应用程序，上传参数文件，检查两通道的参数设置是否正确。9.1.6 校对信号通道 根据设计图纸，进行励磁调节器与ECS系统之间传动试验。 9.1.7 控制回路传动试验，包括磁场断路器控制回路传动，风扇、照明和加热器回路试验。9.1.8 小电流开环试验（假负载试验） 外接3380V AC电源模拟可控硅阳极电压，用一组滑线电阻模拟转子绕组，通过改变控制

14、电压，分别检查各整流柜输出直流波形，是否符合设计和运行要求。9.2动态调试9.2.1 短路和空载试验9.2.1.1 将6KV试验电源接至励磁变压器高压侧，并检查相序正确。起励升流，检查各组CT幅值和极性，录取发电机短路特性曲线。9.2.1.2 起励升压，检查各组PT幅值和相序，录取发电机空载特性曲线。9.2.2励磁调节器空载试验 试验目的是整定调节器的自动/手动通道的参数，对运行中的有关参数、限制器进行设置和检验，并检验通道间的切换和PT断线切换功能。9.2.2.1.自动方式和手动方式下的起励试验录取机端电压、励磁电流、励磁电压等输出信号，试验中优化有关参数。9.2.2.2.自动方式和手动方式

15、下灭磁试验在参数调整到最优后，分别进行励磁退出命令灭磁及直接跳灭磁开关Q02灭磁试验，并记录波形。9.2.2.3.自动通道和备用通道之间的切换试验进行通道中自动方式和EGC通道之间的切换并录取波形。9.2.2.4.手动通道和备用通道之间的切换试验进行通道中手动方式和EGC通道之间的切换并录取波形。9.2.2.5.自动方式和手动方式之间的切换试验进行通道的自动运行方式与手动运行方式之间的切换，并录波机端电压、励磁电压、励磁电流及状态指示信号等。9.2.2.6.通道1和通道2之间的转换试验模拟通道故障，进行通道1和通道2之间的切换并录波机端电压、励磁电压、励磁电流及状态指示信号等。9.2.2.7.

16、模拟PT断线时通道1和通道2以及自动方式和手动方式之间的切换试验在空载运行的情况下，人为断开PT回路接线，模拟PT断线，进行通道切换试验，并录取波形。9.2.2.8.软启动试验软启动功能是为了在起励时防止机端电压超调。当机端电压大于10%额定值时，调节器以一个可调整的速度逐步增加给定值，使发电机电压逐渐上升到额定值，试验中录取波形。9.2.2.9.V/Hz限制试验设置V/HZ限制的定值，汽机专业配合降低转速，使V/Hz限制器动作，并录取波形。9.2.2.10调节三整流柜之间均流，做各整流柜脉冲闭锁试验。9.2.3带负荷试验9.2.3.1.阶跃试验励磁装置在手动运行方式下，由主控进行发电机并列操

17、作，确认有功及无功功率的测量正确；然后在手动方式下做负载情况下的阶跃试验，验证负载时的AVR的稳定性；切换至自动方式运行，确认调节器工作稳定，然后在自动状态下做阶跃试验，并录取波形。9.2.3.2.低励限制试验根据电厂要求设定低励限制线定值。在发电机组并网运行的情况下，验证低励限制在预先的限制线上能正确动作，并在限制点上做阶跃响应（阶跃量3%），以检验低励限制器动作的稳定性，根据系统响应情况，适应调整PID参数。在试验过程中，录取机端电压、励磁电流、励磁电压、有功及无功等波形，并记录限制动作时对应的励磁电流值。9.2.3.3 发电机甩无功负荷试验在发电机并网运行的情况下，汽机带初负荷，调整一定

18、的无功功率，拉开发变组出口断路器，录取解列时发电机端电压的波形。9.2.3.4 检查转子接地保护装置 根据电厂给出的转子接地保护整定值，对该装置进行检查。9.2.3.5 定子电流限制试验设置限制参数，增加发电机励磁电流直至限制器动作，并录取波形。9.2.3.6 励磁电流限制试验设置限制参数，增加发电机励磁电流直至限制器动作，并录取波形。9.2.3.7 恒Q/cos投入试验在自动方式运行的情况下，投入恒Q/cos运行方式，观察运行的稳定性。9.2.3.8 手动运行方式下的限制曲线参数设定在手动运行方式下设置限制曲线参数，并加以校验。9.2.3.9 PSS装置试验在自动方式运行的情况下，投入PSS

19、运行方式，观察运行的稳定性。9.2.4 励磁系统在机组满负荷连续168小时试运方式下的检查10 附录附录1 调试质量控制点机组名称：电厂2640MW超临界机组工程一号机组 专业名称： 电气 系统名称：发电机励磁系统 调试负责人： 序号控制点编号质量控制检查内容检查日期完成情况专业组长签名1QC1调试方案的编写是否完成2QC2调试仪器、仪表是否准备就绪3QC3调试前的条件是否具备4QC4调整试验项目是否完成5QC5调试记录是否完整数据分析处理是否完成6QC6调试质量验评表是否填写完毕7QC7调试报告的编写是否完成其他需要说明的问题：附录2 调试前应具备的条件检查清单编号检查内容要 求检查日期检查结果