机励磁参数测试分析报告

1、归档号2008-6023-01密 级秘 密专业代号6023目录号01太阳纸业热电厂#1机组励磁系统参数测试报告山东电力研究院二八年二月参加工作单位：山东电力研究院 太阳纸业热电厂 南京南瑞电控公司 工作人员： 刘世富 袁训奎等项目负责人：袁训奎工作时间： 2007年12月-2008年2月报告编写： 审 核： 批 准：1. 概述山东太阳纸业热电厂#1机组为150MW水氢氢发电机组，型号WX21Z-085LLT，其励磁系统为自并励励磁系统。励磁调节器为南瑞电控公司生产的SAVR2000系列微机励磁调节器。受山东太阳纸业热电厂的委托，由山东电力研究院负责完成励磁系统参数确认现场试验及数据的分析、计算

2、工作。2试验依据的标准GB/T 7409.3-1997同步电机励磁系统 大、中型同步发电机励磁系统技术要求DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件3试验中使用的仪器设备WFLC-2B便携式电量记录分析仪 编号：374231 有效期：2008874基础数据以下基本参数由山东太阳纸业热电厂提供，其正确性由山东太阳纸业热电厂负责。表1 发电机及励磁变压器参数名称代号单位机组参数名称代号单位机组发电机型号、厂家WX21Z-085 LLT 济南发电设备厂发电机组转动惯量时间常数Tj秒直轴开路暂态时间常数Td0秒9.843发电机额定有功功率PMW150交轴开路暂态时间常数Tq0秒

3、发电机额定无功功率QMvar75度转子直阻Rf/Rm欧姆0.1663额定功率因数COS0.85直轴开路次暂态时间常数Td0秒0.022额定机端电压UgkV15.75交轴开路次暂态时间常数Tq0秒额定电流IgA6468.9直轴短路暂态时间常数Td秒1.031转子额定电压UfnV248.3交轴短路暂态时间常数Tq秒转子额定电流IfnA1344.2直轴短路次暂态时间常数Td秒0.017空载额定转子电压Uf0V69.7交轴短路次暂态时间常数Tq秒空载额定转子电流If0A481.2直轴同步电抗XdPU2.186励磁变型号ZSC9-1250交轴同步电抗XqPU励磁变额定容量SkVA1250直轴暂态电抗Xd

4、PU0.229励磁变变比KkV/V15.75/496.6交轴暂态电抗XqPU励磁变二次电流I2A1453.3A直轴次暂态电抗XdPU0.172励磁变二次CT变比KctA/A交轴次暂态电抗XqPU励磁变短路电抗XT%6.05%发电机负序电抗X2PU0.172同步变压器变比kVV/V发电机零序电抗X0PU0.074整流柜顶值电压V表2 自动电压调节器AVR参数AVR的PID参数参数名称代号单位数值静态放大倍数PPU93.73 电压检测时间常数I秒56.24超前滞后时间常数D秒0.1210秒强励倍数PU2可控硅最小限制角amin度30可控硅最大限制角amax度130是否采用余弦移相原理余弦移相校正方

5、式串联校正5.发电机空载试验5.1.发电机空载特性测量发电机空载特性试验数据如表3所示。表3 发电机空载特性试验数据. 图1 发电机空载特性曲线5.2发电机阶跃响应试验置励磁调节器单套、自动方式（PID）运行，做发电机空载额定工况下±5阶跃试验，并录取发电机电压、励磁电流、电压曲线。响应曲线如图2所示。图2 发电机空载±5阶跃响应曲线因测量值有微小的波动，所以，各计算点的值取测量点附近的平均值。5%阶跃响应指标：上升时间：TR=0.38（S）超调量：Mp= 4.1%峰值时间：Tp=1.2（S）振荡次数：N=0.56.发电机励磁系统的模型及其参数6.1数据计算处理6.1.1

6、饱和系数与发电机的基准值的计算图3 发电机空载特性曲线发电机基准值：Ifb=442.99ARfb=Ufn/Ifn=248.3/1344.2=0.1847Ufb=Rfb*Ifb=442.99*0.1847=81.83V发电机饱和系数：SG1.0=0.0929SG1.2=0.3532a=1, b=0.09285, n=8.33计算饱和值：SG0.9=0.0429 SG0.95=0.0638SG1.05=0.1328SG1.1=0.18676.1.2换弧系数的计算Kco= 0.0663(pu)6.1.3限幅值的计算Efdmax=1.35×496.6×cos20°=630

7、（V）标么值表示为： Efdmax=7.7（pu） Efdmin=1.35×496.6×cos150°=-580.6（V）标么值表示为： Efdmin=-7.1（pu）6.2 AVR模型及其参数图4 AVR模型模型中相应参数如下表4表4 AVR参数参数TRPIDTaThTq数值0.02552000.0030.0080.0087.仿真计算7.1仿真模型图5 仿真模型7.2发电机励磁系统±5%阶跃响应时域仿真U（pu）T（s）U（pu）T（s） 图6 5%阶跃响应仿真+10%阶跃响应指标：上升时间：TR=0.47（S）超调量：Mp=4.9%峰值时间：Tp=1

8、.4（S）振荡次数：N=0.58.稳定计算程序中的模型及参数8.1 BPA程序中的模型及参数选用BPA中的FV模型，参数如表5：表5 BPA程序中的模型参数表参数数值参数数值参数数值参数数值Tr0.02Ka20Tf0T12.75K1Ta0.003Kc0.0663T21Kv0Kf0Vrmin-7.1T30Vamax7.7Vamin-7.1Vrmax7.7T40.003发电机饱和参数：SG1.0SG1.20.0930.3538.2 PSASP中的模型采用PSASP中的12型励磁系统模型，参数如表6：表6 PSASP程序中的模型参数表参数数值参数数值参数数值参数数值Tr0.02Ka20Tf0T12.75K1Ta0.003Kc0.0663T21Kv0Kf0Vrmin-7.1T30Vamax7.7Vamin-7.1Vrmax7.7T40.003发电机饱和参数如下：abn10.0938.339 结论通过对太阳纸业热电厂#1机组励磁系统参数测试结果的计算分析及对励磁系统模型参数的仿真结果