水布垭电厂励磁系统运行规程

1、 Q/QJ湖北清江水电开发有限责任公司企业标准Q/QJ.SBY-104-AL01-2012水布垭电厂励磁系统运行规程2012-05-18 发布 2012-06-18 实施湖北清江水电开发有限责任公司标准化工作委员会 发布目 录前前 言言III1 1范围范围12 2规范性引用文件规范性引用文件13 3术语和定义术语和定义14 4设备简介设备简介25 5基本要求基本要求46 6运行规定运行规定47 7运行操作运行操作48 8监视、巡检与定期工作监视、巡检与定期工作59 9故障与事故处理故障与事故处理51010主要参数及运行限额主要参数及运行限额9Q/QJ.SBY-104-AL01-2012III前

2、 言本标准依据 Q/QJ.DS-220-01-2010技术标准编制导则并根据 GB/T1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构与编写规定制定。本标准由湖北清江水电开发有限责任公司标准化工作委员会提出。本标准由湖北清江水电开发有限责任公司电力生产部归口管理。本标准由湖北清江水电开发有限责任公司水布垭电厂负责解释。本标准起草单位：湖北清江水电开发有限责任公司水布垭电厂。本标准起草人：李永喜本标准初审人：徐兴友本标准审核人：骆 斌本标准批准人：张志猛 本标准代替 Q/QJ.SBY-104-AL01-2011水布垭电厂励磁系统运行规程Q/QJ.SBY-104-AL01-20121水布垭

3、电厂励磁系统运行规程1范围本标准规定了水布垭电厂四套励磁装置的各项操作及其运行维护、故障及事故处理等技术要求和实施程序。本标准适用于水布垭电厂励磁装置的运行管理、检查和维护等工作。2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅均注日期的版本适用于本文件，凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。DL/T 491-2008 大中型水轮发电机自并励励磁系统及装置运行和检修规程DL/T 583-2006 大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件DL 755-2001 电力系统安全稳定导则SD 325-2005 电力系统电压和无功电力技术

4、导则华中电力系统调度管理规程华中电力系统继电保护及安全自动装置调度管理规程UNITROL5000 型自并励数字式静止可控硅励磁装置技术说明书及操作手册3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 PSS 电力系统稳定器一种安装在发电机自动电压调节装置上用于改善电力系统动态稳定性的附加励磁控制装置。3.2 发电机静态稳定发电机在某一运行状态下受到小扰动后，不发生周期或非周期失步，继续运行在起始运行点或转移到一个相近的稳定运行点。3.3 发电机强励将励磁回路可调电阻短路，使得励磁电流达到额定值的 2 倍左右来达到强行维持机端电压的目的。3.4 跨接器是转子过电压保护装置，其基本电路及其原理是：一

5、组正反向并联的可控硅串联一个放电电阻后再并联在励磁绕组两段，当可控硅的触发器电路检测到转子过电压后，立即发出触发脉冲使Q/QJ.SBY-104-AL01-20122可控硅导通，利用放电电阻吸收过电压能量。4设备简介4.1 系统简介4.1.1 水布垭电厂机组励磁系统采用瑞士 ABB 公司生产 UNITROL5000 型自并励数字式静止可控硅励磁装置（型号 A5S-A/U241-S6000） 。4.1.2 励磁系统的电压调节和无功功率调节采用两套数字式微机调节器。4.1.3 UNITROL5000 型励磁装置配有自动电压调节（AVR）通道和励磁电流调节（FCR）通道。AVR 通道运行时按发电机端电

6、压偏差并引入无功电流补偿进行调节；FCR 通道运行时，按转子电流偏差并引入转子电流进行调节。正常运行时，AVR 与 FCR 调节通道可进行自动或手动切换。4.1.4 UNITROL5000 型励磁系统由下列单元组成：励磁变压器（T02） 、两套相互独立的励磁调节器（A10、A20） 、可控硅整流器单元（G01、G02、G03、G04） 、起励单元（T03、V03、K03）和灭磁单元（Q02、F02、R02） 。4.1.5 UNITROL5000 型励磁调节器主要由下列控制单元组成：控制板（COB） 、测量单元板（MUB） 、功率信号接口（PSI） 、励磁调节器的电源。4.1.6 机组的起励过程

7、：正常从机端残压起励，如果在 5 秒内残压起励失败，则通过 K03 继电器励磁来起动备用起励回路。4.1.7 机组的灭磁回路主要由灭磁开关（Q02） 、灭磁电阻（R02）和晶闸管跨接器（F02） （以及相关的触发元件）组成。正常停机时应采用逆变灭磁方式，事故时跳灭磁开关由灭磁电阻（R02）和晶闸管跨接器（F02）灭磁。4.1.8 UNITROL5000 型励磁装置在机端电压降低时，调节器可快速提供强励电流（非线性） ，调节器最大能提供 4490A 的强励电流，强励时间不超过 20S。4.1.9 励磁调节器是采用两套励磁调节器（A10，A20）组成一个完全冗余的系统。两个通道是完全独立的，可以在

8、线维护。正常运行时一套工作（on-line） ，一套备用（stand-by） 。工作调节器发生故障时，由调节器自动切换或人为进行手动切换。4.1.10 UNITROL5000 型微机励磁调节器主要有如下控制功能：4.1.10.1 伏赫(V/Hz)限制器：此功能的作用是为了防止发电机组和励磁变压器的铁芯磁通过于饱和。4.1.10.2 最大励磁电流限制器：防止转子回路过热。4.1.10.3 最小励磁电流限制器：防止机组失磁和转子极化过热，最小励磁电流限制器确保励磁电流不小于最小限制值。4.1.10.4 定子电流限制器：在过励和欠励运行范围内防止发电机定子绕组过热。Q/QJ.SBY-104-AL01

9、-201234.1.10.5 电力系统稳定器(PSS)：通过引入一个附加的反馈信号，以抑制同步发电机的低频振荡。4.1.10.6 自动跟踪的功能：保证从自动电压控制模式到磁场电流调节模式的平稳切换。4.1.10.7 P/Q 限制器功能：P/Q 限制器用五个无功功率值对应五个有功功率水平来设定限制曲线，用于防止发电机进入不稳定运行区域。4.1.10.8 具有叠加的无功功率或功率因数控制功能:对自动电压调节器进行叠加控制。4.1.10.9 电压互感器断线保护功能：此功能按比较发电机电压负反馈及桥路 AC 电压整流值的方法检测 PT 断线，断线时调节器自动切换。4.1.10.10 转子温度测量功能：

10、是通过计算励磁绕组的电阻来实现的。4.1.11 功率单元由四个可控硅整流桥并列组成，向机组提供励磁电流。当一或者两个整流桥故障时，其余整流桥仍能满足各种运行工况要求，包括强励；当三个整流桥故障时发出跳闸、灭磁信号。4.1.12 励磁装置冷却方式采用单循环强迫风冷。每组功率柜有四台风机，正常运行时两台投入运行、两台备用，当风压降低时另两台风机自动投入运行。4.1.13 励磁系统采用 CEX98-3200 4.1 型灭磁开关，磁场外接可控硅跨接器（F02）和非线性电阻（R02）来分别抑制灭磁反向过电压和运行正向过电压。4.1.14 励磁回路保护：4.1.14.1 可控硅整流桥中每一直流支路均有一个

11、快熔保险。4.1.14.2 可控硅整流装置交流侧装有过电压保护装置（浪涌吸收器）防止机组甩负荷及系统引起的操作过电压。4.1.14.3 桥路导通监测：在每个桥路的直流线路（正、负极两个）上装一个模块(即霍尔元件）来监测可控硅电流的有无。4.1.14.4 转子接地监测：用以监测转子绕组和直流母线接地。4.1.14.5 每台单相励磁变压器线圈装有二只铂电阻温度检测器(Pt100)，励磁变压器柜上的一只温度指示器有二个电气上独立的、可调的报警和跳闸接点。4.1.14.6 反时限及瞬动过流保护：包括励磁变初级 CT 和三个具有瞬动元件的反时限过流继电器，此为励磁变及整流电路的过流保护；4.1.14.7

12、 跨接器过流保护，动作后将机组跳闸。5基本要求5.1 励磁装置检修后，应做通道切换试验、负载试验、手自动切换试验和空载试验。5.2 机组严禁在失磁的情况下运行，如失磁应迅速断开发电机出口断路器。Q/QJ.SBY-104-AL01-201245.3 严禁发电机在手动励磁调节下长期运行，在手动励磁调节运行期间，在调整发电机有功时必须先适当调节无功。5.4 在机组开停机和其他试验过程中，应有机组低转速时切断发电机励磁的措施。6运行规定6.1 运行方式：励磁正常运行时，采用“远方” 、 “自动”方式。6.2 电力稳定器(PSS）按发电机输出功率实现自动投退，当 P=30% S(机组视在功率)时，PSS

13、 自动投入（P：153MW 左右） ，当 P30% S 时，PSS 自动退出。6.3 自动励磁调节器过励限制和过励保护的定值应在制造厂给定的容许值内，并定期校验。机组进相运行的最大值整定为 105MVAR。7 运行操作7.1 投入 UNITROL5000 励磁装置的操作：7.1.1 投入装置所有交、直流保险和开关。7.1.2 检查励磁系统的保护装置全部在投。7.1.3 合上冷却风机电源开关（Q11、Q12） 。7.1.4 将励磁调节器切至“CH”位置或“CH”位置。7.1.5 将励磁调节器切至“AUTO(自动)”位置。7.1.6 将励磁系统切至“REMOTE(远方)”位置。7.2 现地手动启励

14、操作：7.2.1 按“LOCAL”键将励磁系统切至“LOCAL(现地)”位置。7.2.2 同时按“RELEASE”键和“AUTO”键将励磁调节器切至“AUTO（自动） ”位置。7.2.3 检查励磁调节器在“CHI”位置或“CHII”位置。7.2.4 检查机组转速达到 95%额定转速。7.2.5 按“FCB ON”键合上灭磁开关（Q02） 。7.2.6 同时按“RELEASE” 键和“EXC ON” 键启励。7.2.7 监视发电机机端电压上升到额定值。7.2.8 检查励磁风机运行正常。7.3 励磁调节器由“AUTO（自动） ”切至“MANUAL（手动） ”运行：7.3.1 将励磁调节器切至“LO

15、CAL（现地） ”位置。7.3.2 同时按“RELEASE” 键和“MANUAL”键将励磁调节器切至“MANUAL（手动） ”位置。7.3.3 用“RAISE”或“LOWER”按键调整发电机无功功率或电压至适当值。7.4 励磁调节器由“MANUAL（手动） ”切至“AUTO（ 自动） ”运行：Q/QJ.SBY-104-AL01-201257.4.1 将励磁调节器切至“LOCAL（现地） ”位置。7.4.2 同时按“RELEASE” 键和“AUTO”键将励磁调节器切至“AUTO（自动） ”位置。7.4.3 根据要求将励磁系统切至“REMOTE” （远方）位置。8 监视、巡检与定期工作8.1 监视

16、8.1.1 主站检查机端电压正常，励磁电压正常，励磁电流正常，进相深度未超过允许范围-100MVAR。8.1.2 检查开机条件中的励磁系统 OK、远方控制方式、励磁调节通道（、）运行、AVR 自动运行方式、电气制动推出、励磁故障报警、励磁内部事故（跳闸） 、冷却器故障、AVR 故障、控制电源消失、FCB 跳闸电源 1 和 2 均消失、DC 控制电源消失、风机电源消失、PT 故障等条件满足。8.2 巡回检查8.2.1 巡回检查要按照一看、二听、三嗅、四比较、五分析、六汇报的原则进行，发现异常要立即汇报及时处理。8.2.2 现场检查起励电源在投，各开关在正确位置。8.2.3 检查励磁变和起励变声音

17、、温度等正常。8.2.4 检查励磁装置按钮在正确位置，各直流电源开关、保险正常。8.2.5 检查控制面板数据、信息正确，无异常。8.2.6 检查转子滑环、碳刷有无火花，且干燥清洁。8.2.7 检查电制动开关动、静触头无明显烧灼，其他无异常。8.2.8 检查励磁装置冷却系统、加热器等无异常。8.3.定期工作 励磁系统各出、进风口的滤网应每周（可根据环境适当调整时间）清洗更换一次。9 故障与事故处理9.1 励磁系统故障和事故处理的基本要求和要点：9.1.1 在机组发生异常时，当班值长应作出必要的指令，使值班人员处理事故的行动相互配合，尽快限制事故发展，消除事故根源，解除对人身和设备的危害；9.1.

18、2 在事故处理中，各岗位的值班员，必须坚守在自己的岗位上，保持所负责的正常设备继续运行，迅速正确地执行值长命令，对发生的事故，应按现场运行规程的规定处理；9.1.3 事故发生在交接班过程中，应停止交接班，交班人员必须坚守岗位处理事故，接班人员应在交班值长的指挥下协助事故处理。事故处理告一段落，由交接双方值长决定，是否继续进行交Q/QJ.SBY-104-AL01-20126接班；9.1.4 对事故现场和损坏的设备未经调查清楚不得任意变动，特殊情况例外（如抢救人的生命） ；9.1.5 事故处理后，当班值长应将事故发生的经过和处理情况如实记录在交接班记录本上；事故发生后应根据表计、保护、信号及自动装

19、置动作情况进行分析，查明事故发生的原因，写出书面报告；9.1.6 根据仪表显示和设备异常现象判断事故确已发生；9.1.7 进行必要的前期处理，限制事故发展扩大，解除对人身和设备的危害；9.1.8 在事故保护动作停机过程中，注意监视停机过程，必要时加以帮助，使机组解列停机，防止事故扩大；9.1.9 分析事故原因，作出相应处理决定；9.1.10 事故发生时的主要操作，要及时向值长汇报，并作好记录；发生重大事故应及时向有关领导汇报。9.2 各类故障及事故处理9.2.1 运行中可控硅励磁装置误强励或全开放现象：a)主站出现“最大励磁限制”报警信号。b)发电机定子电压、电流、转子电压、电流、无功功率剧增

20、。c)励磁变、发电机声音异常。d)可能出现电流限制动作信号。处理：a)立即切至备用调节器运行，减励磁电流至正常，并通知维护人员处理。b)若减励磁电流无效，则汇报梯调申请停机处理。9.2.2 跨接器过流动作现象：a)主站同时出现“跨接器过流动作”和“励磁故障”报警信号。b)发电机出口开关跳闸，灭磁开关（Q02）跳闸。处理：a)主站监视机组事故停机过程正常。b)汇报梯调，通知维护人员检查处理。9.2.3 可控硅励磁装置失控全关闭现象：Q/QJ.SBY-104-AL01-20127a)主站出现“失磁保护动作”报警信号；b)机组出口开关、灭磁开关（Q02）跳开。处理：a)主站监视机组停机过程正常。b)

21、汇报梯调，通知维护人员检查处理，正常后可重新并网。9.2.4 励磁柜风压消失现象：a)主站出现“励磁功率柜冷却器故障”报警信号。处理：a)主站监视机组运行正常。b)若两台风机故障不能切至备用的另两台风机，则检查风机电源、操作及切换回路是否正常，并检查故障风机的故障原因。c)若是进风口有异物或灰尘堵塞，应取下异物，清除堵塞物。d)经以上处理后，励磁风机仍不能正常运行，通知维护人员检查处理。9.2.5 励磁变温度升高报警9.2.5.1 现象：a)主站出现“励磁变温度升高”报警信号；b)励磁变发热或出现异常声音。9.2.5.2 处理：a)现场检查并记录励磁变温度，检查励磁变外观有无异常，若是自动加热

22、器投入应立即切除。b)向梯调申请转移机组负荷，减少无功。C）如励磁变仍温度高，申请停机处理。9.2.6 PT 断线9.2.6.1 现象：a)主站出现“励磁 PT 断线”报警信号。b)励磁调节器自动切换到另一套运行。9.2.6.2 处理：a)检查励磁调节器是否自动切换，否则手动切换。b)检查 PT 二次开关是否跳闸检查，如跳闸，和上二次开关，并手动复归励磁报警。c）PT 二次回路无异常，但三相电压不平衡，可能 PT 一次保险熔断。c)如 PT 二次侧回路无法恢复或者一次保险熔断，可向梯调申请停机检查。Q/QJ.SBY-104-AL01-201289.2.7 起励失败9.2.7.1 现象：a)主站

23、出现“起励失败”报警信号。b)发电机不能正常建压。9.2.7.2 处理：a)检查灭磁开关是否合上。b)检查励磁盘上各状态指示是否正确。c)检查起励电源是否正常。d)检查励磁操作电源是否正常，保险是否完好。e)检查起励接触器是否正常。f)通过以上检查处理后，可复归“起励失败”信号，再起励一次，若不成功，通知维护人员检查处理。9.2.8 发电机转子一点接地故障9.2.8.1 现象:a)主站出现“转子一点接地”报警信号。9.2.8.2 处理: a)按发电机转子一点接地保护动作处理。9.2.9 励磁电流及无功功率异常9.2.9.1 现象：a)主站出现“励磁欠励”报警信号；b)机组出现振动，声音异常；c)机组无功明显降低；9.2.9.2 处理：a)立即将有功减至空载，同时增加励磁电流；b)若励磁电流调节无效且不能立即解决，应向梯调申请将机组解列；10 主要参数及运行限额10.1 励磁变压器技术参数及限值：型号容量高/低电压高/低电流阻抗电压接线组别冷却方式DC（B）9-1252/20/33*1252KVA20/0.965KV2245/4490A15B1151Y/-1ANQ/QJ.SBY-104-AL01-2012910.2 励磁装置运行参数及性能：项 目数值单位备注励磁变压器变比200/443kV/V频率50HZ厂用三相交流电源380V输入厂用直流电源220V额定励