发电机励磁系统软件升级及试验浅析

1、发电机励磁系统软件升级及试验浅析摘要：1、2号机在经过A级检修后, 通过软件升级，满足励磁调节器转子过励限制与发变组过励磁保护的配合关系，通过静态试验检查励磁系统及二次回路功能的正确性、验证升级后的软件各项参数是否正常、各个限制及保护是否满足要求；通过励磁系统空载及带载调整试验，优化调节参数，使励磁调节装置各项指标符合技术规范要求，确保励磁系统能满足机组各种运行工况的要求。确保发电机安全、可靠、快速地并入系统。关键词：A级检修,软件升级,静态试验，励磁系统空载及带载调整试验Software upgrade and test analysis of generator excitation sy

2、stemAbstract：1, No. 2 machine after major overhaul, through a software upgrade, meet the excitation regulator rotor excitation limit matched with generator transformer over excitation protection, whether the parameters through software verify the correctness, static test of excitation system and upg

3、rade the two loop function after all is normal, restriction and protection to meet the requirements; the excitation system load and the load adjustment test, the optimization parameters, the excitation control device the indicators meet the requirements of technical specifications, to ensure that th

4、e excitation system can satisfy various operating conditions required. Ensure safe, reliable and rapid integration of generators.Key words:Class a maintenance, software upgrade, static test, excitation system no-load and load adjustment test1引言在我公司1、2号机励磁调节器A级检修以及软件升级后，需要通过试验确认励磁系统控制、调节、保护、限制、监视等功能正

5、常，性能指标是否符合标准要求，确保励磁系统运行良好。 2设备配置我公司发电机励磁系统均采用瑞士ABB UNITROL 5000自并励静止可控硅整流励磁系统,励磁系统主要由励磁电源变压器、三相全控桥式整流装置、灭磁及转子过电压保护装置、起励装置、微机励磁调节器等组成，励磁变电源直接取自发电机出口，启励电源取自汽机MCC电源。励磁系统具有软起励、过励限制、欠励限制、具有反时限特性的最大励磁电流限制、V/Hz限制、PSS等功能。3试验前的检查内容3.1、测量励磁、发电机绝缘合格，水、氢冷却系统运行正常，水质合格。3.2、试验前要进行安全、技术交底，将工作中所需的工具、材料准备齐全，所有工具、材料应符

6、合安全技术要求，参加试验人员应熟悉本试验方案,提前熟悉图纸资料。3.3、检查所有工作人员使用的工具、着装、工作方法应符合安全规程规定。3.4、 检查工作票的安全措施及现场安全措施是否适合现场实际情况，严格执行工作票手续，做好危险点预防措施，办好工作票，向工作成员交待清注意事项。3.5、试验中使用的各种手提电动工具、试验仪器及其它各类安全工器具必须提前进行安全性能检查，确保其安全性能可靠。4试验前的条件4.1、试验人员开工前将工具准备齐全运至现场，做好开工前的事故预想、危险点分析准备工作。人员配备充足，组织得力。4.2、接线时，严格按照图纸进行施工，对于励磁调节器内部改接线，要拆开一根，用绝缘胶

7、带包好一根，做好记录一根。4.3、试验所用仪器、仪表、工具齐全、合格。图纸、资料、记录表格完整、齐全。4.4检查发变组所有保护投入（包括发电机误上电保护）运行、汽机超速保护投入。4.5、现场使用的临时线和电源盘一定要安全可靠，满足实际负荷需要。临时接线必须符合规定。送电前应由第二人检查，确保接线无误后，方可接线。4.6、参加试验人员分工明确，各监视点、测量点安排专人监护、测量并到位，密切联系。5软件升级5.1、用调试专用线将调试笔记本与1号机励磁调节器进行连接。5.2、核对励磁调节器软件版本为41.307.302.5。5.3、将励磁调节器通道1、通道2中的参数表分别导出到外接电脑进行备份。5.

8、4、核对励磁调节器软件升级所需软件版本为41.307.302.2085.5、将软件版本为41.307.302.208的软件升级到励磁调节器。5.6、核对励磁调节器软件升级后的软件版本为41.307.302.208。5.7、将励磁调节器通道1、通道2中的参数表导出到调试电脑与软件升级前的参数进行核对，确保参数正确。6静态特性试验6.1、调试人员应对照图纸和说明书，熟悉励磁调节器柜内设备，操作面板上开关、按键和旋钮的作用，以及显示仪表和数据的意义。6.2、对照接线图检查出线端子(校正接线、截面积和接地、检查接线端子是否拧紧)。6.3、检查高压回路、灭磁回路是否有异常，测量强电回路的绝缘电阻。6.4

9、、检查外接交直流电源极性、相序正确。逐步检查设备各部分和风机，验证其功能正常。6.5、检查电压和电流互感器外部回路、变比与设计一致。6.6、就地控制检查：就地操作磁场开关、起励回路、控制回路等。6.7、进行小电流开环试验(假负载)，调节器加入机端电压(或转子电流信号)输出端接适当的电阻或电感性负载，自动给定于空载额定位置，改变输入电压在70V110V 之间变化，用示波器观察可控硅整流桥输出直流电压波形，六相波头应平整，调节过程中波形在每一点都能稳定，不应有突变或波形畸变现象，可控硅控制角应在10°-140度之间连续变化。6.8、调节器静态试验完成后，应连续通电24 小时，观察各电路的

10、特性变化情况。7整组传动试验励磁系统正式投入使用以前，对励磁系统全部控制、操作、信号、保护回路按照设计图纸逐个进行检查。对技术条件和合同规定的相关内容进行检查，做好检查记录。传动试验前的准备工作：7.1、所有二次回路绝缘试验合格。7.2、励磁回路所有控制电源、信号电源、冷却器电源均投入。7.3、所有开关经试验合格。7.4、试验人员按设计原理图编写传动验收试验单。试验人员按传动验收试验单的内容完成各项试验。8发电机励磁系统空载试验试验条件：发电机维持3000转/每分钟8.1、零起升压试验8.1.1调节器置自动模式，给定机端电压设为100%额定值，投入起励电源，突然零起升压，用录波器录取发电机电压

11、的变化波形。要求机端电压超调量不得超过设定值的15%，电压摆动次数不超过3次，调节时间不超过10秒。自动起励时间：8秒。调节器置手动模式，给定励磁电流设为35%额定值，投入起励电源，突然零起升压用录波器录取发电机电压的变化波形。8.2、机端电压阶跃响应试验8.2.1用自动方式维持发电机在稳定电压下（通道1为95%Ue，通道2为100%Ue），突然改变给定电压（5%Ue）,用录波器录取发电机机端电压、励磁电流的变化波形，观察超调量和调节时间。要求超调量不大于阶跃量的30%，电压摆动次数不超过3次，调节时间不超过5S。8.2.2用手动方式维持发电机在稳定励磁电流下(通道1为29%额定，通道2为32

12、%额定)，突然改变给定电流（5%额定），用录波器录取发电机机端电压、励磁电流的变化波形，观察超调量和调节时间。要求超调量不大于阶跃量的30%，电压摆动次数不超过3次，调节时间不超过10S。8.2.3将调节器切至EGC备用手动模式，维持发电机在22%额定励磁电流下，做10%阶跃响应试验，要求超调量不大于阶跃量的30%，电压摆动次数不超过3次，调节时间不超过10S。8.3、调节器V/HZ限制试验8.3.1修改1通道V/HZ限制定值为102%，然后增加励磁电流至V/HZ限制动作，调节器应能限制机端电压在102%范围内。8.3.2修改1通道V/HZ限制定值为102%，然后增加励磁电流至V/HZ限制动作

13、，调节器应能限制机端电压在102%范围内。8.4、调节器1、2通道PT断线试验8.4.1模拟第一组PT 断线时，检查通道1 至通道2 的切换过程，再次模拟第二组PT 断线，检查自动方式至手动方式的切换过程。切换时录取发电机电压曲线应无明显波动。8.5、调节器手动与自动方式切换试验8.5.1发电机空载自动调节运行于额定电压下，手动通道自动跟踪自动通道的控制信号，突然将运行方式切至手动通道，同时录取发电机电压，转子电流的变化趋势。8.5.2通道1手自动切换过程测试指标为：机端最高电压100%Ue，机端最低电压100%Ue，发电机电压无明显扰动。8.5.3通道2手自动切换过程测试指标为：机端最高电压

14、100%Ue，机端最低电压100%Ue，发电机电压无明显扰动.8.6、整流柜风机电源切换试验8.6.1发电机空载额定电压运行，手动降低机端电压，降至整流柜风机工作电源低电压继电器动作值，风机电源应自动切至备用回路。8.7、励磁系统灭磁试验8.7.1、逆变灭磁每个通道进行一次。8.7.2、分灭磁开关灭磁进行一次。8.7.3、继电保护动作灭磁每个跳闸回路进行一次。8.7.3.1设定发电机空载额定电压下，启动逆变灭磁，录取发电机机端电压的变化曲线，计算灭磁时间常数。通道一灭磁时间常数为2.46S，通道2逆变灭磁时间常数为2.46 S8.7.3.2设定在发电机空载额定电压下，跳灭磁开关，录取发电机机端

15、电压变化曲线，计算灭磁时间常数为2.97S。8.8、调节器主从通道切换试验8.8.1通道一置自动方式，发电机电压保持额定，人工切换通道1-2-18.8.2通道一置手动方式，发电机电压保持额定，人工切换通道1-2-18.8.3分别录取发电机机端电压变化曲线，观察波形应无大的扰动。8.9、模拟运行通道故障时自动切换试验8.9.1发电机电压保持额定，模拟通道1故障，切换通道1-28.9.2发电机电压保持额定，模拟通道2故障，切换通道2-18.9.3分别录取发电机机端电压变化曲线，观察波形应无大的扰动。8.10、励磁调节器遥控操作检查8.10.1运行人员在DCS 画面上进行励磁投入、励磁退出、升励磁、

16、减励磁、自动手动切换、恒无功（恒功率因数）投入等操作检查，各项操作均应正常执行。8.10.2发电机空载下励磁系统动态试验完成后，恢复调节器各项参数至正常运行数值，保存两通道的调节器参数表，灭磁开关断开备用。9发电机带负荷下励磁系统试验机组首次并网后带初始负荷稳定运行，调试人员进行发电机励磁调节器带负荷试验。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。就地试验人员应时刻与集控指挥人员保持联系。9.1、并网后励磁调节器一般性检查，校准发电机电流测量值，检查P/Q 测量值。9.2、负载时电压给定阶跃响应发电机在初始负载下阶跃响应，阶跃量为发电机额定电压的2%4%

17、，录取试验曲线，有功功率波动次数不大于5 次，阻尼比不大于0.1，调节时间不大于10s。9.3、低励限制（P-Q 限制）器动态检验通过修改低励限制定值结合减少励磁电流测量值的方法，使低励限制动作，动作后励磁电流应平滑地过渡到限制值稳定运行。录取相关试验曲线。9.4、过励限制器动态检验通过修改过励定值结合增大励磁电流测量值的方法，使过励限制动作，动作后励磁电流应平滑地过渡到限制值稳定运行。录取相关试验曲线。9.5、通道切换试验通过录取试验曲线检查自动手动通方式及两通道之间的切换过程应平滑无明显波动。试验前应先检查通道跟踪状况。9.6、调差环节检查若采用负调差，增加调差率时发电机无功功率将相应增大

18、；若采用正调差，增加调差率时发电机无功功率将相应减小，通过改变调差率来检验调差环节的正确性。9.7、励磁系统甩负荷在额定功率因数下，发电机甩额定负荷后，发电机电压超调量不大于15%额定值，振荡次数不超过3 次，调节时间应不超过10s。该项试验与汽机甩负荷试验同时进行。9.8、发电机带负荷励磁调节器试验完成后，将试验中临时设定的参数恢复到初始值，在双通道中保存参数，并将双通道最终参数表备份。9.9、将2号机里励磁调节器通道1、通道2中的参数表导出到调试电脑与试验前的参数再次进行核对，确保参数正确。10发电机励磁系统软件升级及试验的注意事项10.1、盛221（222）开关跳开后，机组转速会上升，导致机组频率上升。在调速器工作正常的情况下，可以很快将转速控制在正常范围内。此时，调节器需要控制机端电压，维持在额定值。当调速器无法控制转速