EXC9000励磁系统现场调试

1、 EXC9000励磁系统的 现场调试方法及注意事项广州电器科学研究院广州擎天电气控制实业有限公司2007年10月内容安全要求静态部分（盘柜检查，开环，大电流）动态部分（短路升流，空载，并网）故障处理PSS实验用户培训EXC9000系统的调试要点一、安全措施 （1）无论是出厂调试或现场调试，在场调试人员必须是两人以上，并且要求对各外部电源的控制开关非常熟悉，便于意外情况下快速切除危险电源。 （2）在无法确定设备器件是否带电的情况下，严禁用身体的任何接触元器件。 （3）在无法确定需要测量电压等级的情况下，应由专业人员利用专用工具进行测量（比如：现场机组运行时测量励磁变阳极电压）安全措施（4）需要测

2、量电阻或电流时，总是先用万用表直流最大量程档进行测量，确保安全后在更换到对应档位测量，严禁用电流档测电压。 （5）严禁电流互感器开路。 （6）严禁电压互感器短路。 （7）严禁对低压等级器件施加高压等级电压。 （8）严禁在身体绝缘状态不良情况下进行调试工作（如：身体遇雨淋湿，赤脚等）现场调试中的要点二、整体检查（1）柜体外观及各盘柜的布置方向和排列次序；（2）柜内元器件及总线的检查（重点：调节柜及灭磁回路）；（3）过柜线的复位和核对（非常重要,CT是否开路等）；（4）同步变压器的档位检查；（5）外部接线检查（重点：PT、CT的相序相位及整流桥交流输入的相序）现场调试中的要点操作回路试验（1）检查

3、内部DC、AC回路有无短路现象；（2）切断各重要器件及电路板的电源；（3）送入厂用交流电源和直流电源；（4）检查各器件及电路板电源是否正常；（5）各接线复位后，按照调试手册步骤进行正常试验。注意：我方和监控系统进行信号对点试验时，可以直接在对应位置短接进行模拟。现场调试中的要点起励回路的检查时，为了防止向转子回路送电，起励电源应断开。注意检查起励极性。（分掉灭磁开关）风机操作回路及风机转向现场调试中的要点三、开环试验（1）需要的工具：三相调压器、直流负载（20欧，1000W左右的电炉或电阻器）、示波器。（2）接线方法： A.调压器原边接AC380V厂用电源，副边接入三个位置：PT输入端、整流桥

4、输入端、同步变压器输入端。（注：励磁变的副边应和整流桥及同步变完全隔离开） B. 直流输出将转子电缆解开，接入电炉负载。（若无法解开转子电缆，也可以断开灭磁开关，将电炉负载接在灭磁开关的输入端，同时记得解除分闸切脉冲和分闸逆变信号）现场调试中的要点、开环试验（3）将调压器输出线电压升至AC100V，调节器置于“正常起励”状态，增磁或减磁，观察控制信号的变化和对应输出波形是否正常。(A/B通道均应试验）（4）将C通道置于恒触发角控制状态（短接JP1跳线器），增磁，观察控制信号的变化和对应输出波形是否正常。（5）模拟故障切换试验，故障通道能准确快速切换到备用通道，故障信号能正确显示和输出到监控系统

5、。现场调试中的要点三、开环试验（6）模拟并网令输入励磁系统，此时调节器投入“逆变”开关，观察示波器的直流电压输出波形，将仍保持不变，逆变将不起作用。（7）将调压器的输出电压逐渐减小，观察励磁系统的10和40电压信号的复归和启动是否正常。（8）仔细核对调节器的参数，特别是电流调节系数、V/F限制系数、欠励限制系数和强励系数。与监控系统的对点从其他控制单元（监控，保护）输入到励磁设备的控制接点必须是无源接点，否则将烧毁励磁装置内部的元件。条件不满足时，通常用短接法进行。通讯（bitboy）现场调试中的要点四、短路试验（大电流试验）（1）要点理解：短路：表示发电机端短接，励磁系统已不可能采用自励方式

6、采集电源，只能是它励模式供电，且PT也可能没有带电，将没有电压反馈。（2）它励供电的三种模式： A. 短路点在发电机机端近端出口处，将发电机机端母排解开，此时可以采用合上发电机出口断路器，从系统倒送电方式供电（与我们的出厂试验机组的接线方式完全相同），励磁变和PT将有电源，此种模式将不需要调压器给调节器PT供电。现场调试中的要点四、短路试验（现场试验的重难点，极易出错）（2）它励供电的三种模式： B. 短路点在发电机机端远端出口处，将发电机机端母排不解开，此时发电机出口断路器断开，不从系统倒送电，将励磁变高压侧刀闸开关分开，从电厂6KV系统接线至励磁变原边，此时励磁变有电源，PT没有电源。现场

7、调试中的要点四、短路试验（现场试验的重难点，极易出错）（2）它励供电的三种模式： C. 短路点在发电机机端远端出口处，将发电机机端母排不解开，此时发电机出口断路器断开，不从系统倒送电，励磁变高压侧没有刀闸开关，只能从励磁变副边将励磁变从励磁系统中切除，此时励磁变没有电源，PT也没有电源，需要利用其它电源变压器给整流器供电。(智能化9000要特别注意)现场调试中的要点四、短路试验（现场试验的重难点，极易出错）现场试验的步骤：（3） 向电厂或机电安装公司技术人员了解清楚究竟采用何种短路试验模式，这是至关重要的。（4）在往转子回路送电之前，必须接入电阻负载进行小电流试验，以确保调节器和整流桥工作正常

8、。 此时A/B套设为自动方式，C套设为恒a 角方式，三个通道均进行测试。（5）开始短路试验前，将A/B通道设置为恒控制角方式，并将C通道作为运行通道，控制方式仍为恒a角方式。 （目的：防止万一没有励磁电流反馈引起失控）现场调试中的要点四、短路试验（现场试验的重难点，极易出错）现场试验的步骤：（6） 分断灭磁开关，给整流桥输入交流电源，给调节器PT输入端供电（必须要保证相序）。对于第二种接线模式，因为PT不带电，需要倒送电后给调节器一个10%机端电压信号（R631信号），调节器才能工作（短接AP3-X2：8和AP3-X2：4 ）（注：并联在整流桥直流侧的电炉不能拆掉）（7）C通道减磁，直到“减磁

9、”、“到限”灯均点亮，再合灭磁开关，此时励磁电流输出将很小，小于100A以下。若发现情况异常，应马上分断灭磁开关。（8）C通道增磁，时间较长，约1分钟以上，可以看到控制信号逐渐减小，励磁电流逐渐增大，注意观察输出波形及调节器内采集的励磁电流反馈信号是否正常。现场调试中的要点（9）若励磁电流反馈正常，逆变，分灭磁开关退出后，用A/B通道的手动调节完成短路试验。（注：合灭磁开关时仍必须保证电流给定最小）现场调试中的要点四、短路试验（现场试验的重难点，极易出错）（10）重点需要注意的地方： A. 短路试验开始时，应将输入励磁装置的发电机出口断路器辅助接点解开，目的：解除并网令（一般X100：3）。

10、B. 带电炉做小电流试验时，若灭磁开关分开，应将分闸切脉冲信号（开关量总线板AP3-X2:10）解开，否则调节器没有脉冲输出。 C. 一定要将残压起励和系统电压跟踪功能，通道跟踪退出。现场调试中的要点D：断开起励电源开关，确定C通道的JP1跳线已经短接现场调试中的要点五、空载闭环试验（1）首次起励总是采用“零起升压”方式，A/B/C通道应分别进，若调节器及外部的输入电源正常，A/B零升成功后，机端电压将稳定在15UN以下， C零升成功后，机端电压将稳定在20UN以下。若与上述电压值不符合，则应检查输入电源的相序及反馈信号是否正常。（2）每个通道零升后均增磁到额定值，然后手动逆变，观察逆变时间（

11、一般不大于10秒，否则存在问题）。（3）设置为“正常起励”后再重新升压，测试远方增减磁及逆变是否正常。现场调试中的要点五、空载闭环试验（4）调节器工作电源切换试验，任意一路电源单独供电均应保证励磁系统的正常工作。注意检查同步变压器副边副边交流电源三相是否平衡。（5）调节“系统电源跟踪系数”，使机端电压跟踪到位后比系统电压略高0.20.5V。（6）空载分灭磁开关。（要确保灭磁回路接线正确）（7）进行阶跃试验，观察机端电压的超调量及调节时间是否合适，否则应修正AVR参数现场调试中的要点五、负载闭环试验（1）并网后应马上判断A/B套有功、无功、定子电流是否正确，否则，应查找PT相位、CT极性是否有错

12、。（2）带上大电流后注意重新复核一下调节器、功率柜、灭磁柜中的电压电流显示值是否正常，若不吻合，应重新校准，一般以灭磁柜电流为准。（3）要求试验人员配合完成过励、欠励等试验。做欠励试验时，备用通道不要跟踪运行通道，且应处于安全调节的位置，以便紧急状态下快速切换。运行操作要点（已完成调试后）1、机组启动前的检查（1）检查各电源开关、断路器是否处于正确位置，重点检查：励磁变压器高低压侧开关、PT高压侧开关、起励电源开关、调节器电源开关、功率柜脉冲投切开关、整流/逆变开关。（2）检查A/B调节器运行指示灯（开出量4号灯）是否正常闪烁。（3）检查各显示屏的显示及状态指示是否正常，如：是否A套运行、B套

13、备用；是否设置为自动电压调节；残压起励、系统电压跟踪是否投入；A/B套通讯是否正常。运行操作要点2、励磁系统的启动模式（1）在自动电压方式下（即A/B套的自动电压方式）： A.正常起励：发电机升压后，直到设定的额定机端电压。 B.零起升压：发电机升压后，机端电压约为10额定机端电压。（2）在恒励磁电流调节方式下（即A/B套手动调节及C套运行） 发电机升压后，励磁电流总是处于下限值，该值一般为额定励磁电流的10，此时发电机机端电压约为额定值的1020。运行操作要点3、励磁系统的起励电源模式（1）残压起励（即调节器显示屏上“残压起励”功能投入）： 特点：在发电机有足够剩磁，保证施加在可控硅整流桥阳

14、极的电压510V，励磁系统可以实现残压起励，按照设定的电压给发电机组建压。（即残压起励也可以实现零起升压或正常起励）（2）辅助电源起励（即调节器显示屏上“残压起励”功能未投入） 发电机升压时，励磁系统通过起励回路将外部起励电源（一般为DC220V，也可以为AC220，但需整流）输入励磁绕组，实现起励。运行操作要点4、励磁系统的起励控制流程（1）根据实际要求设置启动模式及起励电源模式。如：新机组首次起励，一般选择自动方式、零起升压、辅助电源起励。（2）两种起励控制方法： A.远方自动起励 要求：“95转速信号”及“投励磁”同时有效，并至少保持5s以上。 B.近方手动起励 要求：人工按调节器触摸屏

15、上的“起励”按键并至少保持5s以上。运行操作要点5、通道切换的原则（1）当运行通道出现故障后，将自动切换到备用通道。（2）手动切换通道时，应保证主备用通道控制信号一致。（3）发生通道切换后，注意通过调节器的故障追忆功能检查故障发生的原因。（4）在确认故障原因已排除且通道运行正常后，可以将运行通道重新切换回原运行通道，但切换时应密切观察，一旦出现问题，应马上切回备用通道。 （5）在切回原运行通道后，应将运行模式重新设为“自动电压”模式。 运行操作要点6、三个通道之间的人工切换方法（1）当A通道运行时，可以任意按“B通道运行”或“C通道运行”选择B或C通道作为备用通道，对应的备用灯也将点亮。（2）

16、按“转B/C通道”按钮，即可以从A通道切换至已选好的通道（如：已选好C通道备用，此时就直接切到C通道运行）。（3）当B通道运行时，C通道作为默认的备用通道，“C通道备用”灯将不会点亮（当B通道故障时，也将自动切换到C通道）。（4）当处于B或C通道运行时，可以任意按“A或B或C通道运行”按钮，就可以直接切换到对应的通道运行。（5）一般情况下，调节器的“通道跟踪”功能总是投入状态，除非做过励限制或欠励限制等试验。运行操作要点7、系统电压跟踪功能（1）当系统PT引入励磁系统后，可以投入“系统电压跟踪功能”，目的：通过和系统PT比较，励磁系统可自动调节机端电压与系统电压一致，便于并网。（2）“系统电压

17、跟踪”有效的条件 A.调节器显示屏上的“系统电压跟踪”功能投入； B.系统电压大于80； C. 处于A/B通道运行（即C通道无此功能）； D. 发电机出口断路器分断（即机组处于空载状态，未并网）。运行操作要点8、增减磁操作（1）哪些操作可以实现增减磁控制? A. 远方增减磁信号：包括中控室、LCU、同期装置； B. 近方的增减磁按钮； C. 系统电压跟踪功能投入时（未并网时）； D. 恒无功/功率因素调节功能投入时（并网后）。（2）如何判断远/近方增减磁哪个有效？ 方法：在调节柜对外接线端将远方输入的增减磁信号线解除。（3）注意增减磁接点在连续接通4s后将自动闭锁，防止接点粘连。人工进行增减操

18、作时，应注意及时将信号复归后再操作。 运行操作要点9、停机逆变操作（1）哪些操作可以实现励磁停机逆变控制? A. 远方停机逆变信号：包括中控室、LCU； B. 近方的逆变旋钮； C. 机组频率低于45HZ。（空载时）（2）注意以下两种情况下，逆变无效： A. 发电机出口断路器合。 B. 定子电流10额定值（但在C通道无此限制）。 运行操作要点10、灭磁开关的操作（1）正常停机采用逆变灭磁，不需要跳灭磁开关。（2）在并网状态下，严禁跳灭磁开关；（3）进口灭磁开关一般有两路分闸回路，可以保证灭磁开关的可靠分断，但应在检修时对两个回路都进行检查。 （4）励磁系统内部自动分闸信号只有1个：逆变灭磁失败

19、分闸。（5）过压、过励、失磁等分闸指令均由外部保护装置控制。运行操作要点11、机组并网后的操作（1）观察并网瞬间无功数值的大小，若无功为正，且很大或为负，均说明并网时机端电压与网压没有一致，需要重新调整。（2）观察励磁调节柜上有功、无功的显示是否正常。（3）观察远/近方增减磁操作是否正常。（增磁无功增，减磁无功减）（4）确保发电机出口断路器接点已送入励磁系统。（5）测试调差单元是否工组正常。对于多台机组并联运行，若某台机组增磁，发生和其它机组争抢无功情况，应将励磁装置调差率往正方向增大。运行操作要点11、机组并网后的操作（6）若电网电压波动频繁，易引起机组无功的波动，此时可以投入“恒无功调节”

20、，励磁装置将按设定的无功给定值自动增减磁，以保持机组输出无功数值的恒定。（7）通过调节器显示屏的“恒无功调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述功能。（8）若要保持发电机功率因数的恒定，此时可以投入“恒PF调节”，励磁装置将按设定的功率因数给定值自动增减磁，以保持机组输出功率因数数值的恒定。（9）通过调节器显示屏的“恒PF调节”触摸键或监控系统的串行通讯控制可实现上述功能。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（1）并网瞬间突抢无功。 处理：进一步调整同期装置或励磁系统的调压精度。（2）并网后稳定运行时出现无功突增 处理：主要原因为发电机反馈电压降低，可能为系统电压降低或PT测量回路

21、故障及接触不良，可以操作减磁指令使无功降低。减磁时间可能较长（如机端反馈电压降低5，则需要减磁指令接通10s以上才能将无功恢复正常）。（3）并网后稳定运行时出现无功突降 处理：主要原因可能为系统电压升高或其它并联机组增加无功。此时可以采取增磁措施。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（4）并网后稳定运行时出现无功突然大幅来回波动，无法稳定。 处理：首先判断电压给定有无变化，若有，则应判断是外部还是励磁系统内部的增减磁指令在发挥作用（因为监控系统的无功闭环调节也可能出现故障）。若无，则应考虑PT电压及其采集单元可能存在问题，可以采取切换至备用通道的方法判断，若切换后正常，则原通道有问题。若

22、切换后仍属同样现象，属于系统电压波动的可能较大。（5）励磁系统失磁 处理：先不要查找原因，应第一时间切换到备用通道运行，若仍无法改善，应紧急停机，然后在做静态试验分析查找原因。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（6）并网后因为误操作将灭磁开关分断。 处理：立即启动紧急停机流程。（7）发现励磁系统过压保护信号频繁发出 处理：原因是转子绕组可能存在故障，导致转子过电压，灭磁过压保护电阻动作。此时马上应降低机组负荷，将发电机组解列，在空载情况下观察转子绕组是否工作正常，若仍有信号发出，则过压测量回路可能存在问题，导致信号误发；否则应停机处理。运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（8）某

23、个功率柜出现故障，已不能运行，如快熔熔断，阻容保护故障，桥臂断流等。 处理：将该功率柜脉冲切除，将该柜退出运行。其它功率柜视情况适当减少总的励磁电流输出。（9） 风机电源消失，风机全停。 处理：密切观察功率柜风道温度，视情况最好减少励磁电流的输出，若满载输出，500A级功率柜不能超过30分钟，1000A/2000A级功率柜不能超过120分钟。 运行操作要点11、机组并网后特殊情况的处理（8）某个功率柜出现故障，已不能运行，如快熔熔断，阻容保护故障，桥臂断流等。 处理：将该功率柜脉冲切除，将该柜退出运行。其它功率柜视情况适当减少总的励磁电流输出。（9） 风机电源消失，风机全停。 处理：密切观察功

24、率柜风道温度，视情况最好减少励磁电流的输出，若满载输出，500A级功率柜不能超过30分钟，1000A/2000A级功率柜不能超过120分钟。 设备的维护 详细的维护方法及维护工作计划请参考EXC9000用户手册的第9章维护及故障处理中的相应内容。 常见故障及其处理方法1、起励不成功 原因1：起励按钮/按键接通时间短，不足以使发电机建立维持整流桥导通的电压。 处理方法：保持起励按钮持续接通5秒以上。 原因2：发电机残压太低，却仍然投入 “残压起励”，这样即使按起励按钮超过5秒，也不会起励成功。 处理方法：切除“残压起励”功能，直接用辅助电源起励。常见故障及其处理方法1、起励不成功 原因3：将功率

25、柜的脉冲投切开关仍置于切除位置。 原因4：整流桥的交流电源未输入（励磁变高压侧开关或低压侧开关未合上）。 原因5：同步变压器的保险丝座开关未复位。 原因6：机组转速未到额定，而转速继电器提前接通，造成自动起励回路自动退出。常见故障及其处理方法1、起励不成功 原因7：起励电源开关未合，起励电源未送入起励回路。 原因8：起励接触器未动作或主触头接触不良。 原因9：起励电源正负极输入接反，导致起励电流无法输入转子。 原因10：起励电阻烧毁开路。常见故障及其处理方法1、起励不成功 原因11：转子回路开路。 原因12：转子回路短路。 原因13：始终存在“逆变或停机令”信号。（近方逆变旋钮开关未复位；远方监控或保护的停机令信号未复位） 原因14：灭磁开关控制回路的分闸切脉冲或分闸逆变信号始终保持。常见故障及其处理方法1、起励不成功 原因15：调节器没有开机令信号输入。 原因16：可控硅整流桥脉冲丢失或可控硅损坏。 原因17：调节器故障 原因18：调节器脉冲故障。 原因19：脉冲电源消失或电路接触不良。 原因20：灭磁开关触头接触不良。常见故障及其处理方