发电厂励磁系统运行规程

Ⅰ备案号：1013—2005Q/CDT-YTHPXX水力发电厂企业标准Q/CDT-YTHP1050403-2005励磁系统运行规程2005—02—02发布2005—02—02实施XX水力发电厂发布Q/CDT-YTHP1050403-2005PAGEPAGEIIQ/CDT-YTHP2010205-2004目次前言…………………………Ⅱ范围………………………1规范性引用文件…………………………1定义和术语………………1主要技术参数……………1基本技术要求……………3设备的运行方式…………………………6设备运行操作……………6设备运行的监视、检查………………10设备故障及事故处理…………………11励磁运行记录…………………………13前言为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，防止误操作和其他不安全情况发生，确保励磁系统安全运行，根据电力行业有关标准规定以及《中国大唐集团公司企业标准编制规则》（试行）和厂颁《企业标准编制规则》中的有关规定，参照励磁系统设备使用手册和技术说明书、励磁装置整机调试及检验报告、机组GGL型功率柜出厂试验报告等，特制定本规程。本规程是对《励磁系统运行规程》（2004版）（岩电生[2004]26号）的修订。本规程1992年首次发布，本次为第四次修订。本规程自发布之日起实施，自实施之日起原规程同时作废。本规程对原规程作了如下主要内容的修改：增加了目次和前言。增加了规范性引用文件。增加了定义和术语。增加了励磁系统应设信号、运行方式等内容。对主用励磁调节器、备用励磁调节器、运行操作方面的内容做了修改。本规程主要起草人：本规程主要审核人：本规程主要审定人：本规程批准人：本规程由XX水力发电厂发电部负责解释。PAGE3励磁系统运行规程范围本规程规定了静止整流励磁系统及装置的运行操作方法、故障及事故处理措施、励磁设备巡视内容等。本规程适用于XX水力发电厂。规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本规程，然而，鼓励研究使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规程。DL/T491—1999大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置运行、检修规程DL/T583—1995大中型水轮发电机静止整流励磁系统及装置技术条件定义和术语静止整流器励磁系统及装置用静止整流器将交流电源整流成直流电源，供给同步发电机可调励磁电流的系统及装置（简称励磁系统）。它包括：励磁变压器、整流功率柜、自动励磁调节器、转子过电压保护装置、自动灭磁装置、备励系统及起励设备等。主励系统直接由发电机提供励磁电源和反馈调节信号，与发电机具有直接反馈调节关系的励磁系统及装置，简称主励。备励系统由厂用交流电源经备励变和整流装置提供励磁电源且与发电机无直接反馈调节关系的发电机励磁系统及装置，简称备励。灭磁开关发电机转子回路中灭磁并兼作断开励磁绕组电源回路的开关。转子过电压保护装置由非线性电阻、跨接器等设备构成的发电机励磁绕组过电压保护装置。整流功率柜采用晶闸管（可控硅）构成功率整流桥，用于提供转子电流的整流装置。自动励磁调节器（文中简称励磁调节器）用模拟电路或微机计算机电路构成的，根据发电机工况，按一定的调节规律自动调节发电机励磁电流的装置。均流系数m条并联支路电流之和与m乘以并联支路中的电流最大值之比值。主要技术参数励磁变压器励磁变压器主要技术参数见表1。表1励磁变压器主要技术参数型号额定容量kVA额定电压(V)额定电流(A)结线组别阻抗电压冷却方式ZSG7-3000/15TH3000高/中/低高/中/低△/Y-11/Y-116.83%自然冷却15750/980/380108.9/1749.7/45.6Z：整流变压器；S：三相；G：干式；7：序号。备用励磁变压器备用励磁变压器主要技术参数见表2。表2备用励磁变压器主要技术参数型号额定容量(kVA)额定电压(V)结线组别阻抗电压冷却方式SCL-1600/10160010500/400△/Y-116.18%自然冷却S：三相；C：环氧树脂浇注成型；L：铝绕组。开关开关主要技术参数见表3。表3开关主要技术参数名称型号额定电压(V)额定电流（A）合闸方式分闸方式#1～#2GS灭磁开关EX7416004000电动/手动电动/手动#3～#4GS灭磁开关F4S/E10003600电动/手动电动/手动备励操作柜开关HNB-1200P/33006001200手动手动#1～#3GS功率柜交流开关3WN1500～10001600电动/手动电动4GS、备励M16HI690#3GS功率柜直流开关CM1-630L8/3220工作电压AC380V、绝缘电压800V3×630（交流）手动手动刀闸刀闸主要技术参数见表4。表4刀闸主要技术参数名称型号额定电压(V)额定电流（A）励磁变压器刀闸GN-220004001～2GS功率柜直流刀闸HD11B-600/38380600（单相）4GS功率柜直流刀闸HD11B-1000/283801000可控硅整流柜快熔可控硅整流柜快熔主要技术参数见表5。表5可控硅整流柜快熔主要技术参数名称型号电压(V)电流(A)#1～4GS功率柜快熔RSH1515001400备励功率柜快熔RSH1515001400功率柜风机功率柜风机主要技术参数见表6。表6功率柜风机主要技术参数名称型号风量(m3/h)转速(r/min)功率(W)#1～3GS功率柜风机735-5#5566960370#4GS功率柜风机735-115566948370备励功率柜风机735-115566914370转子灭磁及过压保护柜灭磁及过压保护主要技术参数见表7。表7灭磁及过压保护主要技术参数项目型号最大灭磁电压（V）最大灭磁电流（A）标称能量容量#1GSMB62-4/2.21688（实测）64003.2MJ#2GS～#4GSFMB321640（实测）40003.2MJ励磁调节器柜励磁调节器主要技术参数见表8。表8励磁调节器主要技术参数项目型号调压范围调压精度超调量功率损耗响应时间上升下降参数LTW6200残压～110%＜0.5%a、零起超调＜10%b、10%阶跃超调：不大于阶跃量的50%c、额定甩负荷超调：不大于15%＜50W＜0.08s≤0.15s基本技术要求主要设备应满足的要求我厂机组主励采用自并励静止可控硅励磁系统，发电机的励磁电流由励磁变压器经可控硅整流装置而获得。主励主要功能提供发电机在正常运行条件下所需的励磁电流，维持发电机端电压为给定值，防止过激磁。提高电力系统的静态、动态稳定性。当电力系统短路引起电压急剧下降时，自动强行励磁；机组甩负荷引起电压急剧上升时，自动减磁。整定无功调差，实现并列发电机间无功负荷自动分配。发电机内部故障及事故状态下，能迅速灭磁，以防事故扩大。励磁调节器调节器可实现过励限制，能提供2.5倍额定励磁电流的强励电流顶值(岩滩强励电流倍数只取2.0倍)，强励时间不大于10秒，10秒后限制在1.1倍额定值（反时限）；P=0，Q=200Mvar过励灯亮；P=302.5MW，Q=170Mvar过励灯亮。当机组并网进相运行时，本装置可实现低励限制，使励磁电流值限制在发电机临界失步稳定极限允许范围内,当有功为零，无功进相到155Mvar时低励限制动作；当有功为额定(302.5MW)，无功进相50Mvar时低励限制动作，低励限制动作时“欠励”灯亮。空载时，V/F限制功能有效，频率大于45Hz时，限制电压为1.15倍额定电压值；频率小于或等于45Hz时，逆变灭磁。励磁调节器由两个自动电压通道（A、B）和一个手动电流调节通道（C）组成，正常时A通道为运行通道，B通道为第一备用通道，C套通道为第二备用通道，备用通道自动跟踪运行通道。AB通道可相互跟踪，C通道跟踪运行通道。在主运行通道与备用通道间手动切换，要注意主运行通道与备用通道控制信号一致，A、B通道以显示屏参数比较，C通道以控制光柱比较。A通道运行时，可通过C通道面板上的按钮选择B或C通道作为备用，可通过B、C通道按钮切换到B、C通道运行，B通道备用故障时，会自动转为C通道备用，相应通道状态指示灯亮。B通道运行时，C通道为备用通道。若转为A通道由人工操作A通道按钮。C通道运行时，A、B通道均不跟踪。若转为A、B通道由人工操作A、B相应通道按钮，并通过增减磁使控制信号一致方可切换。在运行通道发生电源故障，硬件故障，软件故障,PT断相等故障情况下自动切换到备用通道，在工作通道正常后要人为从备用通道切换回来。发电机启励建压时,由初励装置建立起始电压，初励电源由直流220V母线供给。正常自动开机运行时，机组启动后转速达95%ne以上时投入初励建压,当发电机电压达40%Ue时自动退出，由可控硅励磁系统供给。启励分为自动及手动启励两种，启励前要检查投灭磁电阻的接触器在断开。启励失败(启励10秒内定子电压达不到10%Ue)，有启励失败信号，必须查明原因后，方可重新启励。机组空载运行时，逆变条件为下列其中之一：（1）有停机令。（2）手动逆变灭磁。（3）机组频率等于、低于45Hz。励磁调节器具有下列限制判别：V/f限制；反时限过励限制；欠励限制；定子电流限制。稳定器（PSS）在发电机并网后自动投入运行（“功能选择”菜单中设置“PSS投入”）。做线路零起升压或升流试验时，试验前通知检修人员断开发电机出口开关并网判据。零起升压或升流试验时,发现启励后不能稳住，逐渐攀升，应立即跳开灭磁开关检查。正常情况下，对发电机、主变压器、线路进行零起升压时，应以主励为主；如需用备励升压时，要经过发电部领导同意。功率柜正常情况四个功率柜并列运行。一个或两个功率柜故障退出时，可正常运行；三个柜故障退出时，将限制强励；功率柜风机全停故障不切脉冲，不出口停机。功率柜风机投入方式：自动或手动。机组导叶开度达空载开度时（有的机组在建压10%Ue时），自动投入功率柜风机。发电机功率柜故障信号有：（1）快熔熔断；(2)风机故障。励磁功率柜风机电源正常时由自用电供给，自用电故障时，自动切换到厂用电运行。电阻屏灭磁开关FMK跳闸后自动投灭磁电阻。灭磁及过压保护屏转子灭磁及过压保护有非线性电阻灭磁保护、非全相大滑差保护（仅#2机、#3机、#4机）。灭磁开关柜灭磁方式：正常停机时用逆变灭磁方式（手动停机应手动灭磁），事故时保护跳灭磁开关，投入灭磁电阻迅速灭磁。灭磁开关以电动操作为唯一方式，电动无法操作时应马上联系检查处理；每次投灭磁开关要到现场检查是否合闸到位。机组灭磁开关合闸电源取自励磁控制电源开关6ZKK。正常停机时，不切灭磁开关。励磁变压器励磁变供给励磁系统主励电源及功率柜风机自用电电源。励磁变保护有电流速断保护及过电流保护，保护动作出口于停机、跳灭磁开关、跳发电机出口开关。备励系统及装置运行技术要求全厂共用一套备用励磁装置，备励装置设置一个调节器柜、两个功率柜和一个进线柜，每一个功率柜有一套整流设备。备用励磁调节器采用FJL－1型（LTW6200）励磁装置，调节器是由A、B、C三个通道组成（C通道目前不用），与主励相同。备励电源由923QF开关供给。功率柜风机电源由▽169.5高层#1GS、#2GS机段上游侧风机配电箱和备励变供给。备励系统正常时处于备用状态，机组选择把手放“0”，风机电源、调节器投入正常，机旁备励操作柜开关ZKK×2切。励磁系统装设有下列信号：稳压电源消失或故障信号。起励不成功信号。励磁绕组回路过电压信号。强行励磁信号。功率柜整流桥熔断器熔断信号。触发脉冲丢失信号励磁控制回路电源消失信号。自动/手动自动切换装置动作信号。欠励磁限制动作信号。电压互感器断线动作信号。励磁过电流限制动作信号。最大励磁电流限制动作信号。功率柜冷却风机故障信号。设备的运行方式励磁系统正常运行方式励磁系统正常运行时，励磁调节器、功率柜、过压保护柜及电阻柜均投入运行正常。励磁系统的各种参数、整定值等均满足运行要求并在设计允许值之内。励磁系统特殊运行方式发生下列情况之一即为励磁系统的特殊运行方式自动调节通道退出运行，或自动励磁调节器仅有一套能正常运行。励磁调节器双重工作电源由单一电源供电运行。最大励磁电流限制、最小励磁电流限制、欠励磁电流限制、过电压保护等任一辅助保护功能退出运行或根据电力系统运行方式要求投入的辅助保护功能退出运行。微机励磁调节器发生软件、硬件故障不能恢复。整流功率柜部分并联支路故障或部分功率柜退出运行。灭磁过压保护柜压敏电阻损坏支路总数超过20%。主励装置因故退出运行而改由备励装置运行。由于励磁系统原因发生发电机限制无功功率或限制转子电流运行。出现励磁特殊运行方式时，运行人员应注意监视励磁系统的运行状况，及时汇报。设备运行操作调节器柜投入主励调节器柜装上柜后操作电源保险×2。合上厂用电电源开关，合上自用电开关，合上启励电源开关(同时合上直流母线侧开关)。投入调节器交流及直流电源把手，把手指示灯亮，+5V电源指示灯亮。“整流/逆变”把手置“整流”位置。“跟踪投切”把手置“投”位置。“预置/零升”把手置“预置”位置(增减灯同时亮，100%额定值，C通道为20%额定值)；零升时，“预置/零升”把手置“零升”位置。装上同步变进线熔断器。装上照明用及试验用电源熔断器×4。发电机并网后，开机令、发电机断路器合、>10%Ugn指示灯亮。退出主励调节器柜退出调节器交流及直流电源把手，把手指示灯灭，+5V电源指示灯灭。取下柜后操作电源保险×2。断开厂用电电源开关，断开自用电开关，断开启励电源开关(同时断开直流母线侧开关)。断开同步变进线熔断器。取下照明用及试验用电源熔断器×4。发电机、主变、线路零起升压参见《发电机运行机制规程》发电机、主变、线路零起升压操作步骤。A通道切换至B或C通道查主运行通道与备用通道控制信号(参数、控制光柱)一致。通过C通道面板上的按钮选择B或C通道作为备用。按“B、C通道按钮”切换到B或C通道运行。检查相应的通道运行灯亮。检查机组电压正常。C通道切换A或B通道调节主运行通道与备用通道控制信号(控制光柱)一致。按A或B通道按钮。检查相应的通道运行灯亮。检查机组电压正常。逆变操作a.查发电机出口开关断开,机组空载正常。“整流/逆变”把手置“逆变”位置。检查发电机逆变灭磁正常，电压为零。“整流/逆变”把手置“整流”位置。手动启励操作检查发电机转速正常检查发电机灭磁电阻断开按启励按钮至机组电压稳定（40%Ue自动退出）时退出。励磁调节器柜智能操作屏操作运行人员仅可查看，但不得改变原有设定。故障报警按钮：在故障时自动弹出并闪烁，正常时自动隐藏，用来打开和关闭故障时的消息画面，以便查询详细的故障情况。状态栏由五个显示区组成，每个显示区有八条信息，不同的运行状态会有不同的信息显示。主菜单由“系统设置”、“功能选择”、“故障追亿”、“调试”、“帮助”“实时监控”六项组成。“系统设置”：只有“屏幕保护”一个子菜单，可以进入的退出屏幕保护。“功能选择”(运行人员可以查看“A/B套数据”功能,其它功能不得操作)：有“允许/禁止通讯”、“允许/禁止强励”、“PSS退出/投入”、“恒Q控制关/开”、“恒PF控制关/开”、“自用电/厂用电投入”、“残压起励切/投”、“远控无效/有效”、“A/B套数据”九个子菜单，通过这些按钮可以选择相应控制方式。“实时监控”：有“表计盘面”、“数据曲线”、“开入量”、“开出量”、“模拟量”、“PLCI/O”、“PLC内存”、“功率柜”九个实时数据画面供选择，可以查看实时状态、曲线和参数。“故障追亿”：有“故障记录”和“故障波形”,可以查看设备发生过的记录和录波。“调试”：有“参数调整”、“增磁/减磁”，为备用画面。“帮助”：有“故障处理”，存入常见的故障处理方法，供检修维护使用。功率柜投入功率柜合上控制电源小空气开关ZKK。装上仪表用电源熔断器×2。合上风机电源开关ZKK。风机自动/手动切换把手投“自动”。合上直流开关(刀闸)ZKK(DK)×2。合上阳极开关ZKK。脉冲投切小开关置“投”。退出功率柜脉冲投切小开关投入“切”(输出无电流)。断开阳极开关ZKK。断开直流开关(刀闸)ZKK(DK)×2。断开风机电源开关ZKK。断开控制电源小空气开关ZKK。电阻柜投入电阻柜装上操作回路保险6901RD×2、合入6901DK，直流电源指示灯亮。退出电阻柜6901DK放“切”、取下操作回路保险6901RD×2。灭磁及过压保护柜投入灭磁及过压保护柜装上电压互感器一次熔断器（#1、#2机在本柜上，#3、#4机在灭磁开关柜上）。装上测量保险二次熔断器RD×3（#3在计量柜上、#4机在灭磁开关柜上）。装上操作回路保险RD×2。退出灭磁及过压保护柜取下测量二次熔断器RD×3（#1、#2机在本柜上，#3在计量柜上、#4机在灭磁开关柜上）。取下电压互感器一次熔断器（#1、#2机在本柜上，#3、#4机在灭磁开关柜上）。取下操作回路保险RD×2。灭磁开关柜投入#1～2GS灭磁开关柜合上合闸电源开关ZKK。合上分闸电源开关ZKK。合上信号灯电源开关ZKK。合上变送器电源开关ZKK。装上仪表电源熔断器RD×2。装上转子电压测量熔断器RD×2。远方/现地把手投“现地”。合上灭磁开关，合闸指示灯亮。远方/现地把手投“远方”。退出#1～2GS灭磁开关柜远方/现地把手投“现地”。断开灭磁开关，分闸闸指示灯亮。远方/现地把手投“远方”。断开灭合闸电源开关ZKK。断开灭分闸电源开关ZKK。断开灭信号灯电源开关ZKK。断开灭变送器电源开关ZKK。取下仪表电源熔断器RD×2。取下转子电压测量熔断器RD×2。投入3GS、4GS灭磁开关柜装上控制、直流变送器测量、交流、表计电源保险RD×8。合上直流控制电源开关ZKK。合上灭磁开关。退出3GS、4GS灭磁开关柜断开灭磁开关。断开直流控制电源开关ZKK。取下控制、直流变送器测量、交流、表计电源保险RD×8。励磁变保护柜投入励磁变保护柜合上励磁变保护电源开关7KK正常。投入励磁变保护压板速断过流保护、过流保护、停机出口、跳灭磁开关出口、跳发电机出口开关压板LP×5。退出励磁变保护柜退出励磁变保护压板速断过流保护、过流保护、停机出口、跳灭磁开关出口、跳发电机出口开关压板LP×5。断开励磁变保护电源开关7KK。备励操作投入备励(主励已退出)合上923QF（保护先投入）,备励变充电正常。备励功率柜：装上控制电源和照明熔断器RD×4，投入控制电源开关，投入风机电源。备励进线柜：装上变送器交流电源FU41、FU42、FU43、FU44、直流电源熔断器FU61、FU62，直流电压变送器测量FU63、FU64、整流交流测量FU65、FU66、FU67。备励调节器：合上厂用电电源开关，合上自用电开关，合上启励电源开关(同时合上直流母线侧开关)，投入调节器交流及直流电源把手，“整流/逆变”把手投“整流”，“跟踪投切”把手置“投”，“预置/零升”把手投“零升”位置。合上备励功率柜交、直流侧刀闸、脉冲小开关。选择合上相应的机组切换开关（严禁在升流中切换）。机组“主励/备励”选择把手投“备励”（严禁在升流中切换）。合上相应机组备励操作柜开关ZKK×2。合上灭磁开关FMK。备励运行的时间一般不应超过24小时。退出备励减备励电流为零，断开灭磁开关FMK。断开备励操作柜开关ZKK×2。断开备励功率柜脉冲投切小开关，拉开直流侧刀闸。断开备励功率柜交流侧开关。停备励功率柜风机。机组切换开关投“0”。机组“主励/备励”选择把手投“主励”。设备运行的监视、检查设备巡视一般要求运行人员巡视按厂里巡回检查制度执行。巡视要认真负责，不得乱动运行设备。运行人员除定期检查外，在大负荷、夏天、雨天和设备有缺陷时要加强巡回检查。巡视内容备励开关柜各处连接部分无明显松脱、烧焦现象。备励开关柜上励磁变保护各个继电器工作正常，信号正常。灭磁开关柜电流、电压表指示正常。灭磁开关，灭磁开关分合闸指示正确，各部连接件无明显松脱、发热现象，烧焦现象。过压保护柜电缆无发热现象，各端子引接线无明显松脱现象,快速熔断器正常。＃1～4各个功率柜表计、信号指示是否正确、表计指示正常。柜内各个空气开关投切正确。功率柜输出电流的均流系数不小于0.85以上。检查174层励磁系统一次接线、二次接线、端子无明显松脱、放电、烧焦现象，无异常气味。励磁调节器电源指示正常，各信号灯正常，开关位置正确。调节器运行参数与实际工况相符。备励系统各部连接引线无明显松脱、烧焦现象。备励系统一次接线、二次接线端子牢固正常，无烧焦现象、有无异常气味。备励系统一次刀闸位置与运行方式相符。励磁变有无明显放电现象。励磁变电磁声正常，无异音，异味现象。励磁变各部支持绝缘子有无开裂、放电现象。励磁变柜门无脱落现象。励磁变刀闸合闸到位，无接触不良，过热现象，传动机构销钉完好，无脱落现象，刀闸位置锁销锁止完好。设备故障及事故处理某一支路快速熔断器熔断现象中控室计算机出现快速熔断器熔断信号，功率柜上快速熔断显示灯亮。处理检查快速熔断器熔断指示弹出。退出该功率柜。通知检修处理。功率柜风机部分停运现象中控室计算机有励磁功率柜故障信号，功率柜风机停转信号灯亮。处理检查风机、电源情况，如无异状，立即恢复电源手动启动风机运行，恢复功率柜运行。无法恢复风机运行时，在不影响机组运行情况下，退出该功率柜。功率柜风机全部停运现象中控室计算机有励磁功率柜故障信号，功率柜风机停转信号灯亮。处理检查风机、电源情况，如无异状，立即恢复电源手动启动风机运行。无法恢复风机运行时，注意测量晶闸管壳温温度(环境温度20度时,单柜电流800A,1小时试验温度不超过64度)。必要时调节励磁电流。及时汇报并通知检修人员处理。可控硅任一功率柜着火。现象功率柜有烟火冒出，有焦味，中控室计算机有励磁故障信号。处理切功率柜脉冲，断开功率柜交、直流刀闸(开关)，退出功率柜。断开故障功率柜风机电源、励磁操作电源。用干式灭火器、二氧化碳灭火器灭火。通知检修人员处理。启励失败现象自动开机正常，发电机升不起电压，用手动启励也不成功。处理未查明原因前，不得再次启励。再次启动前必须确认灭磁电阻已切除。检查项目：调节器是否进入监控状态、主励及启励主电源回路；启励控制回路，如“建压40%Ue”继电器是否复位等。原因不明，通知检修人员处理。励磁调节器故障励磁PT断线现象中控室计算机有调节器“PT断线”信号；调节器柜“PT断线