吉林东丰清龙米业稻壳发电工程 #1汽轮发电机励磁系统调试措施
兖州市安能电力技术服务有限公司
二○一四年七月
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吉林东丰清龙米业稻壳发电工程
调试方案措施会签审批记录
文件名称 #1汽轮发电机励磁系统调试措施 文件编号 DQ-04 兖州市安能电力技术服务有限公司 签字： 日期： 年 月 日 江苏中易建设有限公司 签字： 日期： 年 月 日 无锡国联华光电站有限公司 签字： 日期： 年 月 日 山东众诚监理有限公司 签字： 日期： 年 月 日 吉林清龙米业有限公司 签字： 日期： 年 月 日 第 2 页 共 16 页
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启动试运总指挥 签字： 日期： 年 月 日 第 3 页 共 16 页
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目 录
1 目的............................................... 05 2 依据............................................... 05 3 设备系统简介.......................................05 4 试验内容............................................06 5 组织分工............................................06 6 使用仪器设备.......................................08 7 试验应具备的条件...................................08 8 试验步骤............................................08 9 安全技术措施.......................................13 10调试记录.............................................13 11 附图(表) ...........................................13
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1 目的
为使1#发电机励磁系统安全可靠地投入运行，须对励磁系统的回路接线的正确性、自动励磁调节器的性能和品质以及励磁系统所有一、二次设备进行检查和试验，确保励磁调节器各项技术指标满足设计要求，特编制此方案。
2 依据
《火力发电建设工程启动试运及验收规程》DL/T 5437-2009 《火电工程启动调试工作规定》电力部建设协调司建质[1996]40号 《中华人民共和国工程建设强制性标准条文》（电力工程部分）（2006版） 《电力建设安全健康与环境管理工作规定》国电电源[2002]49号 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）
《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161.1-5161.17-2002 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150-2006） 《电业安全工作规程》(发电厂和变电所电气部分) （DL4081——91） 《电力系统继电保护及其安全装置反事故措施要点》 《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 《大、中型同步发电机励磁系统技术要求》 《继电保护和安全自动装置技术规程》 工程分系统及机组整套启动调试大纲 制造厂说明书及设计院的设计资料 有效的设计变更单和工程联系单
3 设备系统简介
东丰清龙米业稻壳发电工程项目安装1台6MW机组，其同步发电机的励磁系统设计为发电机机端供电的自并励静止励磁系统，采用北京科电亿恒电力技术有限公司生产的GEX-2000C微机励磁装置。
整个系统可分为四个主要部分：励磁变压器、两套相互独立的励磁调节器、可控硅整流桥单元、起励单元和灭磁单元。
在该套静态励磁系统中，励磁电源取自发电机端。同步发电机的磁场电流由励磁变压器经可控硅整流桥和磁场断路器供给。励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流桥所需的输入电压，为发电机端电压和磁场绕组提供电气隔离以及为可控硅整流桥提供整流阻抗，可控硅整流桥将交流电流转换成受控的直流电流提供给发电机转子
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绕组。
励磁系统可工作于AVR方式，自动调节发电机的端电压，最大限度维持发电机端电压恒定；或工作于叠加调节方式，包括恒功率因数调节、恒无功调节；也可工作于手动方式，自动维持发电机励磁电流恒定。自动方式与手动方式相互备用，备用调节方式自动跟随运行调节方式，在两种运行方式间可便捷进行切换。
励磁调节器采取双通道结构，两个通道完全相同，可任选一路作为运行通道。备用通道(非运行通道)自动跟踪运行通道，在两通道之间可随时进行切换。
起励开始时，发电机的起励能量来自起励电源。当发电机机端电压升到25%Ue时，可控硅整流桥和励磁调节器就投入正常工作，由AVR控制进行软起励。可控硅整流桥单元由3个并联的整流桥组成，采用至少有一个冗余的(n-1)配置。当一个整流桥故障时，系统仍能满足最大励磁功率。
灭磁回路主要由磁场断路器、灭磁电阻组成。灭磁设备的作用是将磁场回路断开并尽可能快地将磁场能量释放。
4 试验内容
4.1励磁系统静态试验。
4.2发电机空载下励磁调节器(AVR)的动态试验。 4.3发电机带负荷下励磁系统试验。
5 组织分工及职责
按照《火力发电建设工程启动试运及验收规程【DL/T 5437-2009】》有关规定，各方职责如下：
建设单位的主要职责
负责调试全过程的组织管理和协调工作； 负责提供设计和设备文件及资料；
负责协调设备供货商供货和提供现场服务；
负责组织由设备供货商或其他承包商承担的调试项目的实施及验收；
负责试运现场的消防和安全保卫管理工作，做好建设区域与生产区域的隔离措施；
参加调试工作的检查和协调，参加试运后的质量验收签证； 与调试单位项目负责人共同担任现场指挥。 负责电气设备的操作票填写、操作；
与调试项目负责人共同负责试验中的事故处理；
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监理单位的主要职责
负责对调试过程中的安全、质量、进度进行监护和控制；
按照质量控制监检点计划和监理工作要求，做好机组设备和系统安装的监护工作，严格控制安装质量；
负责组织对调试措施的审核；
负责调试试运过程的监护，参加试运条件的检查确认和试运结果确认，组织分部试运和整套启动试运后的质量验收签证；
负责试运过程中的缺陷管理，建立台帐，确定缺陷性质和消缺责任单位，组织消缺后的验收，实行闭环管理；
协调办理设备和系统代保管有关事宜； 组织或参加重大技术问题解决方案的讨论。 施工单位的主要职责
负责完成试运所需要的建筑和安装工程，以及试运中临时设施的制作、安装和系统恢复工作；
负责组织完成单体调试、单机试运条件检查确认、单机试运指挥工作，提交单体调试报告和单机试运记录，参加单机试运后的质量验收签证；
负责单机试运期间工作票安全措施的落实和许可签发； 负责向生产单位办理设备及系统代保管手续；
参与和配合分系统试运和整套启动试运工作，参加试运后的质量验收签证； 负责试运阶段设备与系统的就地监视、检查、维护、消缺和完善，使与安装相关的各项指标满足达标要求；
负责现场短路点的安装与拆除；
机组移交生产前，负责试运现场的安全、保卫、文明试运工作，做好试运设备与施工设备的安全隔离措施；
负责现场电气设备操作的监护工作； 与调试单位共同负责现场测试、检查；
在考核期阶段，配合生产单位负责完成施工尾工和消除施工遗留的缺陷。 调试单位的主要职责
负责编制、报审、报批或批准调试方案或措施；
参加相关单机试运条件的检查确认和单体调试及单机试运结果的确认，参加单机试运后质量验收签证；
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负责全面检查试运系统的完整性和合理性，组织分系统试运和整套启动试运条件的检查确认；
参加分系统试运和整套启动试运质量验收签证，使与调试有关的各项指标满足达标要求；
调试单位项目负责人和电厂值长共同担任现场指挥； 与电建共同负责现场测试、检查；
负责对试运中的重大技术问题提出解决方案或建议。 设备厂家职责 提供技术支持。
6 使用仪器设备
完成整套启动试运阶段的试验、试运工作须配备好以下仪器、设备。
序设备名称 号 １ 2 3 4 双钳数字相位伏安表 绝缘电阻测量仪 数字万用表 便携式录波仪 型号 程 量 量数用途 1 1 1 1 检查电压电流回路 测试绝缘 检查电压回路 录取波形 备 注 MG2000b FLUKE1508 FLUK15B HYLB-601A 7 试验应具备的条件
7.1 发电小间土建装修工作已完成，门窗齐全，环境卫生。 7.2 环境温度保持在规程规定的范围以内，照明充足。 7.3 发电机励磁系统二次设备安装、接线完毕。 7.4 发电机励磁系统一次设备安装、单体调试已结束。 7.5 具备合格的交直流电源。
7.6 励磁系统的图纸、资料、备品、备件齐全。 7.7 励磁调节器定值整定通知单已下达。 7.8 DCS系统正常投运。
7.9 发电小间有专用电话与集控室联系。
8 试验步骤
8.1静态试验
励磁系统静态调试可分为励磁系统回路检查、一次设备元件检查试验、调节器静态特性试验和操作控制回路传动试验四部分。
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8.1.1 励磁系统回路检查
(1) 仔细审阅励磁系统设计图纸和厂家技术资料。对设计上存在的原理上的不合理，或者不利于运行操作习惯之处，提出修改意见和建议，并作记录。
(2) 在安装过程中，深入现场，熟悉设备和系统，发现问题及时提出修改意见，并作记录。
(3) 认真检查回路中各元器件型号、参数、规格是否符合设计要求，检查的重点有： a. 测量表计、变送器、分流器的量程和精确等级；
b. 操作继电器、接触器、空气开关、灭磁开关的线圈电压类型和电压等级； c. 各种控制开关、转换开关的型号；
d. 非线性电阻的规格和容量；发电机转子回路灭磁电阻的阻值和容量； e. 可控硅、整流二极管以及快速熔断器的规格。 (4) 对照原理图和配线图，检查盘内配线连接正确。 (5) 校对盘柜与外部之间的电缆连接正确。
(6) 对于带屏蔽的弱电信号电缆，屏蔽层应可靠接地，确保其抗干扰性能。 8.1.2 一次设备元件检查
一次元件的性能和一次设备的状态，直接影响到励磁系统工作的可靠性和稳定性，因此，静态时应对其进行检验和试验。
(1) 按交接试验标准完成发电机、励磁变的有关试验。 (2) 完成发电机灭磁开关或磁场断路器的试验项目。
(3) 测量或检查励磁柜过电压保护元件、整流二极管以及可控硅两端跨接的阻容保护元件的参数。
8.1.3 调节器静态特性试验
(1)调试人员应对照图纸和说明书，熟悉调节器柜内设备，操作柜上开关、按键和旋钮的作用，以及显示仪表和数据的意义。
(2)检查装置在运输过程中是否损坏，纠正安装错误。
(3)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)。 (4)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。
(5)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) 检查电压和电流互感器外部回路、变比与设计一致。
(7) 就地控制检查：就地操作磁场开关、起励回路、控制回路等。
(8) 进行小电流开环试验(假负载)，调节器加入机端电压，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，调节可控硅的控制角，用示波器观察可控硅整
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流桥输出直流电压波形，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15-149之间连续变化。 8.1.4 操作控制回路传动试验
励磁系统正式投入使用以前，需进行传动试验，以确认控制回路的正确性。 (1) 传动试验前的准备工作： a.所有二次回路绝缘试验合格；
b.励磁回路所有控制电源、信号电源、风机电源均投入； c.所有开关经试验合格；
d.试验人员按设计原理图列出所有传动试验项目。 开关量输入、输出检查：
远方中控操作励磁装置信号输入（公共端为901:9） 名称 端子排 名称 端子排 起机令 902:1 减磁 902:5 停机令 902:2 自动/手动 902:3 增磁 902:4 通道选择 902:8 恒无功运行 恒功率因数 902:6 902:7 励磁调节器工作状态信号输出（公共端805:1） 名称 A通道自动运行 端子排 名称 端子排 名称 端子排 805:3 B通道手动运行 805:9 CHA通道报警 805:15 A通道手动运行 805:5 恒功率因数运行 805:11 CHB通道报警 805:17 B通道自动运行 805:7 恒无功运行 805:13 装置报警信号输出（公共端805:23）
名称 端子排 快熔熔断 805:25 温度越限 805:27 电源消失 805:29 风机停运 805:31 第 11 页 共 16 页
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(2) 试验人员按列表的内容完成各项试验，应保证所有开关能可靠动作；所有信号正确发出；保护连锁关系符合设计要求。 8.2 发电机空载下励磁调节器(AVR)的动态试验
8.2.1励磁系统为自并励接线方式，发电机断路器断开。调节器设为手动方式，发电机升压至额定，校准调节器内各采样点精度。 8.2.2 励磁调节器手动通道试验(两通道分别进行) (1) 手动通道升压及电压调节范围
调节器用手动方式带发电机升压，手动通道应能使发电机在空载额定电压的20%--110%范围内稳定、平滑的调节。给定电压变化速度每秒不大于发电机额定电压的1%，不小于0.3%。
(2)通过阶跃响应试验调整PI参数。 (3)检查整流器电源电压和相位。
(4)在额定电压下，断开灭磁开关灭磁(灭磁电阻灭磁)录取发电机电压波形。 (5)在额定电压下，灭磁开关合位灭磁(逆变灭磁)录取发电机电压波形。 8.2.3 励磁调节器自动通道试验(两通道分别进行) (1)自动起励零起升压
调节器置自动通道，给定电压设定在额定值，投入起励电源，零起升压，用录波器录取发电机电压的变化波形，要求端电压超调量不得超过额定值的10%，电压摆动次数不超过3次，调节时间不超过10秒。 (2)调整测量实际值(UG,US,IF,UF) (3)自动通道升压及电压调节范围
调节器用自动方式带发电机升压，自动通道应能使发电机在空载额定电压的70%--110%范围内稳定、平滑的调节。给定电压变化速度每秒不大于发电机额定电压的1%，不小于0.3%。
(4)通过阶跃响应试验调整PI参数。 (5) 设定并检查V/Hz限制器。 (6) 定义P/Q补偿。
8.2.4 励磁系统频率特性试验(两通道分别进行)
发电机自动方式空载额定电压下运行，改变发电机转速，使频率变化±1%，测量发电机机端电压，计算端电压变化率，要求端电压变化率不超过±0.25%。 8.2.5 通道切换试验
通过录取波形检查自动、手动通道和调节器切换试验，切换过程是否平滑无冲击。 8.2.6 ±10%阶跃试验
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8.2.6.1 A通道试验
（1）合上灭磁开关，手动按增减磁按钮使机端电压升至额定，在调节器面板进行-10%阶跃试验，同时用录波器录取UF、UL波形。
（2）手动按增减磁按钮使机端电压调至90%UN，在调节器面板进行+10%阶跃试验，同时用录波器录取UF、UL波形。 8.2.6.2 B通道试验
调节通道由A通道切换至B通道。按A通道试验的方法进行试验并录波。 8.2.7 监视和保护功能测试
(1) 检查PT故障时自动到手动通道的切换过程。 (2) 检查PT故障时通道A到通道B的切换过程。 8.2.8 励磁调节器遥控操作检查
运行人员在DCS画面上进行励磁投入、励磁退出、升励磁、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。
8.2.9 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。 8.3发电机带负荷下励磁系统试验
8.3.1 机组首次并网后带2MW 有功负荷稳定运行，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。试验人员应时刻与指挥人员保持联系。 8.3.2 并网后励磁调节器一般性检查
(1) 校准发电机电流测量值，检查P/Q测量值。 (2) 自动通道作阶跃响应，优化动态性能。 (3) 手动通道作阶跃响应，优化动态性能。 (4) 手动限制调整。 8.3.3 IE限制器检验
用阶跃响应使励磁电流IE过励、低励限制器动作，并优化动态响应过程。 8.3.4 IG限制器检验
用阶跃响应使定子电流IG过电流限制器动作，并优化动态响应过程。 8.3.5 P/Q限制器检验
用阶跃响应使低励限制器动作，并优化动态响应过程。 8.3.6 恒功率因数(恒无功)控制器检验
检查恒功率因数(恒无功)控制器稳态和动态性能，检查限制器限制值，用增减按
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钮检查参考值的设定情况。 8.3.7 通道切换试验
通过录取波形检查自动手动通道的切换过程是否平滑无冲击。 8.3.8 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；若采用正调差，增加调差率时发电机无功功率将相应减小，应通过改变调差率来检验调差环节的正确性。 8.3.9 发电机带负荷励磁调节器试验完成后，注意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。
8.3.10 励磁系统带负荷运行过程中，应密切注意监视励磁系统的运行状况，定期检测可控硅整流器等大功率器件的工作温度以及发电小间的环境温度，发现温度超标后，应及时采取措施，防止发生事故。
9 安全技术措施
9.1 励磁系统试验过程中，应确保发电小间和集控室通讯畅通，保证紧急情况下可以迅速使发电机灭磁。
9.2 注意检查励磁屏通风冷却设施是否能满足要求，应保证在最恶劣情况下，励磁屏内温度不超过设备技术要求的指标。
9.3 励磁系统带负荷运行中，应加强巡检，定期巡测励磁系统各设备、元器件温度，发现异常及时采取措施。
9.4 励磁系统带负荷调节器试验过程中，试验项目有可能造成励磁跳闸，运行人员应做好事故预想，避免慌乱。
10 调试记录
试验结束后，试验人员应认真整理试验记录，分析试验数据，编制调试报告，对试验结果作出评价。
11 附图(表)
附表一：试验条件检查验收单 附表二：试验中临时措施恢复清单
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附表一：试验条件检查验证单
设备及系统名称 环境状况 发电机励磁系统 □ 晴 □ 阴 □ 雨 □ 雪 温度 ℃ 验证内容及项目 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 内容及项目 发电小间土建装修工作已完成，门窗齐全，环境卫生。 环境温度保持在规程规定的范围以内，照明充足。 发电机励磁系统二次设备安装、接线完毕。 发电机励磁系统一次设备安装、单体调试已结束。 具备合格的交直流电源。 励磁系统的图纸、资料、备品、备件齐全。 励磁调节器定值整定通知单已下达。 DCS系统正常投运。 发电小间有专用电话与集控室联系。 合格 不合格 第 15 页 共 16 页
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附表二：试验中临时措施恢复清单
序号 1 或参数 2 调节器试验过程中临时修改的接线 试验完成后按设计恢复 恢复内容 调节器试验过程中临时修改的定值恢复要求 试验完成后按定值要求整定 确认
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