三峡左岸电站进口励磁调试方案的优质解析.docx

三峡左岸电站进口励磁调试方案解析摘要 本文介绍了三峡左岸电站进口励磁调试方案，并对其调试步骤进行了解析和总结。学习和借鉴三峡进口励磁调试方案，有助于规范国内励磁调试方案和提高其技术管理水平。关键词 三峡电厂 进口励磁 调试方案 1 引言长江三峡左岸电站14台700MW水轮发电机组，采用德国西门子THYRIPOL自并励可控硅整流励磁系统，双通道可编程调节器，器件众多，结构复杂，外观漂亮，运行可靠。对于这种大型进口励磁装置，安装由中方负责，外方专家指导，调试则由外方专家负责，中方协助。三峡左岸电站THYRIPOL励磁装置，大部分由西门子励磁调试工程师托马斯.库恩先生调试，整个调试工作可以概括为：资料详细全面，工具先进齐全，工作井然有序，记录真实可靠。总结和解析进口励磁调试方案，有利于我们学习和借鉴国外先进的技术管理经验。2 调试资料和记录表格THYRIPOL励磁装置调试资料，封面文件和总目录见表一和表二，整个调试项目共有43项，每个项目都有如表三一样的表格，这些文件既是调试方法又是调试记录。完成一台励磁装置的调试，其调试文件和记录表格总共有100多页，录波图近50份，上述所有数据和励磁软件都有光盘备份。这些资料整理成册，既方便学习，又方便其它机组励磁调试，是一份非常实用的励磁资料。表一 三峡电厂励磁调试文件封面三峡电厂THYRIPOL励磁系统调试试验Commissioning Tests HPP Three Gorges THYRIPOL Excitation System开机前调试时间-Precommissioning 8th to 14th April 2004开机后调试时间-Wetcommissioning 19th to 29th April 2004调试工程师Thomas KuhnCommissioning Engineer公司名称SIEMENSI&S IS E&C DS公司地址Erlangen/Germany表二 三峡电厂励磁调试项目总目录LIST OF TESTS (Precommissioning)静态试验（开机前调试）项目表调试项目编号调试项目名称中文注释ComEx001Test of secondary PT and CT circuitsPT和CT二次通电模拟试验ComEx002High voltage test of excitation transformers励磁变和制动变耐压试验ComEx003Measurement of the insulation resistance of the excitationTransformer励磁变和制动变绝缘电阻检测ComEx004High Voltage Test of power circuits功率柜交流耐压试验ComEx005aMeasurement of the insulation resistance of the power circuit ofthe excitation system励磁主回路绝缘电阻检测ComEx005bMeasurement of the insulation resistance pulse transformer脉冲变压器绝缘电阻检测ComEx006aTest of the over-voltage protection转子过电压保护校验ComEx006bTest of non-linear deexcitation. resistor非线性电阻检测校验ComEx007Test of the external power supplies外部交直流供电电源检测ComEx008Test and adjustment of offset of actual field current/voltage measurement励磁电流和电压变送器偏移量检测调整ComEx009Test of all external binary input signals外部开关量输入信号检测ComEx010Test of all internal binary input signals内部开关量输入信号检测ComEx011Test of all external analog signals外部模拟量输入信号校验ComEx012Test of all binary output signals开关量输出信号检测ComEx013Test of all analog output signals模拟量输出信号校验ComEx014Test of switch over of the OP1 operating panel操作面板上通道切换试验ComEx015Test of the serial link 1 to CSCS1通道Profibus通讯试验ComEx016Test of the serial link 2 to CSCS2通道Profibus通讯试验ComEx017Test of the temperature supervision for the excitation transformer励磁变温度检测试验ComEx018Tests of logic, alarms and trips励磁操作，报警和跳闸试验ComEx019Test of the power circuit with temporary power supply 400V andresistance as load; Check of Firing Pulses励磁装置小电流开环试验（励磁变副边外接电源400V，外接电阻假负载）ComEx020Test of the power circuit with temporary power supply via 10 kV station service and with Braking-Transformer and the rotor of the generator as load励磁装置大电流试验（励磁变原边外接电源10KV，接转子负载；调节器励磁电流闭环调节）LIST OF TESTS (Wetcommissioning)空载和负载试验（开机后调试）项目表ComEx021Test of the power circuit with temporary power supply via 10 kV station service and the rotor of the generator as load励磁装置它励开机试验（励磁变原边外接电源10KV）ComEx022aTest of the excitation current regulator它励调节试验ComEx022bTest of electrical brake制动调节试验ComEx023Short circuit characteristic of generator and protection tests发电机它励短路升流试验ComEx024Open circuit characteristic of generator and protection tests发电机它励开路升压试验ComEx025Field flashing test发电机自励起励试验ComEx026Change over from manual to automatic voltage regulator (AVR) and back (both Systems), from AVR 1 to AVR 2 and back调节器手自动切换试验，调节器双通道切换试验ComEx027Automatic voltage regulator (AVR) in no load condition发电机空载阶跃调节试验ComEx028free空ComEx029Measurement of ceiling voltage强励试验ComEx030Over-excitation limiter; field current limiter励磁电流限制试验ComEx031U / f limiter伏赫限制试验ComEx032Optimizing the AVR with the generator synchronized发电机并网参数优化试验ComEx033ACTIVE and REACTIVE Load rejections发电机有功无功调节试验ComEx034Under-excitation limiter低励限制试验ComEx035Stator current limiter定子电流限制试验ComEx036Reactive power controller发电机无功调节试验ComEx037Power system stabilizerPSS试验ComEx038Measurement of the current balance of the 5 thyristor bridges励磁整流柜均流测试Com EX100Test of DC-field circuit breaker直流灭磁开关时差试验ComEX110Noise Level Measurement励磁装置噪声测试表三 三峡电厂励磁调试ComEx005a子项目文件内容ComEx005a励磁装置一次回路绝缘电阻检测MEASUREMENT OF THE INSULATION RESISTANCE OF THE POWER CIRCUIT OF THE EXCITATION SYSTEM1.GENERAL前言The insulation resistance of the power circuit of the excitation system has to be tested.2.METHOD方法L1, L2, L3 short circuited.Insulation test with 500 to 2500V DC to ground.Test Voltage in VResistance in MOhmTimeMain Circuit整流主回路26252661 minuteBraking Circuit制动回路10412861 minuteField Flashing Circuit起励回路531176001 minutePf转子正极10534361 minuteNf转子负极10534561 minuteTemperature温度: 19 CHumidity湿度: 59 %3. INSTRUMENTS仪器Insulation tester 500V.5000V. 4. TEST CONDITIONS试验条件No erection work possible, DANGER FOR LIVE !5. REMARKS备注6. EVALUATION结论3 静态调试步骤及其内容解析31 励磁变和制动变耐压及绝缘试验(ComEx002、ComEx003)：常规电气试验，主要包括电阻测量，变比和组别试验，耐压试验等，由施工单位完成。32 可控硅模块外观检查：常规检查，主要检查可控硅模块有无破损，有无杂物等情况。33 脉冲变绝缘检查(ComEx005b)：可控硅模块绝缘检查，DC1000V30，试验电压偏低34 功率柜4000V交流耐压试验(ComEx004)：功率柜阳极电缆未接，短接三相阳极母排，AC4000V1。耐压前进行绝缘电阻检查，DC2500V+30。此试验实际上也就是可控硅和脉冲变的绝缘电阻和耐压试验。35 励磁装置主回路绝缘电阻检测(ComEx005a)：根据回路的不同，选用不同的直流电压进行绝缘电阻检查，具体内容及表格见表三。36 转子过电压保护校验(ComEx006a)：卸下跨接器电缆，首先进行绝缘电阻检查，DC2500V+30，然后使用电压发生器，分别校验正向和反向过电压动作值。37 灭磁电阻绝缘试验(ComEx006b)：按要求应进行伏安特性试验，但现场只检查了绝缘电阻。38 外部交直流供电电源检测(ComEx007)：这是励磁装置投电检查，检测输入电压值和相序，检测稳压电源输出电压值；合上所有开关，检查投电后的各种指示；采取临时措施屏蔽故障信号，使整个装置投电后正常运行，为下一步的试验作好准备。39 直流灭磁开关时差试验(ComEx100)：跳直流灭磁开关，记录放电常闭断口与主断口之间的时差，记录正负主断口之间的跳闸时差。310 PT和CT二次通电模拟试验(ComEx001)：使用继电保护仪，在PT回路外加额定二次电压100V，在CT回路外加额定二次电流，并改变相位，检查调节器采样计算和显示的正确性。311 励磁电压和励磁电流变送器试验(ComEx008)：使用毫伏直流电压发生器，在励磁电压和电流变送器二次侧外加毫伏电压，从零到额定值，检查调节器采样计算和显示的正确性。312 励磁变温度检测试验(ComEx017)：常规仪表试验，校验测温电阻和温度监视器。313 励磁装置小电流开环试验(ComEx019)：在励磁变副边(S102开关进线端)外接电源400V，断开转子负载，功率柜外接电阻假负载，调节器开环角控制，检查脉冲和功率柜输出电压波形。314 输入和输出信号试验(ComEx009-ComEx0013)：检查调节器I/O，A/D和D/A环节。315 通讯，报警及跳闸试验(ComEx018、ComEx015、ComEx016)：同保护和监控装置对点。316 励磁装置大电流试验(ComEx020)：在励磁变原边外接电源10KV，转子负载接入；调节器励磁电流闭环控制。4 空载调试步骤及其内容解析41 励磁装置它励开机试验（ComEx021022b）：相当于开机条件下的励磁大电流试验。42 发电机升流升压试验（ComEx023、ComEx024）：在发电机机端短路或开路情况下，励磁装置它励开机，使用调节器1通道调节励磁电流，记录发电机电流和电压。43 发电机变压器组升流升压试验（ComEx023、ComEx024）：在主变高压侧短路或开路情况下，励磁装置它励开机，使用调节器2通道调节励磁电流，记录发电机电流和电压。44 励磁装置起励、逆变试验（ComEx025ComEx027）：包括ECR起励升压试验，5励磁电流阶跃试验，ECR模式下通道切换试验，ECR和AVR模式切换，AVR模式下调节试验，10发电机电压阶跃试验，ECR模式下逆变和跳闸灭磁试验，AVR起励升压试验，AVR模式下通道切换试验，AVR模式下逆变和跳闸灭磁试验等。45 PT断线和双通道故障切换试验：模拟PT断线和通道失电故障，记录调节器通道切换过程。46 强励试验（ComEx029）：在AVR模式下，将机端电压降至80时，再进行20电压阶跃，记录励磁电压的强励过程。当励磁电压达到80最大值且持续8毫秒则进行通道切换。47 励磁电流限制试验（ComEx030）：励磁电流限制有两种，一种是反时限过励限制（慢速过励限制），另一种强励限制（快速过励限制）。励磁电流限制试验，都是通过改变整定值来观察限制效果。48 伏赫试验（ComEx031）：在109AVR下，降低机组频率至45HZ，机端电压自动降为90。励磁调节器通道1空载试验项目如下表：1ON command ECR110手动（ECR）起励2Set point step 5% ECR15励磁电流阶跃3Change ECR1 to ECR 2 to ECR 1手动方式下通道切换4Change ECR1 to AVR1手动和自动方式切换5Set poin tstep 10% AVR110发电机电压阶跃6Change AVR1 to ECR1自动和手动切换7Trip command ECR1手动方式下跳闸灭磁8ON command AVR1100自动(AVR)起励9Change AVR1 to AVR 2 to AVR 1自动方式下通道切换10OFF command AVR1自动方式下逆变11ON command AVR1100自动(AVR)起励12Trip command AVR1自动方式下跳闸灭磁13ON command AVR1100自动(AVR)起励14Ceiling voltage step 20% AVR1 change to AVR2强励试验(80%AVR)15U/f limiter AVR1伏赫限制试验16Show over excitation limiter AVR1励磁电流限制试验17Loss control supply F201 off AVR1 change to AVR2双通道故障切换试验18Loss PT1 voltage off AVR1 change to AVR2 and AVR1to ECRPT断线切换试验5 负载调试步骤及其内容解析51 发电机并网调节试验（ComEx032、ComEx033、ComEx038）：发电机并网后，调节P和Q，观察稳定性。记录各功率柜输出电流，计算均流系数。52 甩负荷试验（25、50、75、100）。53 低励限制试验（ComEx034）：在P0时，减磁使Q140MVAR左右，欠励动作，继续减磁，Q不变；增加P550MW，欠励继续动作，Q不变，但励磁电流增加。54 定子电流限制试验（ComEx035）：在P550MW，Q120MVAR时，改变限制整定值，使之比测量值少4，延时后，限制器动作，此时Q由120MVAR增加为80MVAR左右；在P550MW，Q160MVAR时，改变限制整定值，使之比测量值少4，延时后，限制器动作，此时Q由160MVAR增加为100MVAR左右。55 励磁电流限制试验（ComEx030）：在负载情况下校验励磁电流限制，对于慢速过励限制，改变整定值小于测量值，延时后动作；对于快速过励限制，改变整定值大于整定值，然后进行3阶跃，限制器动作。56 PSS试验（ComEx037）：在P550MW，Q15