MW机组集控运行规程-电气部分.doc

1 Z6Z6 企业标准企业标准 Q/WQRD-Q/WQRD- Z6-102-001-11Z6-102-001-11 330MW 机组集控运行规程机组集控运行规程 电气部分电气部分 (试行) 2011201105050101 发布发布 2011201105050101 实施实施 2 前前 言言 为了指导、规范运行人员的操作，正确处理机组运行中出现的故障，保障我厂 330MW 机组的安 全、经济运行,特修订本规程。 由于编写人员理论技术水平有限，编写过程中难免有不当之处，望大家批评指正。在执行本规程中， 如发现有不妥之处，请及时提出宝贵意见。 本规程一经颁布实施，必须得到认真贯彻执行，运行人员、相关检修及生产管理人员，必须严格遵守 本规程。任何违反本规程的行为必须予以纠正。 本规程解释权归铝电公司热电厂技改运行车间所有。 本规程自发布之日起实施。 编 者 2011 年 9 月 9 日 本规程主要起草人： 本规程主要修编人： 审审 核：核： 审审 定：定： 批批 准准： 3 目目 录录 前前 言言 2 第一章第一章 电气运行方式及倒闸操作电气运行方式及倒闸操作 5 1.1 电气系统运行方式5 1.2 电气操作的一般规定 6 1.3 电气倒闸操作原则 6 第二章第二章 发电机及励磁系统发电机及励磁系统 7 2.1 规范 7 2.2 发电机启停机及运行维护 8 2.3 静态励磁系统综述13 2.4 发电机的异常运行及事故处理21 第三章第三章变压器变压器 23 3.1 变压器的技术规范24 3.2 变压器运行规定27 3.3 变压器冷却系统运行方式27 3.4 变压器的允许过负荷运行方式29 3.5 变压器的投入及退出运行30 3.6 变压器瓦斯保护装置及分接开关的运行31 3.7 变压器的并列运行33 3.8 变压器运行中的检查33 3.9 变压器的特殊检查项目34 3.10 变压器的事故处理34 第四章第四章 继电保护与自动装置继电保护与自动装置 38 4.1 继电保护与自动装置的一般要求及规定38 4.2 继电保护与自动装置的检查和异常处理39 4.3 发变组保护（含高厂变及励磁变）40 4.4 高备变保护46 4.5 低压厂变保护47 4.6 6KV 高压电动机保护48 4.7 SID-2CM 微机准同期并列装置.48 第五章第五章 厂用电动机厂用电动机 51 5.1 概 述.51 5.2 电动机运行的有关要求57 5.3 电动机绝缘电阻值的规定58 5.4 电动机正常运行中有关参数的规定59 5.5 厂用电动机的启动及正常运行维护59 5.6 厂用电动机的事故处理60 4 第六章第六章 厂用电源快切装置厂用电源快切装置 63 6.1 切换方式 63 6.2 去耦合65 6.3 切换投/退、闭锁/解除65 6.4 低压减载功能67 6.5 起动后加速保护功能 67 6.6 厂用快切投运前的检查67 6.7 厂用快切装置的切换操作步骤 67 6.8 运行巡检说明68 6.9 快切装置选择方式 68 第七章第七章 直流系统直流系统 69 7.1.直流系统概述 69 7.2.高频开关整流器规范 69 7.3 蓄电池 70 第八章第八章 配电装置配电装置 71 8.1 配电装置运行规范 71 8.2 配电装置的通则75 8.3 配电装置的运行和维护75 8.5 配电装置的异常运行和事故处理81 第九章第九章 交流不停电装置交流不停电装置 UPS85 9.1 前端面板 85 9.2 交流不停电电源（UPS）的运行规定 88 9.3 UPS 简易操作规程90 9.4 UPS 装置异常处理规定91 第十章第十章 柴油发电机柴油发电机 91 10.1 柴油发电机主要技术规格 91 10.2 柴油发电机设备材料清单 92 10.3 柴油发电机机组的操作 92 5 第一章第一章 电气运行方式及倒闸操作电气运行方式及倒闸操作 1.1 电气系统运行方式电气系统运行方式 1.1.11.1.1 概述概述 我厂一期 4350MW 发电机选用南京汽轮机厂生产的 QFJ-350-2 型汽轮发电机组，定子绕组为三 相星形接线，F 级绝缘。发电机出口电压为 22kV，冷却方式为闭式循环空冷。励磁系统是由发电机出 口直接经励磁变、可控硅整流桥向发电机提供励磁电流的自并励静止可控硅整流励磁系统。四台机组 出线采用单元式接线方式接入邹平中心变电站的 220kV 系统，厂内不设母线。每台发电机配一台容量 为 400MVA 的主变压器，其电压变比为 24222.5%/22KV，主变高压侧中性点经隔离开关接地。发电 机引出线与变压器的联接采用离相封闭母线联接，发电机中性点经单相变压器接地。 每台机设置 1 台容量为 50/31.5-31.5MVA 的高压厂用工作变压器，高压侧电源取自本发电机出口。每两台机组设 1 台容量为 50/31.5-31.5MVA 的高备变,高压侧电源取自邹平中心变电站 110kV 母线，经降压后供厂用 备用电源。高备变调压采用有载调压方式，高备变高压侧中性点运行方式为经隔离开关直接接地。 1.1.21.1.2 厂用电接线厂用电接线 厂用系统设置 6kV 及 400/220V 两级电压等级，每台发电机组的 6kV 系统设置工作 A、B 两段。主 厂房内每台机组成对设置低压厂用汽机变、锅炉变、电除尘变；每台机组各设置一台照明变压器；辅 助厂区成对设置输煤变压器、循环水变压器、除灰变压器、化水变压器、公用变压器。每两台机组设 置一台检修变压器 1.1.31.1.3 高压厂用电系统高压厂用电系统 高压厂用电采用 6kV 电压,每台机组设置一台容量为 50/31.5-31.5MVA 高压厂用工作变压器，低 压侧中性点经中阻接地，高压侧电源由本机组发电机引出线上连接。高压厂用电动机及低压厂用变压 器电源取自相应的 6kV 工作母线上。由 6kV 工作 A、B 段各引一路电源至 6kV 公用段，辅助厂区设置 的辅助变压器取自 6kV 公用段。 1.1.41.1.4 低压厂用电系统低压厂用电系统 低压厂用配电系统采用 400/220V 电压，中性点采用直接接地方式。主厂房内每台机组设置两台 低压厂用汽机变、锅炉变、两台电除尘变。一台照明变。分别接在该发电机组 6KV 工作段上。辅助厂 房设两台输煤变、两台公用变、两台化水变、两台循环水变、两台除灰变，分别接在 6KV 公用段上。 以上同名的变压器（两台）均互为备用，所有低压厂用变压器均为干式变。 1.1.51.1.5 脱硫系统供电脱硫系统供电 四台发电机组均设有脱硫装置，每台机组设置独立的 6kV 脱硫段和相应的 400V 低压脱硫供电系 统。脱硫系统电源由各机组的 6KV 厂用工作 A、B 段供给。 1.1.61.1.6 交流事故保安电源及交流不停电电源装置交流事故保安电源及交流不停电电源装置 每台机组设置两段 400V 交流事故保安段，即汽机、锅炉保安段，正常由各自主厂房 400V 汽机、 6 锅炉工作段各供一段，锅炉事故保安段还接一路电源供应急照明配电柜。事故时由柴油发电机供保安 段。每台机组装设一台柴油发电机，每台机组的柴油发电机为独立供电系统。柴油发电机只作为厂用 400V 系统的紧急备用电源，即在机组厂用交流电源全部消失后自动启动并接带负荷投入运行，以保证 机组及其重要辅机的安全停运，而不能作为黑启动用电。每台机组设一套交流不停电电源装置(UPS)， 正常工作电源由 400V 汽机保安段供电，保安电源失电时，由 220V 直流系统供电，旁路电源取自 400V 锅炉 PC 段。 1.2 电气操作的一般规定电气操作的一般规定 1.2.1 倒闸操作必须遵守电业安全工作规程 （发电厂和变电所电气部分）中关于倒闸操作的有关 规定。严格执行操作票、工作票制度，并使两票制度标准化，管理规范化。 1.2.2 倒闸操作必须得到值长、单元长命令，操作人接令后应复诵一遍，确认操作任务无误,再根据 设备实际运行情况填写操作票，操作票先由操作人签名，后经监护人、值班负责人分别审核签名，得 到值长审核批准后，方可进行操作。 1.2.3 倒闸操作应严格执行调度命令，操作时不允许改变操作顺序，当操作发生疑问时，应立即停止 操作，并报告调度部门，不准擅自更改操作票，不准随意解除闭锁装置。 1.2.4 正常情况下的倒闸操作，应避免在交接班时进行，但开、停机和事故处理除外。倒闸操作时， 不允许将设备的电气和机械防误闭锁装置退出，如需退出，必须经值长同意、总工批准。 1.2.5 倒闸操作，必须先进行模拟操作，核对系统接线方式及操作票无误后进行，操作时严格执行监 护复诵制度。 1.2.6 设备送电前，必须先终结相关工作票，拆除临时遮拦，恢复常设遮栏及标示牌，对设备及连接 回路进行全面检查良好，并测量设备绝缘合格。 1.2.7 低压厂用变压器不允许长时间并列运行，但在进行厂用系统倒闸操作时，允许短时间并列运行。 1.2.8 厂用电系统倒闸操作时，应严防非同期并列，并注意调整母线电压。对凡是两路电源可以合、 解环的 MCC 盘，操作前必须检查两路电源符合并列条件后方可进行合、解环操作，如果该 MCC 盘的电 缆经过检修，恢复送电前还必须进行核相。 1.2.9 操作中如发现有疑问，应立即停止操作，汇报值长，待消除疑问后，方可继续操作。 1.3 电气倒闸操作原则电气倒闸操作原则 1.3.1 电气设备投入运行或备用前，必须先正确投入相关保护。 1.3.2 带负荷或带地线误合刀闸后，无论情况如何，不许立即拉开刀闸，必须先断开开关后，方可再 拉刀闸。 1.3.3 拉刀闸时，如在刀闸动、静触头未分离时，发现是带负荷拉刀闸，应立即合上，如果误拉的刀 闸已经拉开，不得重合。 1.3.4 拉、合刀闸后，应检查刀口开度或触头接触情况及刀闸位置指示器情况。 1.3.5 停、送电原则： 1.3.5.1 停送电操作，应遵守逐级停送的原则。即母线送电后，再将其所带负荷逐个送电，停电顺序 7 反之。 1.3.5.2 母线送电时，应先投入进线 TV 和母线 TV。母线停电后，才能将 TV 退出。 1.3.5.3 任何电气设备送电，均应按照先电源侧、后负荷侧，先刀闸（先电源侧刀闸，后负荷侧刀闸） 、后开关的顺序进行；停电顺序与之相反。 1.3.5.4 拉、合刀闸（包括小车或抽屉式开关的一次触头）前，必须检查开关在断开位置。分相显示 的开关，还应检查开关三相均在分闸位置。 1.3.5.5 配置有专用电气保护（如速断、过流等）的开关，在拉、合刀闸（包括小车或抽屉式开关拉 出、推入）操作时，必须在保护投入时进行（保护压板、控制保险、二次插头均投入） ；未配置专用 电气保护的开关（接触器-保险-热偶组合开关） ，在拉、合刀闸（包括抽屉式开关拉出、推入） 操作时，必须在操作电源全部断开的情况下进行（控制、合闸保险均取下） 。 第二章第二章 发电机及励磁系统发电机及励磁系统 2.1 规范规范 2.1.12.1.1 发电机规范发电机规范 发电机型号QFJ-350-2容量411.7MVA 额定功率350 MW（冷却水温 33）额定功率因数0.85 额定定子电压22 KV额定定子电流10806 A 额定励磁电压379 V额定励磁电流1700 A 额定转速3000 r/min额定频率50 Hz 最大连续输出功率367MW（冷却水温 20）冷却方式空冷 定子线圈接线方式Y励磁方式静止可控硅励磁 定子绕组允许温升80K（埋设测温元件）转子绕组允许温升90K（电阻法） 定子线圈绝缘等级F(按 B 级考核)定子铁心绝缘等级F(按 B 级考核) 转子线圈绝缘等级F(按 B 级考核)定子线圈极限温度120 转子线圈极限温度105 定子铁心极限温度120 发电机进风温度20 t 40 发电机出风温度t 90 空气冷却器入口水温33 空气冷却器出口水温38 空载励磁电压103V空载励磁电流573A 外壳防护等级IP54制造厂家南京汽轮发电机厂 2.1.22.1.2 励磁变压器规范励磁变压器规范 励磁变压器型号ZSCB9-3000/22额定容量3000 KVA 8 高压侧额定电压22 KV低压侧额定电压750V 接线方式Yd11额定频率50 Hz 冷却方式自 冷绝缘等级F 相 数3 2.2 发电机启停机及运行维护发电机启停机及运行维护 2.2.12.2.1 发电机启动前的检查发电机启动前的检查 2.2.11 有关工作票全部终结并收回，临时安全措施已全部拆除，恢复常设遮拦，网门锁好，并有 检修详细的书面交代及可以投运结论。现场清洁无杂物，照明充足。 2.2.1.2 发电机、微机励磁调节器、主变、高厂变、出线开关及有关一、二次设备、回路完整良好， 符合运行条件。 2.2.1.3 各 PT 小车在柜外或刀闸在断开位置，PT、CT 完整无损，灭磁开关位置正确，灭磁电阻完好。 2.2.1.4 发电机滑环应清洁无损，刷架与滑环表面距离 0.1-0.2mm；电刷长度适中，联结软线完整牢 固，无接地、短路现象；弹簧压力均匀，电刷在刷窝内活动自如。 2.2.1.5 封闭母线微正压通风装置投入运行正常。 2.2.1.6 各仪表、保护及信号装置良好，二次接线无异常。 2.2.1.7 核对定、转子线圈及铁芯温度。 （冲转前核对此温度） 2.2.1.8 DCS 上发变组有关控制开关位置正确，指示灯指示正确，无异常及报警信息存在。 2.2.1.9 发电机出口开关、灭磁开关、高厂变出口开关分合闸及联锁，试验正常 。 2.2.1.10 发电机中性点连接线完好，发电机各 PT 接线良好；各部连接螺栓紧固无松动。 2.2.1.11 发电机冷却器正常； 2.2.1.12 电机继电保护装置完好，保护压板投入正确。 2.2.1.13 故障录波装置投入正常。 2.2.1.14 转子绕组，轴承对地绝缘电阻合格。 2.2.1.15 电机大轴接地装置良好。 2.2.22.2.2 发电机启动前绝缘电阻的测量发电机启动前绝缘电阻的测量 2.2.2.1 发电机检修后、启动前，必须测量定子绕组及励磁回路的绝缘电阻，并将数值记入绝缘电 阻测量记录薄内，且规定如下：发电机定子绕组绝缘电阻用 2500V 摇表测量,换算至 75时其值不 低于 1 M/KV,且与上次比较不得低于 1/31/5,吸收比不得低于 1.3,换算公式: R75=Rt/2(75-t) /10 R75：75时的绝缘电阻值,t:测量时绕组本身的温度,Rt:t时所测的电阻值。 2.2.2.2 励磁回路绝缘电阻测量 2.2.2.3 发电机转子线圈冷态下用 500V 或 1000V 摇表测量,绝缘电阻值不低于 0.5 M。 2.2.2.4 发电机停机备用超过 24 小时以上，开机前应测量其绝缘电阻。 2.2.32.2.3 发电机大修后启动前的试验发电机大修后启动前的试验 2.2.3.1 发电机出口开关、灭磁开关、高厂变出口开关分合闸及联锁试验； 9 2.2.3.2 在升速过程中，做转子交流阻抗试验； 2.2.3.3 发电机短路特性试验； 2.2.3.4 发电机空载特性试验； 2.2.3.5 发电机灭磁时间常数和定子残压的测量及发变组空载状态下发电机轴电压的测量； 2.2.3.6 自动励磁系统的试验； 2.2.3.7 发电机零起升压试验； 2.2.3.8 假同期试验； 2.2.3.9 自动励磁系统带负荷调节试验。 2.22.24 4 发电机的启动过程发电机的启动过程 2.2.4.1 起动前试验、检查完毕，电气主值向值长汇报试验、检查情况。 2.2.4.2 发电机开始转动后，即应认为发电机及其全部设备均已带电，此时禁止在一、二次回路上进 行工作。 2.2.4.3 根据值长命令，将机组改为热备用。 2.2.4.4 当发电机转速达到 1500 转/分时，检查发电机滑环电刷，转子接地电刷是否有跳动、卡涩或 接触不良的现象，发电机本体有无异音或异常振动。 2.2.52.2.5 发变组的升压方式发变组的升压方式 2.2.5.1 100%额定电压起励 2.2.5.2 零起升压 2.2.5.3 软起励 2.2.62.2.6 发电机升压操作的一般规定发电机升压操作的一般规定 2.2.6.1 发电机转速必须达到 3000 转/分稳定后，且接到值长命令后，方可升压。 2.2.6.2 升压时，应均匀缓慢进行，在升压过程中，如发电机电压失控，定子有电流，应立即拉开 MK 开关。 2.2.6.3 发电机升压过程中，检查励磁电流、电压是否正常，如不正常，应立即停止升压，经查明原 因后方可继续操作。 2.2.6.4 发变组大小修后的零起升压试验，原则上应在手动方式下进行 2.2.7 发电机的并列条件 2.2.7.1 发电机频率与系统频率相同。 2.2.7.2 发电机端电压与系统电压相等。 2.2.7.3 发电机的相位、相序与系统相位、相序一致。与系统并列方式可采用自动励磁柜升压用自动 准同期与系统并列或采用手动励磁柜升压用自动准同期与系统并列。 2.2.82.2.8 发电机并列时应注意下列事项发电机并列时应注意下列事项: : 2.2.8.1 检查同期闭锁开关 JK 在“投入”位置。 2.2.8.2 发电机 MK 开关合上后，才能投入自动励磁调节柜或手动励磁柜。 2.2.8.3 发电机有功负荷带至 90MW 以上时倒厂用电 2.2.8.4 在并列和加负荷过程中,应特别注意发电机各部件温度应正常。 10 2.2.8.5 发电机并列后应对发电机二次回路作一次详细的检查 2.2.8.6 发电机并列后，应按系统要求决定是否拉开主变中性点刀闸,并检查主变冷油器应联锁启动 良好，否则应立即手动开启 2.2.92.2.9 自动准同期方式并列自动准同期方式并列 发变组并列应采用自动准同期并列的方式，只有在自动准同期装置表不能使用或系统发生故障时， 才可用手动准同期方式并列。 2.2.9.1 大、小修后或同期回路有工作时，必须经核对相序无误后，方可进行发电机的同期并列操作。 2.2.9.2 出现同步表转动太快、跳动、停滞等现象时，禁止合闸。 2.2.9.3 发电机在同期操作过程中，禁止其它同期回路的操作。 2.2.9.4 同步表运行时间不得超过 20 分钟。 2.2.9.5 检查同期闭锁开关在解除位置。 2.2.102.2.10 发电机应按以下方式进行解列发电机应按以下方式进行解列 2.2.10.1 检查或合上主变中性点刀闸； 2.2.10.2 由汽机 DEH 装置降低发电机有功，微机励磁调节器降低无功； 2.2.10.3 当有、无功降至接近于零时，集控运行人员打闸停机，电气人员检查发变组出口开关联跳， 如未跳闸，手动拉开。 2.2.10.4 检查发电机静子三相电流到零；电压到零； 2.2.10.5 退出励磁装置。 2.2.112.2.11 发变组解列时的注意事项发变组解列时的注意事项 2.2.11.1 发电机正常解列应有值长的命令方可进行。 2.2.11.2 解列前应检查主变中性点接地刀闸确已合好。 2.2.11.3 发电机有功降至 90MW 时，应先将厂用电倒由启备变供电 ，切换时采用 6KV 快切装置 2.2.11.4 正常停机，应将有、无功负荷减至接近零后，方可打闸停机 2.2.11.5 发变组停运后应检查发电机电压降至零，防止过电压事故的发生。 2.2.11.6 解列后，应拉开发变组出口刀闸，并将 6KV 厂用工作电源小车开关拖至试验位置。 2.2.11.7 发变组解列后，应停运主、高变冷却器 2.2.122.2.12 发电机正常运行监视发电机正常运行监视 2.2.12.1 发电机电压、频率、功率因数的监视： 2.2.12.2 正常情况下，发电机应按制造厂规定的铭牌参数运行，不得超越。 2.2.12.3 发电机运行电压的变动范围在额定电压的5%以内而功率因数为额定值时，其额定容量不 变。 2.2.12.4 发电机连续运行的最高允许电压不得大于额定值的 110%，发电机最低运行电压不得低于额 定值的 90%。 2.2.12.5 当发电机的电压下降到低于额定值的 95时，定子电流长时间允许值不得超过额定值的 105%。 11 2.2.12.6 当频率变动范围为 500.2Hz 时，发电机可按额定容量运行。如果频率偏离额定值-5%至+3%范 围内发电机输出功率温升值运行时间和发生次数按下表执行： 频率（HZ）47.547.547.547.551.551.551.551.5 350MW 有功功率（MW）343343343343350350347341 定子铁芯极限温升（K）817977.576.576767167 电压（KV）22.7422.2820.5920.5522.7422.2821.1720.57 转子绕组极限温升（K）6865615960575350 每次（min）11113333 累计（次）180180180180180303030 运行中发电机功率因数变动时，应使其定子和转子电流不超过在当时进风温度下所允许的数值。 正常情况下，功率因数不应超过迟相 0.95，即无功不低于有功的 1/3。如果自动励磁调节器投入运行， 且系统电压水平允许时，可在功率因数为 1 的条件下运行。 2.2.12.7 在极短时间内，发电机能承受事故不平衡负荷。为防止负序电流产生的损耗引起转子磁极 表面和护环局部过热或振动，必须严格控制短时负序电流标么值与时间乘积 I22t10S，否则应降低发 电机出力至允许范围。 事故负序电流的允许值和相应的时间事故负序电流的允许值和相应的时间 t(s)2.54510 I2 (%)200158141.4100 发电机运行中三相不平衡电流不得超过额定电流的 8%，并且最大相电流不得大于额定值。 2.2.132.2.13 集电环和炭刷集电环和炭刷 2.2.13.1 集电环和炭刷日常检查 a. 检查集电环上的炭刷有无冒火现象。如出现火花，应设法进行处理。 附表：炭刷发生火花的原因和消除的方法 出现火花可能的原因和性质消除方法 炭刷研磨不良，其表面未能全部工作应重研磨炭刷或发电机在轻负荷下长时间运行 炭刷牌号不符合规定，或不同牌号炭刷用在同 一集电环上 更换成制造厂指定的或经过试验适用的炭刷 炭刷架的位置不对调整刷架位置，使其轴线与集电环的轴线平行 刷盒与集电环之间的间隙不符合规定调整其间隙使其符合厂家要求 炭刷和引线，引线和接线端子间连接松动，发 生局部火花，炭刷引线回路中的接触电阻大， 造成负荷分配不均 拧紧炭刷和引线，引线和接线端间连接螺丝 弹簧发热变软失去弹性，炭刷压力不均更换弹簧 炭刷磨损后长度过短更换炭刷 12 炭刷在刷盒内摇摆或积垢不能在刷盒内自由移 动，火花随负荷增加而增加 检查炭刷在刷盒内的情况，能否上下自由活动， 更换摇摆和滞涩的炭刷，清理炭刷 集电环磨损不均或表面不平，跳动过大及机组 振动过大引起炭刷振动，火花随振动而变 查明振动原因并消除，在停机时检查集电环的状 态 b. 检查炭刷在刷盒内有无摇动或卡住的情形，炭刷在刷盒内应能上下活动，但不得有摇摆情形； c. 检查刷辫是否完好，接触是否良好，有无过热现象，如出现发黑或烧伤等现象，则应该更换炭刷； 在运行期间由于发热或振动的影响而使刷握、刷辫的螺钉松动时，应立即予以紧固； d. 检查炭刷的磨损程度，刷块边缘是否存在剥落现象，如果炭刷磨损厉害或刷块有剥落现象，就必 须更换炭刷； e. 检查有无炭刷颤振的情形。集电环磨损不均，炭刷松弛，机组振动等原因将会引起炭刷颤振，如 炭刷发生颤振，必须将其从刷盒中拔出来检查是否有损坏情形。查明颤振原因并消除； f. 检查刷盒和刷架上有无积垢，有则用刷子扫除或吹风机吹净； g. 检查集电环表面无过热现象，其温度应不高于 120。 2.2.13.1.1 更换和调整发电机碳刷应注意的事项： 1）严禁两人同时工作； 2）工作时必须将衣服和袖口扣好，以免被转动部分绞伤； 3）工作时站在绝缘垫上； 4）严禁同时触摸两极或一极对地； 5）一台机组应使用同一型号碳刷；如果不得已使用不同型号的碳刷（同一极仍然要保证同一型号） ， 必须事先征得相关领导同意； 6）在碳刷上部低于刷握或与刷握一样平时应立即更换。 2.2.13.1.2 如何打磨发电机碳刷： 新进的碳刷均偏厚，所以使用前均需进行打磨，打磨至碳刷在刷握内能上下自如（一般经验碳刷在刷 握内与四周间隙均在 0.2mm 即可）：如打磨过多，碳刷在刷握内晃动，易破损， 还可造成接触面过 小而发热。打磨过少时又容易造成碳刷膨胀后卡涩； 打磨碳刷应用较细的玻璃砂纸，不得使用石英砂纸； 3）打磨好的碳刷放入相应的刷握内用手顶紧，检验接触面是否合适，直至接触面大于 70%即认为合格。 2.2.13.1.3 如何更换碳刷： 我厂励磁系统的碳刷有两个极，每极上有 32 个碳刷，分成八组，每组有四个。每星期需用专用直流 卡钳表测量每个碳刷电流，碳刷顶端低于刷握顶端 3mm 时需要对碳刷进行更换，需保证单人操作，站 在绝缘垫上，戴布手套操作，先取下需更换碳刷的刷握，再取下弹簧夹，然后将碳刷从刷握中取出放 在手中，再用工具将接头螺栓拧松后取下； 将打磨好的碳刷放在刷握内检验能够活动自如，且接触 面大于 70%时，取回手中，并将其刷辫与碳刷握上紧后，才能将碳刷放入刷握中，上紧弹簧夹，再将 刷握放回刷架； 碳刷更换后必须用直流卡钳表测量其分流情况，用红外测温仪进行温度测试，防止 13 个别碳刷因过流而过热。 2.2.13.1.4 碳刷冒火时的调整： 碳刷冒火的原因主要有两种：一是因流过碳刷的电流过大引起，二是因碳刷卡涩间断与滑环接触引起。 所以需要针对不同原因进行调整：1） 因电流过大引起冒火的处理：先视情况，若有温度低、不冒火、 不卡涩的碳刷，在其间换上新的弹簧夹，增大压力，强迫冒火碳刷的电流转移，这样冒火现象基本消 失；若有温度低、不冒火但有卡涩的碳刷，则先逐个取下打磨至其在刷握内能活动自如，碳刷冒火情 况也基本消失；2） 碳刷卡涩、间断与滑环接触面冒火的处理：先检查其他碳刷接带负荷正常（主要 用手触摸软线温度正常即可） ，取下卡涩碳刷进行打磨至在刷握内活动自如，保证不要在刷握中晃动 过大，或者将碳刷重新换方向放入刷握内，这样冒火也基本能消除。 2.2.13.1.5 发电机碳刷温度高和破损的处理： 发电机碳刷温度高的原因：a.冷却装置故障，使碳刷与滑环产生的热量不能及时散出，造成温度高； b.励磁系统过负荷使碳刷温度高；c.碳刷与滑环接触面过小造成温度高；d.滑环风孔堵塞造成温度高； e. 碳刷本身质量问题引起温度高。 2)处理方法：a.因冷却装置原因引起如励磁风机故障停运、吸风口外破或风道堵塞等情况，可先采用 外部冷却方式强制冷却后，尽快修理好风机或疏通风道;b.励磁系统过负荷时应立即联系调整励磁电 流;c.因碳刷与滑环接触面过小时，应将碳刷仔细调整和打磨，使接触面增大;d.若因滑环风孔堵，先 采用压缩空气进行吹扫或用外部其他冷却方式进行降温，待停机后再组织疏通；或采用四氯化碳清洗 滑环;e.因碳刷质量原因引起应尽快将新碳刷换上，并严格把好质量关。 3）碳刷破损应针对引起原因分别进行处理：a.碳刷温度高发生破损：立即查找温度高的原因并消除， 将破损碳刷换下后，必须精心进行调整;b.碳刷未打磨好发生破损：如打磨时碳刷弧度小，应重新打 磨，使碳刷在刷握内活动自如，无振动现象;c.因机组振动大，碳刷有卡涩现象导致碳刷破损，应尽 快重新打磨和调整碳刷，使碳刷在刷握内活动自如，机组冲转达到临界转速时应尽快仔细检查碳刷情 况，保证不能有跳动现象;d.碳刷质量差发生的破损：应尽快进行更换，保证碳刷质量。 2.2.13.1.6 对于碳刷跳动时的处理： 需要针对不同原因分别进行不同处理。1）因碳刷有破裂导致细块掉在刷窝中：立即将破损的细碳刷 块清除，若破损严重，及时更换碳刷；2）弹簧压力不够：应更换新的弹簧夹；3）刷握变形：将碳刷 上下方向调换，若还有跳动现象应更换刷握。 2.3 静态励磁系统综述静态励磁系统综述 2.3.12.3.1 调节通道调节通道 EXC9000 励磁调节器为双微机三通道调节器，其中 A、B 通道为微机通道，其核心控制器件是 32 位总线工控机，C 通道为模拟通道。其中 A 通道为主通道，测量信号通过机端第一套电压互感器 BV1 和电流互感器 BA1 取得；B 通道为第一备用通道，测量信号通过机端第二套电压互感器 BV2 和电流 互感器 BA2 取得；从励磁变副边采集的三相同步电压信号供三个通道公用，从励磁变副边电流互感器 取得的励磁电流信号也供三个通道公用。 三通道调节器采用微机/微机/模拟三通道双模冗余结构，由两个自动通道（A、B）和一个手动通道 （C）组成，这三个通道从测量回路到脉冲输出回路完全独立。三通道以主从方式工作，正常方式为 A 14 通道运行、B 通道备用，B 通道及 C 通道自动跟踪 A 通道。可选择 B 通道或 C 通道作为备用通道，B 通道为首选备用通道。当 A 通道出现故障时，自动切换到备用通道运行。C 通道总是自动跟踪当前运 行通道；同样，当 B 通道投入运行后出现故障，自动切换到 C 通道运行。 C 通道的励磁调节从实现的原理和实现的途径与微机调节器相比是完全不同的，因而能起到很好的后 备作用。其功能相对而言比较单一，除按励磁电流进行调节之外，还具有给定自动预置、通道跟踪、 机端电压限制、低频逆变等功能。 2.3.22.3.2 电源系统电源系统 两段三相交流 380V 电源引至灭磁柜，互为备用，柜内有自动切换装置。励磁系统使用的交流电 源（包括风机电源、变送器电源、照明及加热器电源）均从本柜引出。励磁装置的直流电源为 DC220V/DC110V，从灭磁柜引入。直流电源包括起励电源、直流控制电源 I 段、直流控制电源 II 段。 如选用 DMX 型灭磁开关，还要增加专用合闸电源。 励磁装置的弱电操作电源为 DC24V，包括调节器操作回路电源以及触发脉冲电源。DC24V 弱电操 作电源由励磁系统自身配备的自用变压器及直流控制电源经过两台独立的 DC24V 开关电源并列供电， 两台开关电源均有独立的电源控制开关，该开关安装于调节柜内部侧面的导轨上。当发电机正常运行 中，任一路电源消失均不会影响励磁装置正常工作。 自用变压器的原边电源取自功率整流柜交流输入端。一般情况下，当发电机机端电压大于 60额 定电压以上时，自用变压器电源即可正常工作。 励磁调节器工控机的工作电源为12V 和5V，同样由上述的自用变压器及直流操作电源并列供 电，经过两台开关电源后分别送往 A/B 调节器通道，每个通道对应独立的 1 台开关电源，设有独立 的电源控制开关，1 台开关电源断电后，不会影响另一个调节器的正常运行。 2.3.32.3.3 起励单元起励单元 EXC9000 励磁系统采用两种起励方式：机组残压起励和外部辅助电源起励。残压起励功能可以通 过调节柜人机界面上的功能按键进行投退。 采用快速脉冲列技术以实现残压起励。在起励过程中，在晶闸管整流桥的输入端仅需要约 10V20V 的电压即可正常工作。如果电压低于 10V20V，晶闸管整流桥就会被连续地触发（二极管工 作模式）以达到该值。但起励时的机组残压值也不能太小，否则将不能维持晶闸管的持续导通，这样 就必须采用外部辅助电源起励。 在 10 秒内残压起励失败时，励磁系统可以自动起动外部辅助电源起励回路。这个辅助电源起励 回路的目的在于达到整流桥正常工作所需要的 10V20V 电压。在机端电压达到额定电压的 10%时，起 励回路将自动退出，立即开始软起励过程将机端电压建立到预置的电压值。整个起励过程和顺序控制 是通过调节器的 LOU 板实现的，软起励流程由调节器的主 CPU 程序控制。 外部辅助电源起励回路仅需要一个较小的起励电流，一般地，当额定励磁电流小于 2000A 时，辅 助起励电流不大于 20A。外部辅助电源起励回路为模块化结构，包括空气开关、起励接触器、导向二 极管、限流电阻。空气开关的目的在于人工投退外部起励电源。 起励接触器由调节器的 LOU 板控制。导向二极管用于实现起励电源的反向阻断，防止起励过程中 转子回路的过电压反送至外部的直流系统；同时起到将交流起励电源整流为直流电源的作用。 15 限流电阻用于限制辅助电源起励时起励电流的大小，防止起励电流过大损坏外部的直流系统。 2.3.42.3.4 外部的外部的PTPT、CTCT 测量单元测量单元 EXC9000 励磁系统外部的 PT、CT 测量单元包含以下部分： （1）发电机机端 PT 一般为两路 PT 信号，YY0-12 接线方式，三相三线制输入，第一路 PT 信号对应于 A 调节器电压 反馈信号；，第二路 PT 信号对应于 B、C 调节器电压反馈信号。主要用于微机调节器 AVR 单元的反 馈电压测量、FCR 单元的过压限制输入信号以及机组频率的检测；和机端 CT 配合后，可以计算发电 机组的有功、无功功率。 （2）发电机机端 CT 一般为一路 CT 信号，三相四线制输入，输入 A/B 微机调节器，用于测量发电机定子电流信号， 和机端 PT 配合后，可以计算发电机组的有功、无功功率，用于实现发电机组的过负荷限制。 （3）系统 PT 一般为一路 PT 信号，YY0-12 接线方式，三相三线制输入，输入 A/B 微机调节器，用于测量电 网电压信号，和机端 PT 比较后，在调节器“系统电压跟踪”功能投入后，可以调节发电机组的机端 电压，使发电机电压和系统电压尽可能保持一致，实现自动准同期并网时减小并网冲击。 2.3.52.3.5调节功能调节功能 2.3.5.1 给定值调节与运行方式 利用开关量输入命令或者通过串行通讯，可控制励磁调节器给定值的增、减和预置。给定值设有 上限和下限。给定值的调节速度可按国标的要求通过软件设定。 调节器内有电压给定和电流给定两个给定单元，分别用于恒机端电压调节方式和恒励磁电流调节 方式。当调节器接受到停机令信号时，就把给定值置为下限。调节器接受到开机令信号时，就把初始 给定值置为预置值。人工的增、减磁操作就是直接对给定值大小进行调节，通过此种方式来调节发电 机电压或无功。 恒机端电压调节方式称为自动方式，恒励磁电流调节方式称为手动方式。发电机起励建压后，两 种运行方式是相互跟踪的，即备用方式跟踪运行方式，跟踪的依据是两者的控制信号输出相等，且这 种跟踪关系是不能人工解除的。 自动方式是主要运行方式，有利于提高系统的运行稳定性。PSS 和自动方式配合，可有效抑制系 统有功的低频振荡。 手动方式是辅助运行方式，不允许长时间投入运行。 调节器上电或复位后，即默认转入自动方式。 两种运行方式之间可以人工切换， PT 故障时自动由自动方式切换为手动方式。 为了避免在手动方式下发电机突然甩负荷引起机端过电压，手动方式具有自动返回空载的功能。 在发电机断路器跳闸的情况下，一个脉冲信号传送给调节器，则立即把电流给定值置为空载励磁电流 值。调节器在手动方式下运行时，还设置了机端电压限制功能。电压限制值与 VF 电压限制值相同， 可用调试软件进行修改。 2.3.62.3.6运行操作运行操作 16 2.3.6.1 发电机运行方式 发电机可以按下述方式运行： 1) 空载运行，发电机升压但不并网、不带负荷 2) 发电机并网带负荷运行 3) 发电机升压带厂用电负荷运行但不并网 发电机带厂用电负荷运行，基本上与空载运行相同。 a发电机空载运行 发电机空载运行，发电机端电压等于转子感应电势。在转速恒定条件下，发电机端电压直接取决 于励磁电流。在发电机额定电压范围内，发电机端电压与励磁电流之间存在着或多或少的线性关系。 当发电机电压超过额定值时，将发生饱和效应，这种饱和效应本质上是由定子铁心设计决定的。如果 要进一步增加发电机电压，则必须大大增加励磁电流。 b发电机并网带负荷运行 发电机并网带负荷运行即负载运行时，流过定子绕组的电流通过同步电抗引起电压降。如果励磁 电流保持不变，则端电压因此而降低。在这里，励磁系统在调节器自动方式下运行具有通过改变励磁 电流来防止电压降低的功能. 2.3.6.2 开机前对励磁系统的检查 确认发电机组除励磁系统外的其它单元处于正常工组状态； 确认外部的交直流控制电源已正确送入励磁系统； 确认励磁装置内部无故障或者告警信息； 确认励磁装置内部与交直流厂用控制电源接口的电源开关已处于正确的闭合状态； 2.3.6.3 开机前对励磁调节器的操作 调节器的电源开关： AC、DC 电源开关在“通”位；微机电源开关在“通”位；“整流/逆变”开关在“整流”位置。 AC、DC 电源开关为双极空气开关，一般安装于调节柜内部右侧的导轨上，开关闭合，则 AC、DC 电源投入，调节器开始上电工作。微机电源开关装在在调节柜的后部，每个微机通道对应一个电源开 关，当微机电源开关断开时，对应的微机调节器机笼则处于断电状态，可以更换其中的插件板；“整 流/逆变”开关在调节柜前门的面板上。 调节器状态检查： 调节器选择 A 套运行、B 套备用，且 A、B 套都处于自动方式。前面板上“A 通道运行” 、 “B 通道备 用”指示灯亮，人机界面上的“自动”指示灯点亮。这是调节器上电时的默认状态。 2.3.6.4 开机前功率柜的操作 功率柜投入/退出检查 确认“脉冲切除”开关在“OFF”位置，表示本柜脉冲可以正常输出。 功率柜整流桥开关检查 确认本柜整流桥交直流开关处于“投入”位置，表示本柜整流桥可以正常投入工作。 功率柜风机电源开关检查 17 确认本柜风机电源开关处于“投入”位置，表示本柜在接收到机组开机令后风机可以正常投入。 2.3.6.5 开机前灭磁柜的操作 灭磁开关检查 确认灭磁开关处于正常“合闸”或“分闸”位置，并且灭磁柜显示屏上灭磁开关的状态指示与灭磁开 关实际位置对应。 当灭磁开关处于“分闸”位置时，在灭磁柜显示屏面板上，按 F1（操作）进入灭磁开关操作画面，可 对灭磁开关进行合闸操作。 同样，当灭磁开关处于“合闸”位置时，也可以通过分闸按键执行分闸操作。 在并网状态下，不能通过灭磁柜显示屏进行灭磁开关分闸操作，以免造成机组失磁。 起励电源输入回路检查 确认起励电源开关投入，当采用辅助电源起励时可以正常提供起励电源。 2.3.6.6 起励操作 残压起励功能的投/退 进入调节柜人机界面的“起励操作”画面可以选择“残压起励”功能投入或者退出。 起励过程 残压起励功能投入情况下，当有起励命令时，先投入残压起励， 10S 内建压 10%时退出起励；如果 10S 建压 10%不成功，则自动投入辅助起励电源起励，之后建压 10%时或 5S 时限到，自动切除辅助起 励电源回路。 残压起励功能退出情况下，当有起励命令时，则立即投入辅助起励电源起励， 10S 内建压 10%时退出 起励；如果 10S 建压 10%不成功，则自动切除辅助起励电源回路。 一般说来，当机组空转，发电机残压能够保证励磁系统的整流器的输入电压约为 510V 时，励磁系 统可以利用此残压完成起励，不需要投入辅助起励电源。若发电机残压低，不能起励，则可以退出 “残压起励”功能，直接采用起励电源起励。 起励失败 在上述起励过程中，如果起励时限到但机端电压没有达到 10%额定，调节器会发出“起励失败”信号。 2.3.6.7 零起升压 上电时，调节器默认“零起升压”功能退出。 可进入调节柜人机界面“起励操作”画面，选择“零起升压”功能投入。可进入并检查人机界面的 “画面选择/模拟量监测/A(B)套模拟量/”画面下的“A(B)套 Ugd”为 10%。在“零起升压”功能投入 时，机端电压的起励建压水平只能为 10%。之后，可以通过增、减磁操作改变机端电压值。 2.3.6.8 手动方式 A 和 B 通道调节器设有自动方式（恒机端电压调节）和手动方式（恒励磁电流调节） 。C 通道仅有手 动方式。 A 和 B 通道上电默认的运行方式是自动方式。 开机前，手动方式的电流给定值总是下限值（显示为 0%） 。 18 在自动方式起励建压后，手动方式的电流给定值会跟随自动方式控制信号的大小而自动调整，保持手 动方式的控制信号大小与自动方式一致。反之，在调节器切换到手动方式运行时，自动方式的电压给 定值也会跟随手动方式控制信号的大小而自动调整。以保证两种运行方式之间能够无扰动切换。 手动方式为试验运行方式或 PT 故障时起过渡作用。正常运行时，调节器一般不采用手动方式。 2.3.6.9 机组升压 可以通过远控或近控方式进行起励升压。远控的开机令，一般是监控系统在监测到机组转速达到 95或者额定转速后向励磁系统发出。要求开机令采用无源接点接入励磁系统，接通的时间不得低于 15 秒钟。监控系统向励磁系统发出的开机令，可以在 15 秒后自动复归，或监测到机组升压成功信号 后复归，或一直保持。 近方或就地起励通过操作调节柜人机界面“起励操作”画面下的“起励”触摸条执行。注意每次“起 励”时间不得低于 5 秒。 调节器接收到起励指令后将按照预先设定的给定值建压，当“零起升压”投入时，建压稳定值约为机 端额定电压的 10；当“零起升压”退出时，建压稳定值为设定值，电压预置值一般为 100。 新机组或机组大修后首次起励升压应采用“零起升压”方式，并逐渐增磁到额定机端电压。此试验完 成后，即可采用正常的预置值起励建压。在正常正常的预置值起励建压过程中，采用了软起励方法， 机端电压逐渐上升，直到设定值，基本没有超调现象。 2.3.6.10 通道跟踪与切换 通道间的备用关系 励磁调节器由 A、B、C 三通道组成。A 通道是主运行通道，B 通道是主备用通道，C 通道为辅助备 用通道。A、B 通道是硬件和软件结构完全相同的微机通道，可完成调节器的所有功能。C 通道是简 单的模拟通道，只设有手动方式。A 通道运行时，可人工选择 B 通道或 C 通道做为备用通道；B 通 道运行时，默认 C 通道为备用通道。A 通道不做备用通道。C 通道运行，无备用。励磁系统重新上电 后，调节器默认 A 通道运行、B 通道备用，A、B 通道都处于自动方式。 通道跟踪功能投退： 励磁系统重新上电后，调节器默认“通道跟踪”功能投入。 通道跟踪功能投入后，非运行通道总是跟踪运行通道。如：A 通道运行，B、C 通道都跟踪 A 通道；B 通道运行，A、C 通道都跟踪 B 通道； C 通道运行， A、B 通道都跟踪 C 通道。跟踪的原则：控制 信号一致。 通道人工切换 调节器运行过程中，如要人工切换运行通道，应将“通道跟踪”功能投入，并检查人机界面显示的当 前运行通道和要切换的通道的控制信号基本一致时，切换才不会引起波动。 人工切换，可通过调节柜前面板的四个按钮实现：“A 通道运行” 、 “B/C 通道运行” 、 “B 通道运行/ 备用” 、 “C 通道运行/备用” 。五个指示灯“A 通道运行” 、 “B 通道运行” 、 “C 通道运行” 、 “B 通道备 用” 、 “C 通道备用”指示通道状态。 人工切换逻辑如下（假设通道正常）： （1） A 通道运行时，按“B 通道运行/备用”按钮，可选 B 通道作为备用通道；按“C 通道运行/备 19 用” ，可选 C 通道作为备