自并励静止励磁系统技术协议书.doc

嘉峪关宏晟电厂二期工程 2300MW机组自并励静止励磁系统技 术 协 议 书嘉峪关宏晟电厂二期2300MW机组工程 静止励磁系统设备技术协议汽轮发电机静止励磁系统设备技术协议嘉峪关宏晟电厂、山东电力工程咨询院（下称需方）与上海发电设备成套研究所（下称供方）就嘉峪关宏晟电厂二期2300MW机组汽轮发电机自并励静止励磁系统设备的设计制造进行了友好协商，达成如下协议：1 发电机技术参数：发电机型号 QFSN-300-2额定容量 353MVA额定功率 300MW最大输出功率 330MW额定功率因数 0.85（迟相）额定电压 20000V额定电流 10190A额定转速 3000r/min频率 50HZ相数 3极数 2定子线圈接法YY（出线端数目6个）效率（保证值） 99%短路比（保证值）0.58瞬变电抗Xd 0.26超瞬变电抗Xd 0.165承担负序能力：稳态I2（标么值）10%暂态I22t 15Sec发电机励磁参数：励磁性能 高起始响应系统 空载励磁电流 985.1A 空载励磁电压 123.4V 满载励磁电流 2642A 满载励磁电压 365V 顶值电压 2.5倍额定励磁电压 电压响应时间 0.1Sec 允许强励持续时间 20Sec 噪音（距外壳1米处）85dB(A)2励磁系统技术标准：GB755-2000 旋转电机 定额和性能GB/T7409.3-1997 大中型同步发电机励磁系统技术要求DL/T650-1998 大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件GB1096-1996 电力变压器GB6450-86 干式电力变压器GB/T3859-93 半导体变流器各执行标准如有类似条款，则以高要求者为准。3使用环境及条件：安装地点：户内海拔高度：1621米(黄海高程)地震烈度：7度（按8度设防，水平加速度0.2g）环境温度：-5 +45月平均最大相对湿度：47%4励磁系统型式：采用Unitrol 5000型AVR、FCR双冗余，整流器n-1型配置的自并励静止可控硅整流励磁系统。本系统由一台并接于发电机机端的励磁整流变压器作为励磁电源，经可控硅整流后供给发电机磁场电流。自动电压调节器（DAVR）改变可控硅整流装置的触发角来控制发电机的运行工况。系统主要由机端励磁变压器、可控硅整流装置、自动电压调节器、灭磁和过电压保护装置、起励装置以及辅助设备（必要的监测、保护、报警装置、电力系统稳定器PSS）等组成。本自并励系统主要部件进口，由供方根据ABB公司的设计要求和质量标准进行组装。5成套供货范围:（每台机）l 励磁变压器及温控设备（含高低压侧CT，变压器柜体） 1台l 可控硅整流柜 3面l 微机自动电压调节器柜 1面l 灭磁和过电压保护柜 (包括灭磁开关和起励装置) 1面l 配线柜 1面备品备件及专用调试维修工具: （二台机共用，并与第一台同时发货）l 可控硅元件3只l 快熔3只l 风扇1个l 灭磁开关主触头 1付l 灭磁开关分闸及合闸线圈 1个l CMT调试、故障分析软件包及笔记本电脑（光纤一副，接口卡一只） 1套 协调和设计用图纸文件 3套 1套电子版随机文件及图纸 10套 1套电子版供货范围不限于此：如现场安装、调试发现有缺件，而供方未列入供货范围，供方需无偿提供。发电机励磁系统采用进口元件，国内组装，除励磁整流变压器、柜体外壳、端子排、内部配线外全部采用纯进口元件。组装励磁系统必须打ABB品牌。柜体尺寸：待定柜体颜色：待定6励磁系统基本技术条件：6.1励磁系统能满足发电机最大出力连续运行。6.2 在发电机空载运行情况下，频率每变化1%，发电机端电压的变化不大于额定值的0.25%。6.3 当发电机/变压器组高压侧发生对称或不对称短路时，励磁系统保证正常工作。励磁系统设备能经受发电机任何故障和非正常运行冲击而不损坏。6.4 所有与发电机转子绕组在电气上相连的设备：灭磁开关，转子过电压保护和其他电气组件及回路，出厂工频交流耐压电压值均为：3020V，二次回路及表计的工频交流耐压电压值为2000V；不与转子连接的电气组件，出厂工频交流试验耐压为2000V。6.5 当励磁电流不大于1.1倍额定值时，发电机转子绕组两端所加的整流电压最大瞬时值不大于转子绕组出厂工频试验电压幅值的30%。6.6 励磁系统设备采用通风设施时有过滤筛网，能防止外界灰尘，粒子进入。6.7 工作电源波动范围交流电压：380V /220V 电源电压波动范围：-15%+10%；频率偏差：-6%+4%直流电压 ：110V 电源电压波动范围：-15%+10%6.8 励磁系统强行切除率不大于0.1% 。6.9 励磁系统强励电压倍数为2.5倍，强励电流倍数为2.5倍。强励电压倍数按发电机机端电压为80额定时确定,允许强励时间不小于20s。6.10 发电机空载阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的5%，超调量不大于阶跃量的30%，振荡次数不大于3次，上升时间不大于0.6s，调节时间不大于5s；发电机额定负载时阶跃响应：阶跃量为发电机额定电压的24%，有功功率波动次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调节时间不大于10s。6.11发电机自动零起升压时，发电机电压最大值不大于额定电压的110%，振荡次数不超过3次，调节时间不大于10s。6.12 发电机甩额定无功功率时 ，发电机电压不超过额定值的115%。6.13 励磁系统装设电力系统稳定器（PSS），并设置必要的保护和控制电路。6.14 励磁系统能现场和远方调节，满足计算机监控系统的要求，能够受机组DCS控制，并设置与DCS连接的串行接口和I/O接口。AVR屏设有就地/远方操作切换开关，具体的接口设计在设计联络会上确认。6.15 励磁系统设置完整的起励装置及灭磁装置。6.16 励磁系统能通过6kV厂用电，满足发电机组进行空载、短路特性试验的要求。6.17安装在汽机房的励磁系统设备应满足汽机房的工作环境要求（包括防震和温度要求）。6.18励磁变压器到整流装置的交流共箱母线由供方提出技术要求，由封闭母线厂负责供货，励磁变压器、整流装置与交流共箱母线的接口由供方与封闭母线厂协调，具有接口待设计联络会确定。6.19励磁系统要求有抗干扰的措施，对于大功率移动步话机、对讲机等不能造成励磁装置失控或摆动。6.20脉冲传输采用防干扰的有效措施，传输距离350m内应无干扰、畸变和衰减。6.21励磁调节器整流屏防护等级为IP31。7功率整流装置技术要求:7.1整流结构为三相全控桥，能进行逆变灭磁。可控硅整流装置采用优质高反电压、大电流可控硅元件，在安装前进行严格检测筛选，保证各并联元件性能一致，并有均流措施，均流系数不低于0.95。7.2额定输出电压和电流值及短时过流值均应满足1.1倍额定电流和强励运行的要求。7.3整流柜数量三个，如一个柜故障退出运行，另二个柜可满足包括1.1倍额定电流和强励在内的各种运行工况的要求。如两个柜故障退出运行，另一个柜满足发电机80%的负荷运行工况，并闭锁其强励功能。7.4运行时，任何同相可控硅整流元件损坏一个时，可控柜整流硅应满足发电机各种工况包括强励在内的运行，并无需退出故障元件。7.5每柜的交直流侧设浪涌吸收措施抑制尖峰过电压，并设有良好的抑制换相过电压的措施。7.6每个可控硅元件设快速熔断器保护，以便及时切除短路故障电流。并能检测熔断器熔断和给出报警信号。7.7冷却方式采用强迫开启空冷。空气冷却的可控硅整流柜，选用可靠的低噪音风机，噪声小于70dB（A），并配有备用风机，工作风机故障停运时，备用风机能自动投入，并发出报警信号。风机全停情况下，在额定出力时，保证运行15分钟以上。风机采用双电源 （一路厂用电，一路自用电）供电，柜内自动切换。进风口装有过滤装置。7.8 整流柜参数整流方式 三相全控桥整流柜数量 3并联支路数/整流桥数 3冷却方式 强迫风冷电流定值不低于： 额定 最大/持续时间一柜 2000A（2200A） 3500A/20sec二柜 4000A （4400A） 7000A/20sec三柜 6000A （6600A） 10500A/20sec额定电压 365V顶值电压 913V可控硅电压安全系数 2.7可控硅反向耐受电压 4200V脉冲变初、次级绝缘水平 3.5kV防护等级 IP317.9 报警信号l 任一个/二个整流柜退出运行报警l 可控硅熔丝熔断报警l 散热器或空气过热报警l AC涌流熔丝动作报警l DC涌流熔丝动作报警l 冷却风扇切换报警l 脉冲故障报警7.10 接口（最低要求）全部信号设就地和远方接口全部控制设就地和远方接口进出连接接口按封母要求7.11整流和灭磁柜进出线在设计联络会上定。8自动励磁调节器（AVR）技术要求:8.1 数字式AVR采用双通道，在就地控制柜上用薄膜式控制盘可操作。8.2 AVR的自动调节模式为端电压PID，手动调节采用PI方式。8.3AVR双通道间自动跟踪，并实现无扰动切换。每个通道功能齐全，都具有独立工作的能力。8.4 AVR各通道设恒电流调节手动单元，手动跟踪自动，互为切换无扰动。8.5 AVR可方便地修改参数并可在线显示和故障自检。8.6 AVR工作逻辑：正常时：双通道自动运行，互为热备用。一个自动通道故障时：故障通道无扰动退出、发信。运行通道又故障：切本通道恒励磁电流手动，发信。8.7 AVR设有串行通讯口（RS485），以便同上位机通讯，接受控制和调节指令，提供励磁系统状态和量值，通信协议在设计联络会上定。AVR还留有与其它控制系统的I/O接口。8.8 自动电压调节器（AVR），采用两路完全相同且独立的通道，两个通道互为热备用方式运行。两路通道从输入到输出完全独立，按不同的PT、CT等输入独立控制。每一自动通道设有独立的手动通道（FCR），手动通道能自动跟踪，自动通道、手动通道间的切换应无扰动，并完全满足发电机各种工况的运行要求，同时发出报警。8.9 FCR能实现发电机的零起升压，且在调节范围能满足发电机额定电压值的0130，并在调节范围内平滑调节，以满足发电机试验的要求。8.10自动励磁电压调节器中装设恒电压，恒无功功率、恒功率因数自动调节单元，并可供运行人员选择其中任一方式进行调节。8.11自动电压调节器具有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、低励磁保护、PT断线、电压/频率比率限制、电力系统稳定器（PSS）等附加功能单元。8.12 PSS具有自动投切、手动投切、输出限幅（限幅值 为发电机电压标幺值的5%）、故障时自动退出等功能。8.8 AVR主要性能：8.8.1 从空载到额定负载调压精度 不大于0.5%8.8.2 调差率 10%8.8.3 电压调节范围自动调节 （30%110%）Un手动调节 20%Ifo110%IfN注：Un 为发电机空载额定电压Ifo 为发电机空载励磁电流IfN为发电机满载额定励磁电流8.9 AVR辅助功能：l 转子瞬时过电流保护l 转子反时限过电流限制和保护l 发电机过磁通限制和保护l 低励磁限制l 电力系统稳定器l PT断线保护l 导通监视l 定子电流限制l 磁场电流限制8.9 AVR信号l AVR1号通道故障l AVR2号通道故障l 过磁通报警l 低励限制动作报警l 转子反时限限制动作报警l 过流反时限限制报警l 定子电流限制/过励限制报警l PT断线报警l 自动运行显示l 手动运行显示l AVR运行显示l PSS投入显示l PSS退出显示l 起励失败l 脉冲丢失检测l 电源消失报警8.10 DEH送至AVR信号l 同期投入l 励磁升l 励磁降l 其他8.12 AVR至DEH信号（待定）8.13 自动电压调节器（AVR）具有二路相互独立的工作电源。8.14 AVR柜采用自然通风，进出风口装有过滤装置。9灭磁装置技术要求:9.1灭磁装置应在发电机正常或内部故障的情况下可靠动作灭磁。9.2 灭磁逻辑：逆变经适当延时跳灭磁开关。采用灭磁开关+碳化硅非线性电阻灭磁与过电压保护方式，灭磁开关装于交流侧。9.3灭磁主回路绝缘水平不低于发电机转子绕组的绝缘水平。9.4额定和强励电流下的灭磁过电压峰值不应超过出厂绝缘耐压有效值的40%。9.5 灭磁开关基本参数 灭磁开关型号： SACE Emax 额定电流： 3200A 额定电压： 1000V 最大分断能力： 75kA 最大断流能力 50KA/1000V 最大灭磁电压： 2000V 主触头数： 3 绝缘水平： 3.5kV有效值 灭磁开关分断时间： 不大于0.06S9.6 碳化硅非线性电阻参数 二倍强励电流灭磁时保护电压值： 1500V10%（峰值） 能容量 1MJ 灭磁时间 95可控硅元件的反向耐受电压V42004灭磁开关及过压保护装置灭磁开关型式SACE Emax 额定电流A3200操作电压V110DC额定电压V1000最大分断能力kA755自动电压调节器自动调节范围(30110)UN调节精度%0.2无功调差率%10手动调节范围20%IfN110% IfN励磁系统控制时间常数ms20提供的调节方式PID或PI6励磁变压器变压器型式三相干式1min工频耐受电压kV55额定冲击耐受电压kV125防护等级IP21相数3容量kV