天门山电厂1号机组进相试验方案.doc

第 9 页 共 14 页天门山电厂1号机组进相试验方案1 试验目的受天门山电厂委托，我单位承担天门山电厂1号机组进相试验工作。通过进相试验，检验天门山电厂1号机组从电网吸收无功功率的能力，测量1号机组在进相运行时的功角、温升及有功、无功、电压、电流等参数，充分发挥机组本身所具有的调节无功功率和电网电压的能力，为机组安全稳定的进相运行提供科学依据。2 试验方案编制依据2.1 发电机运行规程2.2 QFSN-660-2-22型汽轮发电机容量曲线2.3 电业安全工作规程2.4 安徽省电力调通中心编制的天门山电厂1号机组进相试验计算报告2.5 发电机参数： 型号: QFSN-660-2-22 视在功率:733MVA 有功功率:660MW 额定电压:22kV 额定电流: 19245A 功率因素:0.9(滞后) 负载额定励磁电压:426V 负载额定励磁电流: 4673A 额定频率:50HZ 同步电抗Xd：207.9% 冷却方式：水-氢-氢 定、转子绝缘等级：F级 励磁方式：静止自并励励磁系统 生产厂家：东方电机厂2.6 AVR ABB UNITROL-50003 试验分工3.1 安徽省电力调通中心完成天门山电厂1号机组进相试验静态稳定和暂态稳定计算报告，提出试验工况和进相限额，负责试验时系统运行方式的调整。3.2 天门山电厂负责向调度试验申请及有关电气设备的消缺，负责运行设备上的试验所需的测量线的拆接线（上盘拆接线）、相关保护定值的调整、厂用电切换方案的制定及装置整定。协助试验单位做好试验的现场准备工作及有关配合工作、完成试验中的运行操作及运行监视。低励限制值的修改由电厂或AVR制造厂家负责。3.3 我单位负责编写进相试验方案、试验的实施，试验接线（仪器、仪表接线）和参数测量，并提交试验报告。4 试验前应具备的条件及准备工作4.1 暂态、稳态计算工作结束并已提交正式报告。4.2 系统的运行方式已调至可进行试验的状态。4.3 试验机组无影响试验的缺陷。4.4 调整低励限制的整定值由于励磁调节器原来的低励限制整定值不适应进相试验，根据进相试验静态稳定和暂态稳定计算报告，应重新按照试验工况调整低励限制定值。表1：省调下达的进相深度（待定）P（MW）Q（MVar）66060600-70540-100480-120420-150300-175表2：调整低励限制定值（以733MVA为基值）：P0 （0MW）25 （183.25MW）50 （366.5MW）75 （549.75MW）100 （733MW）Q-28.6%（-210.0Mvar）-28.6%（-210.0Mvar）-28.6%（-210.0Mvar）-21.8%（-160.0Mvar）-9.5%（-70.0Mvar）4.5 校核发电机失磁保护的整定值，保证以上工况点的试验正常进行。4.6 试验前AVR必须在自动方式运行。4.7 保障下列各点可靠畅通的通信联络：集控室、继保小室、AVR小室、各电气和温度测量点。4.8 试验前接好所需的测量表记和仪器，仪器接线说明如表3所示。表3：电气测量量及仪表序号测量量或计算量测量点测量仪表1测量量发电机定子三相电压U继保小室PT二次WFLC电量记录仪2发电机定子三相电流I继保小室CT二次WFLC电量记录仪3发电机键相脉冲信号DEH或PMUWFLC电量记录仪4计算量发电机有功功率P继保小室PT、CT二次WFLC电量记录仪5发电机无功功率Q继保小室PT、CT二次WFLC电量记录仪6发电机功率因数COS继保小室PT、CT二次WFLC电量记录仪7发电机功角键相脉冲及发电机出口PT二次（DEH小室）WFLC电量记录仪8测量量220kV母线电压，高厂变6kV电压继保小室WFLC电量记录仪9励磁电压控制室CRT10励磁电流控制室CRT5 试验记录量及量值限制5.1 温度测量量表4：各工况点的温度测量量：测量对象测点温度限额第一试验点660MW、60Mvar第二试验点600MW、-70Mvar第三试验点540MW、-100Mvar第四试验点480MW、120Mvar第五试验点420MW、-150Mvar第六试验点300MW、-175Mvar定子铁芯120定子铁芯端部120定子槽内线圈90定子线圈进水50定子线圈出水85冷氢46出油70磁屏蔽、压指180轴瓦905.2 系统电压通过调度维持天门山电厂220kV母线电压不低于226kV，使试验能顺利进行，并满足系统暂态稳定的要求。5.3 机端电压发电机的机端母线电压不应低于19.8kV，这样既有利于发电机的稳定运行，又能满足厂用电的需要。5.4 厂用电压控制6kV电压不低于5.7kV，若厂用电电压低于5.7kV，则将厂用电切换到备变继续试验。请电厂关注380V厂用电电压，电压太低时（暂定为361V）采取措施。试验前要检查快切装置的完好并作好事故预想。5.5 发电机功角发电机功角不可超过70，接近时应提前预警。6 试验步骤6.1 机组并网前，保持发电机在额定转速和额定电压工况下，校准发电机初始 功角（在励磁调节器空载试验时完成）。6.2 按4.4所述，调整AVR 两个通道的低励限制整定值，满足进相需要。6.3 机组并网，且按正常工况调至满负荷运行状态，滞相运行。6.4 检查无异常后，缓慢平稳的调整发电机励磁电流，将机组调至第一个试验工况点，待发电机各测点达到热稳定后，测取各试验数据。（时间）6.5 第一个试验点的试验结束后，将发电机的无功调整至滞相运行，并将发电机的有功缓慢平稳的调至第二个试验工况点，然后将发电机的励磁电流缓慢平稳的降至第二个试验工况点，待发电机各测点达到热稳定后测取各试验数据。6.6 以此类推，直至完成最后一个点的试验。6.7 拆除试验接线。6.8 试验结束，机组按调度方式运行。7 安全措施7.1 参加试验的正式人员必须经安规考试合格。7.2 测量仪器设备的接地线应可靠接地。7.3 应注意观察机端温度测点的温升不得超过限值。7.4 运行人员注意观察厂用电的电压，巡视人员应注意观察发电机机端有无过热。7.5 试验运行操作人员应熟知各试验点的操作顺序（机组有功、无功的升降次序）7.6 试验中发生异常情况时，运行操作人员应立即按照事故（异常）处理预案处理。机组发生摆动时，一般应立即增加励磁并减少有功功率。7.7 当系统发生线路跳闸导致异常情况时，应立即停止试验，恢复机组正常运行。7.8 试验中认为有必要改变升压站母线和机端电压的限制值时，应取得调度部门 和运行单位的同意。改变厂用电母线电压的限制值时，应取得运行单位的同 意。7.9 测量接线应牢固可靠，PT二次不可短路，CT二次不可开路。CT二次测量引 线应有足够的允许载流量。8 组织分工8.1 设试验总指挥1人，电厂承担；8.2 试验技术负责人1人；8.3 试验小组若干人： 第 14 页 共 14 页天门山1号机组进相试验计算报告计算：审核：审定：安徽省电力调度通信中心2010年11月一、计算条件网络条件为2010年夏季正常方式网络。天门山#1主变分接头按照22：236放置，220kV母线电压取226kV。根据中试所的要求，分别对天门山#1机组六个运行工况点，即66万kW，60万kW、54万kW、48万kW，42万kW，30万kW的进相运行进行静态稳定和暂态稳定校核计算。二、计算模型1、静态稳定EqXdUgXtUtXl10P,QPs,Qs图一如上图所示，使用单机对无穷大系统推算不同运行功况下机组的静稳定角度。Ug为发电机机端母线电压，P,Q为发电机输出的功率。Xt、Xl分别为升压变及高压侧对系统的联系阻抗，其中Xl为发电机高压侧开关短路容量的倒数。经计算，得出图中参数分别为：Xd=0.283Xt=0.0225Xl=0.0074从而发电机对无穷大系统的阻抗为Xds= Xd+ Xt +Xl=0.3129Eq 的计算公式为 Eq=1+Qs* Xds+j Ps* Xds自动励磁调节器AVR对发电机进相运行时保持静态稳定有着重要作用。计及AVR的作用时，在工程简化计算中，可以认为Eq= Eq0，发电机模型可用Eq-Xd表示。为了进一步简化，发电机还可用E-Xd模型表示，认为小干扰时E不变，这样用Xd=0.0358代替图一中的Xd=0.283计算，Xds=0.0358+0.0225+0.0074=0.0657，发电机输出功率P= E*U*sind/ Xds，发电机当d达到90时，输出极限功率Pm.利用BPA计算程序根据上图构造了一个三节点的简单网络，无穷大系统取为平衡节点，指定输出功率P、Q，得出Ps 、Qs ，然后由上式推算出Eq 的幅值和角度。2、暂态稳定暂稳计算中，除天门山#1机组外，周边大机组均滞相运行，未计及励磁系统模型的影响。故障考虑220kV当涂变母线故障、220kV昭当线故障、220kV当东线等故障。三、计算结果：计算结果见下表：66万kW，60万kW，54万kW、48万kW，42万kW，30万kWP(MW)Q(MVar)EqU高压侧U机端静稳暂态稳定故障点660602.3051722.370.2稳定220kV当涂变母线、220kV昭当、当东线600-702.2351622.270.1稳定220kV当涂变母线、220kV昭当、当东线540-100实测及建模、3912.2051622.369.8稳定220kV当涂变母线、220kV昭当、当东线480-1202.1551522.269.6稳定220kV当涂变母线、220kV昭当、当东线420-1502.0751322.169.2稳定220kV当涂变母线、220kV昭当、当东线300-1751.8951422.070.0稳定220kV当涂变母线、220kV昭当、当东线结果分析：1、安全稳定导则要求要留有15%-20%的静态稳定储备，即（Pm-Po）/ Po15%。若不考虑AVR作用，以上运行点均小于10，远未达到导则要求；考虑AVR作用时，以上运行点的静态稳定储备均大于150%。2、以上运行点均满足暂稳要求。对于满功率运行点，在保证天门山220KV母线电压不低于510KV，允许其在低谷负荷时进行进相试验。3、正常方式下，综合考虑静态稳定裕度和暂态稳定水平，给出以下五个进相试验点，如下表所示，实际试验点的进相深度不应超过以下进相试验点：P(MW)Q(MVAR)jcosj660605.200.993600-706.650.993540-10010.50.983480-12020.460.95420-15021.150.942300-17533.