白城发电公司1 号发电机空载励磁试验方案审定：审核：初审：编写：白城发电公司2015 年 5 月 18 日一、 试验目的在发电机空载额定转速下，整定励磁调节器的手动、自动通道的 PID 参数，并对运行中的有关参数、限制器定值进行设置和检验，检验通道切换功能和 PT 失效功能，检查励磁调节器一、二次电流回路及电压回路的正确性，检验励磁调节器动态特性及测试灭磁时间常数， ，测定发电机定子电压与转子电流的关系，检验发电机磁路的饱和程度，为负载试验作好准备。二、试验条件：1、运行方式： 1.1 500kV 变电所解环方式：50116 隔离刀闸、5011627 接地刀闸全部在分闸位置，并断开操作电源。1.2 10kV 厂用 1A、1B、公用 01A 段工作电源进线开关在检修位置，并断开操作电源。1.3 发电机出口 PT 小车推入，且二次空开合位。1.4 发电机转速维持 3000 转。2、试验条件2.1 断开 50116 隔离刀闸，并断开其操作电源。2.2 断开 5011627 接地刀闸，并断开其操作电源。2.3 发电机绝缘测试合格。2.4 拆除所有与发变组系统相关的接地线。2.5 并网前试验时发变组保护应按附件一投入，试验结束准备并网时按正常要求执行。三、试验项目及方法所有现场进行的试验项目应遵照以下国家技术标准：DL/T 843-2010 大型汽轮发电机励磁系统技术条件DL/T 1166-2012 大型发电机励磁系统现场试验导则试验项目包含下列内容，可根据现场实际情况进行调整：1、励磁调节器起励试验1.1 实验条件：起励控制的静态检查结束，励磁调节器的 PID 参数已进行初步整定，发电机转速为额定转速。1.2 试验内容：进行励磁调节器不同通道、自动和手动方式、远方和就地的起励操作，进行低设定值下起励和额定设定值下起励。1.3 试验方法：投入发电机过电压保护，将该保护定值设定为 115%额定电压，无延时跳开灭磁开关。1.3.1 手动方式起励试验（低设定值）修改如下参数：P10302Man onP2105(手动给定值下限)修改为 0%P2106(手动给定值上限)修改为 105%P2107(手动给定值第 1 预设值)修改为 9%P304（起励切除电压）修改为 16%1.3.2 定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值） 、10501（励磁电流相对值） 、10505（励磁电压相对值）12110（控制电压） 、10503（同步电压相对值） 、10330（起励令）设置完毕后，检查起励电源投入且正常，合灭磁开关，进行发电机起励试验，发电机机端电压升到较小值（约 5000V 左右）稳定，逐渐增加励磁电流，手动录取发电机机端电压曲线，直至额定。1.3.3 自动起励P10302Auto onP1901(AVR 给定值上限) 修改为 110%P1902(AVR 给定值下限) 修改为 90%P1903(AVR 给定值第 1 预设值) 修改为 100%P304（起励切除电压）修改为 30%定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值） 、10501（励磁电流相对值） 、10505（励磁电压相对值）12110（控制电压） 、10310（自动运行）10330（起励令）设置完毕后，检查起励电源投入且正常，合灭磁开关，进行发电机起励试验，手动录取发电机机端电压曲线。1.4 评判标准：能够成功起励，发电机电压稳定在设定值，发电机零起升压时，发电机端电压应稳定上升，其超调量应不大于额定值的 10%。有调峰作用的机组应该均被快速并网能力，其励磁系统自动通道起励时间应小于 15S。2、自动及手动电压调节范围测量试验2.1 试验条件：发电机空载稳定工况下运行。2.2 试验内容：设置调节器通道，先以手动方式再以自动方式调节，起励后进行增减给定值操作，至达到要求的调节范围的上下限。记录发电机电压、转子电压、转子电流和给定值，同时观察运行的稳定情况。2.3 试验方法：2.3.1 自动方式：P1901(AVR 给定值上限)修改为 110%、P1902(AVR 给定值下限)修改为 70%定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值） 、10501（励磁电流相对值） 、10505（励磁电压相对值）12110（控制输出触发角）711（设定值达上限）712（设定值达下限）启励，缓慢增、减磁，直至机端电压达到要求的调节上下限，观察可调节范围（超出调节范围后会有报警出现、注意防止发电机过激磁保护动作） 。 2.3.2 手动方式：P2105(手动给定值下限)修改为 20%P2106(手动给定值上限)修改为 110%定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值） 、10501（励磁电流相对值） 、10505（励磁电压相对值）12110（控制输出触发角）711（设定值达上限）712（设定值达下限）启励，缓慢增、减磁，直至机端电压达到要求的调节上下限，观察可调节范围（超出调节范围后会有报警出现、注意防止发电机过激磁保护动作） 。2.4 评判标准：手动励磁调节时，上限不低于发电机额定磁场电流的 110%，下限不高于发电机空载磁场电流的 20%，同时不能超过发电机电压的限制值。自动励磁调节时，发电机空载电压能在额定电压的 70%-100%范围内稳定平滑的调节。在发电机空载运行时，DCS或手动连续操作下，自动励磁调节的调压速度应不大于每秒 1%发电机额定电压，不小于 0.3%发电机额定电压。注意：如发电机与主变压器连接不能断开，则试验过程中励磁电流上限应保证机端电压不超过 1.05 倍定电压。3、灭磁试验及转子过电压保护实验3.1 试验条件：灭磁装置静态检查结束，做好试验测量录波准备。3.2 试验内容：灭磁试验在发电机空载额定电压下按正常停机逆变灭磁、单分灭磁开关灭磁、远方正常停机操作灭磁、保护动作跳灭磁开关灭磁 4 种方式进行，测录发电机端电压、磁场电流和磁场电压的衰减曲线，测定灭磁时间常数，必要时测量灭磁的动作顺序。3.3 试验方法：P301（允许断开磁场开关）修改为 0（不允许）定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值）10210（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）12110（控制输出触发角）设置好后，灭磁，记录数据（注意测量灭磁后的残压）3.4 评判标准：灭磁开关不能有明显的灼痕，灭磁电阻无损伤，转子过电压保护无动作，任何情况下灭磁时发电机转子过电压不应超过转子出厂工频耐压试验电压幅值的 70%，应低于转子过电压保护动作值。4、自动电压调节通道切换及自动/手动控制方式切换试验4.1 试验条件：在发电机 90%额定空载电压状态下进行，做好录波准备。4.2 实验内容：在空载运行工况下，人工操作调节器通道和控制切换方式，录波记录发电机电压。模拟通道故障、调节器电源消失等故障情况进行自动通道切换检查。4.3 试验方法：4.3.1 自动方式下通道切换试验P10302Auto on定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）12110（通道控制电压输出）10340（通道运行）12120（双通道切换准备就绪）设置好后，进行通道切换，即 CH1-CH2-CH1，观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。4.3.2 手动方式下通道切换试验P10302Man on录制下列参数波形：10201（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）12110（通道控制电压输出）10340（通道运行）12120（双通道切换准备就绪）设置好后，进行通道切换，即 CH1-CH2-CH1，观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。4.3.3 自动/手动控制方式切换试验定义 ECT 录波图：P11909（手动切自动时有较大波动）P12109（自动切手动时有较大波动）10201（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）12110（通道控制电压输出）12117（自动与手动间的切换准备就绪）10340（通道运行）10310（自动运行方式）10311（手动运行方式）录波窗口时长设定: 15 S设置好后，进行手动/自动控制方式切换，即 AUTO-MANUAL-AUTO, 观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。4.3.4 模拟通道故障、调节器电源消失等故障情况进行自动通道切换检查，观察电压电流的变化是否平稳，记录数据。（试验还可通过修改参数 P10302 值完成）4.4 评判标准：发电机空载自动跟踪切换后机端电压稳态值变化小于 1%额定电压，机端电压变化暂态值最大变化量不超过 5%额定机端电压。5、发电机空载阶跃响应实验5.1 实验条件：发电机空载稳定运行，励磁调节器工作正常。按照节约扰动不使励磁系统进入非线性区域来确定阶跃量，阶跃量一般为发电机额定电压的 5%。5.2 实验内容：设置励磁调节器为自动方式，设置阶跃试验方式，设置阶跃量，发电机电压为空载额定电压，在自动电压调节器电压相加点叠加负阶跃量，发电机电压稳定后切除该阶跃量，发电机电压回到额定值。采用录波器测量记录发电机电压、磁场电压等的变化曲线，计算电压上升时间、超调量、震荡次数和调整时间。阶跃过程中励磁系统不应进入非线性区域，否则应减少阶跃量。5.3 试验方法（CMT 软件）：(为防止发生异常，可在 90%UN 下进行阶跃试验，阶跃响应品质合格后再在额定值下进行阶跃试验)5.3.1 手动通道阶跃试验 AVR 状态检查 - AVR 已切至手动模式； - 调整机端电压至额定；- 修改参数：令 P3434=0P7110=3434 在 Trending 菜单下定义：Define Step A:P3434=-500 (向下 5%阶跃)，Define Step B:P3434=0 （恢复原值，即向上 5%阶跃)，由 CMT 操作先按 Step A 然后按 Step B，定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）12110（控制输出触发角） 、5.3.2 自动通道阶跃试验 AVR 状态检查 - AVR 已切至手动模式； - 调整机端电压至额定；- 修改参数：令 P3434=0P6908=3434 在 Trending 菜单下定义：Define Step A:P3434=-500 (向下 5%阶跃)，Define Step B:P3434=0 （恢复原值，即向上 5%阶跃)，由 CMT 操作先按 Step A 然后按 Step B，定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）12110（控制输出触发角） 、5.4 评判标准：自并励静止励磁系统的电压上升时间不大于 0.5S，震荡次数不超过 3 次，调节时间不超过 5S，超调量不大于 30%。6、冷却风机切换试验条件、内容及评判标准6.1 试验条件：发电机空载运行，励磁调节器以正常自动方式运行。6.2 实验内容：整流柜风机为双套冗余设计，双路电源供电。模拟一路电源故障，观察备用风机是否启动；断掉风机工作电源，观察是否能够切换到备用电源继续工作。6.3 试验方法：方法一：断开风机主回路电源空开，风机电源切换至备用电源；合上风机主回路电源空开，LCP 复位，风机电源切换至主电源。方法二：手动减磁，使发电机出口电压降低，当风机主回路电源电压降低至低电压继电器动作值时，风机电源切换至备用电源；手动增磁，使发电机出口电压升高，当风机主回路电源电压升高至低电压继电器返回值时，风机电源切换回主电源。定义 ECT 录波图：10201（电机电压相对值）10501（励磁电流相对值）10505（励磁电压相对值）6.4 评判标准：当工作风机故障停止运行时，备用风机应自动启动运行；风机交流电源断电的情况下，应自动切换到备用电源工作。7、电压互感器(TV)二次