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励磁技术协议

山东魏桥铝电有限公司滨藤热电厂

350MW汽轮发电机组

自并励静止励磁系统设备

技术协议

1．需方：

南京汽轮发电机厂

供方：

广州擎天实业有限公司

供需双方就山东魏桥铝电有限公司滨藤热电厂350MW汽轮发电机组自并励静止励磁系统设备，对励磁系统的设计、制造等有关部门技术问题共同进行协商，达成如下技术协议：

2．供货范围：

励磁系统（此设备清单数量按壹台机列表）

·励磁变压器及整流装置；

·自动调节励磁装置；

·自动灭磁装置（包括灭磁电阻，灭磁屏，灭磁开关）；

·励磁系统内部用电压、电流互感器、变送器（具体参数与设计部门协商确定）；

·转子过电压保护装置和接地保护；

·电力系统稳定器（PSS）。

·启励装置；

·备品备件

（数字式自动调节励磁装置内各种继电器壹套/每台机;可控硅整流管四只/每台机;灭磁开关两套/每四台机;熔断器各四只/台机；液晶显示屏及电源模块壹套/每两台机）。

3．设计、制造标准

GB/T7409.3“同步电机励磁系统技术条件”（以最新标准为准）

DL/T650“大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件”（以最新标准为准）

端电压的超调量不得超过额定值的25%或停止零起升压）。

1.11电压频率特性

当发电机空载频率变化±1%，其端电压变化不大于±0.25%额定值。

在发电机空载运行状态下，励磁调节器的调压速度不大于1%额定电压/秒，不小于0.3%额定电压/秒。

1.12励磁系统平均强迫切除率不大于0.1%。

由励磁系统故障造成的发电机强迫停机率不大于0.1%，停机次数不大于0.2次/年。

1.13励磁系统在发电机变压器高压侧对称或不对称短路时，能正常工作。

励磁设备应能经受同步发电机任何故障和非正常运行而不损坏。

2数字式微机双通道励磁调节器

2.1励磁调节器采用性能可靠的EXC9000型数字式励磁调节装置，具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。

放大倍数，时间常数，参考电压，反馈信号量等有明确的位置指示。

2.2为了保证电压调节器的可靠工作，励磁调节装置为数字双通道（AFT）系统各自带一个手动通道，一个通道为运行通道，正常工作，另一通道为热备用通道，能自动跟踪、自动切换。

如果其中一个通道发生故障而退出运行时，备用通道可满足包括强励在内的所有工况要求。

同时还设有独立的手动励磁单元作为备用，手动励磁单元具有远方调整和自动跟踪功能；自动跟踪要有上、下限值并有越线报警；当自动回路故障时能自动切换到手动，必须保证无扰动切换，手定励磁单元也可作励磁装置、发变组试验之用，包括发电机的零起升压之用。

2.3励磁调节装置中具有电压、无功功率、功率因数自动调节单元等。

2.4励磁调节装置柜为封闭式，柜体外形尺寸及颜色必须按需方要求去做，柜体的保护接地和工作接地分开，接线端子采用进口凤凰端子，备用端子予留20%。

环境温度变化时，不影响励磁调节器的输出。

2.5励磁调节装置与DCS接口，实现控制室内DCS对励磁调节装置的远方控制，励磁调节装置处（柜内面板）设就地/远方切换开关，并在就地设励磁调节控制开关（开关采用原装进口施耐德）；励磁调节装置必须配备双电源；液晶显示屏、电源模块采用进口产品。

2.6励磁调节装置具有抗干扰能力（以高频保护为标准）。

2.7数字式微机双通道励磁调节装置（AFT）至少具有如下附加功能：

·低励磁限制及保护；

·过励磁限制及保护；

·V/Hz限制及保护；

·定子和转子限制功能；

·PT断线保护功能；

·恒电压、恒电流；

·恒无功、恒功率因数；

·可调负载电流补偿（有功或无功）；

·可调PID控制器参数；

·设定值；

·软启励；

·有通讯接口功能并提供配套调试软件；

·应具有励磁系统接地检测功能及配备励磁系统接地自动检测器；

·电力系统稳定器（PSS）应按与大系统联网时大系统对机组的要求配置（具体配置按设计联络会确定）。

3励磁系统的要求

3.1发电机组满载运行突然甩负荷时，发电机端电压不超过额定电压的30%，并在5~10s内恢复为额定电压。

3.2发电机的励磁方式为高起始响应自并励静止励磁系统，并装有电力系统稳定器（PSS）。

灭磁装置用原装进口ABB设备。

励磁系统中整流元件必须选用原装进口ABB产品。

3.3发电机电压控制精度：

从空载到满载电压变化，不大于0.5～1.0％的额定电压，励磁控制系统暂态增益不小于25倍。

3.4发电机转子回路装设可靠的过电压保护，其动作电压的分散性不大于±10％，励磁装置的硅元件或可控硅元件以及其它设备能承受直流侧短路故障、发电机失磁、异步运行等工况而不损坏。

3.5励磁回路中装设可靠的自动灭磁装置，采用逆变及开关灭磁方式（碳化硅非线性电阻）。

能在下述工况可靠灭磁：

·发电机运行在系统中，其磁场电流不超过额定值，定子回路外部短路或内部短路；

·发电机空载；

·发电机空载强励；

在强励状态下灭磁时发电机转子过电压不超过4倍额定励磁电压值。

灭磁开关在操作电压额定值的80%时应可靠合闸，在30～65%之间可靠分闸。

3.6励磁变压器采用F级绝缘的干式变压器（B级考核），变压器的外壳防护等级不低于IP40。

励磁变压器的一次绕组及二次绕组间应有静电屏蔽及装设必要的保护及监视装置。

励磁变压器应设有与发电机的接口。

励磁变压器外壳采用不锈钢。

干式变压器可采用温度监视及过热保护，满足发电机空载试验时130%额定机端电压要求。

励磁变压器高压侧CT低压侧CT励磁变压器容量应满足强励及发电机各种运行工况的要求，在环境-20℃～+45℃下，保证连续运行不超温。

1.6倍额定负荷时持续运行时间≥10s。

3.7励磁系统配置可控硅整流柜，可控硅整流柜具有必要的备用容量。

整流柜的一个退出运行时能满足发电机强励和1.1倍额定电流运行要求，并设置可控硅元件的保护装置及检测装置。

整流装置并联元件间有均流及均压措施，整流元件的均压系数不低于0.95，均流系数不低于0.95。

装置配有快速熔断器用于短路时快速切断短路电流。

保证一年内不出现两柜同时退出的情况

励磁控制装置采用硬接线与DCS接口，相应的输入、输出接口采取隔离措施；就地设备采用开关量与DCS接口时，采用独立的无源接点

励磁装置交、直流侧设置隔离断开设备，励磁系统结构应保证安全可靠，并便于测试，维护及检修。

整流装置冷却方式采用闭合式强迫风冷，采用可靠的低噪声装置，并有100%备用容量，运行中风机故障时，备用风机能可靠地自动投入，提供2路冷却风机电源，2路电源能够自动切换，配备可靠的风压报警装置。

3.8起励回路满足发电机电压大于20%额定电压的要求。

3.9电压频率特性，当发电机空载频率变化±1%时，其端电压变化不大于0.25%额定值。

3.10励磁系统在发电机近端发生对称或不对称短路时保证正确工作。

3.11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。

3.12发电机励磁绕组电流、电压采用间接测量法，监视励磁回路电流及转子电压。

3.14励磁系统装设表计符合NDGJ8-89《火力发电厂变电所二次接线设计技术规定》。

3.15为保证励磁系统装置安全、稳定、可靠的运行，励磁控制设备提供必须的信号、保护及相关接口装置接入DCS内。

3.16．发电机外加电源要求（以设计院最终确定为准）：

发电机起励装置电源：

380VAC三相三线，每台机1路，

发电机励磁系统直流电源，220VDC,每台机4路:

整流柜风机电源380VAC三相四线，2路6kW。

灭磁开关合闸/跳闸1电源，1路，

灭磁开关跳闸2电源，1路，

AVR控制电源，2路

4技术资料和交付进度

4.1一般要求

供方所提供的图纸资料满足需方对电站总体设计及设备安装、调试、运行、维护的要求。

资料全部为中文版。

如所供资料不能达到要求时，供方免费给予补充。

图纸资料的交付进度必须满足需方选定的设计院设计进度。

开始设计前7天，需方向供方以传真形式提出图纸交付要求，供方必须在需方传真发出后48小时内答复，图纸资料的交付时间不超过7天。

供方需提供图纸资料目录总清单。

励磁系统

产品技术条件

使用说明书（含原理、安装、试验、整定、运行、维护、故障查找）；

出厂试验报告，出厂整定值及合格证；

励磁系统模型和推荐参数（包括个附加功能单元在内）；

现场整组和分单元调试大纲；

励磁系统原理图、安装接线图、端子接线图及组装图

分单元原理接线图及说明；

装置总接线图和分接线图；

装置外形图，安装图；

主要元器件清单；

交货明细表；

数字式调节器和可编程控制器说明书及程序细框图；

提供分包商产品的技术资料；

提供型式试验报告；

其它设计安装运行维护所必须的技术资料；

交接试验后，试验单位应向用户提供竣工图及交接试验报告。

励磁系统使用说明书

励磁调节器部件试验报告和整组试验报告

使用说明书及调试大纲。

则除相应的8份中文资料外，还应提供2份英文资料。

以上图纸、资料、测量和试验检查记录仅为初步要求，在合同签定后提供，共15份。

对于其它没有列入的技术资料，确是工程必须的文件和资料，一经发现，供方也及时免费提供。

5交货进度

2010年9月后每两月交一台。

6发电机技术数据

序号

名称

单位

设计值

试验值

保证值

备注

规格型号

发电机型号

QFJ-350-2

额定容量SN

MVA

411.7

额定功率PN

350

最大连续输出功率Pmax

367

额定功率因数cosφN

0.85

定子额定电压UN

定子额定电流IN

10806

额定频率fN

额定转速nN

r/min

3000

额定励磁电压UfN

379

额定励磁电流IfN

1700

定子线圈接线方式（单绕组）

冷却方式

空冷

励磁方式

静止励磁

6.1励磁系统

6.1.1励磁系统技术数据

序号

名称

单位

设计值

试验值

保证值

备注

励磁系统型号

EXC9000

励磁型式

静止可控硅励磁

励磁功率柜

型式

三相全控桥（ABB）

整流方式

可控硅整流桥

额定电流

2075

功率放大器组数

ABB

并联支路数

磁场断路器

3200

ABB

额定电压

1000

额定电流

3200

开断电流

60000

控制电压（直流）

220

灭磁系统跳闸后的接入时间

Sec

5ms

AVR性能

电压调整范围

％

5~130

手动调整范围

％

10~130

调整偏差（精度）

％

<0.5

强行励磁参数

2倍

励磁变压器参数性能广东顺特

型式

环氧干式

型号

容量

kVA

3000

变比

22/0.75

初级

次级

0.75

频率

相数

3相

连接方式

Y/D-11

终端引出及接地方式

绝缘等级

冲击电压

125KV

高压侧

低压侧

0.75

工频耐受电压（1分钟）

励磁变外壳尺寸（宽*深*高）

3000*3000*2000

励磁系统外形尺寸（宽*深*高）

5600*1000*2260

励磁变高压侧套管CT

由设计院最终确定

励磁变低压侧套管CT

由设计院最终确定

性能保证

◆励磁方式静止晶闸管自并激励磁系统

◆强励参数

●顶值电压758V

●顶值电流3400A

●强励允许时间60s（可整定）

◆励磁系统电压响应时间上升小于0.04S

下降小于0.08S

◆励磁系统平均无故障时间（MTBF）50000小时

◆励磁系统的年强行退出比<0.04%

◆励磁系统使用寿命>20年

◆励磁系统损耗（不包括转子绕组）<20KW

3.6.2设备参数

（1）励磁变压器

◆型式三相环氧干式变压器

◆容量3000kVA

◆接线方式Yd11

◆绝缘等级F级

◆温升B级考核

◆短路阻抗6%

◆冷却方式自然空气冷却

◆抗雷电冲击电压峰值125kV

◆1min工频耐压幅值55kV

◆测温电阻数量3个

◆测温电阻参数Pt100

（2）可控硅功率整流桥

◆整流桥支路数3个

◆整流柜数量3个

◆整流柜外部尺寸（高×宽×深）2260×800×1000mm3

◆整流柜冷却方式双风机循环主备用强迫风冷

◆单柜停风机输出能力800A/120min

◆可控硅冷却器的材料及结构实芯铝散热器，两面压装

◆晶闸管参数

制造商ABB

型号5STP18H4200

通态平均电流2075A

正反向重复峰值电压4200V

◆整流桥结线形式三相全控

◆支路串联元件数1

◆支路并联元件数3

◆均流系数>97%

◆脉冲变压器耐压水平15kV/1min

◆快速熔断器型号RSH151500V/2000A

◆单柜长期输出能力2000A

◆单柜强励输出能力4000A/60s

◆单柜冷却风机数量2台

◆风机型号德国EBM公司W4D450

◆功率柜噪音（距柜面1米处）<70db

（3）励磁调节器柜

◆调节器型号EXC9000

◆调节柜外部尺寸（高×宽×深）2260×800×1000mm3

◆通道组合数字/数字/模拟三通道

◆调节器给定方式脉宽方式或串行通讯

◆励磁系统对外接口方式

●接点方式

●串行通讯

●现场总线

◆调节器电源型式交直流并列供电

◆调节器微机机型PCI总线工控机

◆调节器性能保证

●调节规律PID+PSS2a

●CPU字长32位

●主频133MHz

●系统总线PCI总线

●RAM256K

●频率响应范围5~500Hz

●机端电压调节范围5%~130%

●励磁电流调节范围10%~130%

●调压精度优于0.5%

●调差范围及分档±20%，

●频率值变化1%，机端电压变化值<±0.25%

◆PSS有效频率范围0.2Hz~2.0Hz

●强励时晶闸管控制角15°

●逆变时晶闸管最大逆变角150°

●10%阶跃试验

超调量<10%阶跃量

振荡次数<2次

调节时间<3s

●甩额定无功负荷

电压超调量<10%

振荡次数<2次

调节时间<3s

●起励性能

超调量无超调

振荡次数无振荡

调节时间<15s

（4）灭磁及转子过电压保护装置

◆灭磁方式正常停机逆变灭磁，事故停机跳灭磁开关加非线性电阻灭磁

◆转子过电压保护型式非线性电阻加可控硅跨接器

◆灭磁及保护柜数量1面

⏹灭磁开关柜尺寸（高×宽×深）2260×800×1000mm3

⏹非线性电阻柜尺寸（高×宽×深）2260×800×1000mm3

◆灭磁开关

●制造商ABB

●型号E3H/E-3200

●类型能量转移型

●断口数量四断口

●额定电压1000V

●额定电流3200A

●额定电压下的最大分断电流60000A

●操作电压DC220V

●分闸时间20ms

●分断时间5ms

●合闸时间95ms

◆灭磁电阻

●型式碳化硅

◆励磁电压变送器

型号：

FPD-2-V14-P2-O3

输入：

0~1000V

输出：

两路4~20mA信号，其中一路自用，另一路输出给监控系统。

精度：

0.2级

隔离：

4000V

◆励磁电流变送器

型号：

FPD-2-A9-P2-O3

输入：

0~75mV

输出：

两路4~20mA信号，其中一路自用，另一路输出给监控系统。

精度：

0.2级

隔离：

4000V

（5）起励

◆起励方式残压起励为主，交、直流起励为辅

◆起励时间<15s

◆辅助起励电流≈20A

◆起励流程

●首先投入残压起励;

●若5秒内建压不成功，则自动投入辅助起励电源;

●建压到40%机端额定电压后自动退出辅助起励电源;

●10秒内仍未建压，则发起励不成功信号，励磁返回停机状态。

7质保期及相关服务承诺

7.1励磁设备质保期为三年，在质量保证期内，一旦发生由于供方设备质量原因对励磁装置造成的损失，均由供方负责补偿（包括励磁元器件的更换和供方的技术服务费）。

质保期后供方对励磁设备实行终身免费维护，励磁设备若出现质量问题供方技术服务只收取励磁设备原材料成本费。

7.2若滨藤电厂对供方有售后服务方面的需求，供方会4小时内提出解决方案并在24小时内赶往电厂，以保证问题得以及时、顺利的解决。

7.3机组设备大小修期间供方将派出技术人员配合电厂运行维护人员对励磁设备进行检修维护。

7.4供方免费对设备的安装、运行、操作人员进行培训以保证运行维护人员能够完全熟练独立操作使用励磁设备。

同时对魏桥集团电厂的励磁技术人员定期举行各种有针对性的励磁技术培训讲座。

供方将派出遵纪守法、身体健康，技术熟练的工程技术骨干人员前往服务，以保证在现场服务过程中可能遇到的问题和出现的情况均能够顺利解决，并对电厂人员提出的技术问题做耐心细致的解答，做到让用户满意。

8协议一式四份，双方各执两份。

本协议作为商务合同的一部分，具有同等法律效力。

9未尽事宜，供、需双方友好协商解决。

10各方联系方式：

广州擎天实业有限公司

邮编：

地址：

南京汽轮电机厂

邮编：

地址：

联系人：

电话：

传真：

联系人：

电话：

传真：

进口元器件明细表

序号

元器件名称

生产厂家

CPU芯片

美国INTEL公司

DSP芯片

美国德州仪器

单片机

美国Cignal

运算放大器

美国国家半导体公司

CAN通讯

美国CYNICOM

彩色触摸屏

日本PROFACE

各种继电器

日本欧姆龙

调试通讯电缆

日本松下

小电容

日本三洋

光电隔离

日本松下

各种交流接触器

德国西门子

二极管模块

德国IXYS

电压切换开关

德国金钟

端子、挡板、固定器等

德国魏徳米勒

按钮

德国施耐徳

指示灯

德国施耐德

电源滤波器

德国SCHAFFNER

屏蔽电缆

德国SAB

过压保护装置

德国IXYS

大电容

德国ELECTRONICS

灭磁开关

ABB

风机

德国EBM

可控硅

ABB

防潮加热器

ABB

单极开关、双极开关

法国梅兰日兰

直流接触器

韩国LG

励磁变压器

顺特

需方：

南京汽轮电机厂

代表：

日期：

供方：

广州擎天实业有限公司

代表：

日期：

最终用户方：

山东魏桥铝电有限公司滨藤热电厂

代表：

日期：

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