1号机组电气整套启动措施.docx
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1号机组电气整套启动措施
调试措施
调试项目名称
编号：
SPCTI/CS10082401
第1页共31页
电气整套启动调试措施
1.系统设备概况
1.1发电机系统
1.1.1发电机及其附属设备
1）发电机
发电机型号QFW-15-2
频率50HZ
额定功率PN15MW
额定电压UN10.5kV
额定电流IN1031A
额定容量18.75MVA
功率因数COSΦN0.8
额定励磁电流259A
额定励磁电压Ufn230V
额定转速3000r/min
绝缘等级/使用等级F/B
接线法Y
制造厂山东济南发电设备厂
2）交流励磁机
型号TJ-78
额定频率50HZ
额定功率78kW
额定电压190V
额定电流238A
额定转速3000r/min
励磁电压68V
励磁电流3.5A
防护等级IP54
绝缘等级/使用等级B/F
接线方式Y
制造厂山东济南发电设备厂
1.1.2自动装置
1.1.2.1自动准同期装置
同期系统采用的是深圳市智能设备开发有限公司生产的SID-2CM型微机准同期控制器。
1.1.2.2励磁电压调节装置
励磁调节器
励磁调节与控制部分选用瑞士ABB工业公司生产的UNITROL®1000控制模块。
此模块具有完善的调节控制功能，可根据机组不同的运行工况，为机组提供相应的励磁电流。
控制模块为双通道结构，即自动电压调节控制通道和励磁电流手动调节控制通道。
1）调压精度：
小于+0.5%
2）调差：
软件无功调差、正负大小任选级差为±1%
3）调压范围：
10%～130%
4）移相范围：
0～170°
5）频率特性:
频率每变化1%，发电机的机端电压变化不大于额定值的±0.25%
6）整定调节速度：
可编程，满足不大于1%/s，不少于0.3%/s
7）在空载额定电压情况下，当发电机给定阶跃为±10%时，发电机电压超调量小于阶跃量的30%，振荡次数小于2次，调节时间小于5s。
8）当发电机零起升压时，机端电压超调量不超过额定电压的10%，振荡次数小于2次，调节时间小于10s。
1.1.3发电机保护配置
1）发电机差动保护
2）发电机负序过负荷保护
3）发电机定子过负荷保护
4）发电机转子一点接地保护
5）发电机转子两点接地保护
6）发电机复序过流保护
7）发电机定子接地
8）失磁保护
9）过电压保护
10）逆功率保护
11）主汽门关闭
12）灭磁开关联跳
13）频率保护
1.2发电机主接线
发电机主接线为10.5kV发电机经10kV封闭母线引至10.5kV发电机主母线（厂用电10kV母线）后,经主变升压至35kV母线接入系统。
2.编制依据
2.1北京五洲设计院设计图
2.2施工图的修改通知单
2.3制造厂产品使用说明书及图纸资料
2.4《天津滨海新区垃圾焚烧发电厂调试大纲》
2.5《电业安全工作规程（发电厂和变电所部分）（1991年版）》
2.6《火电工程启动调试工作规定》电力部建设协调司建质[1996]40号
2.7《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程（1996年版）》
2.8《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（建质[1996]116号）
2.9《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》（国家电力公司2000版）
2.10《电力建设安全工作规程（火电发电厂部分）（2002年版）》
2.11《十八项电网重大反事故措施》（国家电网公司2005年版）
2.12《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006
2.13《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分2006年版）
2.14《火力发电建设工程启动试运及验收规程（2009版）
3.试验目的
试验目的是检查发电机保护、控制、测量、信号回路及同期装置、励磁调节器的功能满足运行要求；考核启动范围内一次设备的绝缘耐受能力；掌握发电机及励磁系统等有关设备的技术资料，为今后电厂发电机组的运行和维护提供原始的资料。
4.试验前必须具备的条件
4.1现场环境
4.1.1启动范围内工作场地通道畅通（包括道路）。
4.1.2照明、通风、消防、通讯系统能满足整套启动要求，并经工程质量监督部门按程序进行监督检查。
4.1.3在发电机、变压器周围、集控楼、中压开关室等电气设备处配置适量灭火器。
4.1.4启动范围内脚手架已经全部拆除，并清理出场。
4.1.5启动范围内垃圾已清除，地面平整、干净。
4.1.6启动范围内的建筑物及集控室完工，屋面防水层完工。
4.1.7沟道、孔洞盖板齐全、平整，验收合格。
4.1.8启动范围内的电缆孔洞必须封堵完毕。
4.1.9启动范围内各种运行标示牌已准备就绪，各设备代号已编好并贴、印完毕，一次设备挂有明显安全警示标识牌。
4.2现场设备
4.2.1启动范围内的电气一次、二次设备已安装完毕，安装记录齐全，并经规定的验收程序验收合格。
4.2.2启动范围内电气设备交接试验程序已完成，试验记录齐全，并经规定的验收程序验收合格。
4.2.3启动范围内的一次、二次设备接地良好，符合规范，并验收合格。
4.2.4启动范围内设备的控制系统试验已按程序完成，交流二次回路检查试验完毕，CT二次无开路、PT二次无短路。
4.2.5启动范围内继电保护装置、自动装置及系统的试验已按程序完成，且按定值单整定完毕并且核对正确。
4.2.6启动范围内的在线测量设备、监控信号系统的试验已按程序完成。
4.2.7机、电、炉大联锁及紧急停机按钮试验、复验验收合格。
4.3其它
4.3.1整套启动措施经试运指挥部批准。
4.3.2成立整套启动领导小组。
4.3.3明确整套启动后的管理方式和管理单位。
4.3.4整套启动前应由有关部门组织质监，认可启动范围内的设备系统、继电保护等条件具备。
4.3.5整套启动范围内所有电气一、二次设备的名称及编号，按电厂要求均已明确标明。
4.3.6整套启动范围内的所有电气设备外壳可靠接地。
4.3.7整套启动时涉及试验和投运的设备要挂标示牌或警告牌。
在短路点加装隔离围栏。
。
4.3.8电厂运行人员必须配备齐全。
运行规程、制度、事故处理规程齐全，并经过审批。
4.3.9向电网主管部门申请启动时间，并且得到许可。
4.4试验前的准备工作
4.4.1预先准备好三相短路装置,以备短路试验时用（按照附图1、附图2接线）。
K0点的载流量为发电机额定电流1031A（在发电机出口开关柜进线位置预先接好短路排），K1点的载流量为发电机额定电流的150A（在K0短路试验做完，拆除K0短路点后，在发电机出口开关柜CT上方预先接好短路点）。
4.4.2与热控专业配合，在DEH机柜临时解除发电机出口开关并网信号，待并网前恢复。
4.4.3临时解除发电机保护关闭主汽门压板，待并网前恢复。
4.4.4将试验范围内的机组发电机出口断路器放置冷备用状态。
4.4.5核对发电机保护按电厂整定书要求均已整定完毕。
4.4.6整组启动时所用的图纸及相关设备的试验报告均应带至现场。
4.4.7在试验过程中，涉及到的电气一次主设备处应派专人监视，并保持对讲机联系畅通。
一旦发现异常应立刻报告现场指挥，操作人员应立即按AVR急停按钮灭磁（现场预先接好临时按钮）。
4.4.8试验前应检查下列项目:
1）检查主设备的绝缘电阻合格，并记录当时环境温度。
2）试验范围内的各组PT均已投入。
3）PT一次熔丝备品齐全。
4）检查CT、PT二次回路。
确保CT二次不开路，PT二次不短路。
5.试验范围
5.1发电机及附属设备，发电机保护系统。
5.2发电机励磁系统、同期系统。
6.试验工艺及要点
6.11号发电机PT同期检查试验（在整套启动试验开始前即可进行）
6.1.1试验时对系统方式的要求
1）确认10KVⅠ段母线正常带电。
2）拆除发电机出口到发电机出口PT柜之间的铜排，确保有明显断开点。
3）检查确认10KVⅠ段母线PT已投入。
4）检查确认发电机出口PT已投入。
5）工作位置合上发电机出口开关。
6.1.2在同期柜对发电机出口PT和10KVⅠ段母线PT进行二次核相。
6.1.3在同期装置处检查发电机出口开关的同期电压回路，频差、压差应为零，同步表指向12点位置。
6.1.4分开发电机出口开关，并放置试验位置。
6.21号机组汽机升速过程中的试验：
永磁机电压的测量
汽机升速到一定值后,检查励磁调节器的永磁机输入电压。
以下各点仅供参考，实际升速的测试点应避开临界转速。
转速（转/分）
盘车
500
1200
2200
3000
永磁机电压（V）
永磁机相序
6.31号发电机短路试验
汽轮机稳定在3000r/min开始做以下的试验。
试验时如出现主汽门关闭转速下降，应立即切断励磁电流。
安排运行人员密切观察一次回路各点温度、发电机绕组温度，发现异常立刻通知电气试验人员停止试验。
6.3.11号发电机短路试验（K0点、见图1）
6.3.1.1检查在K0点预先接好的三相短路排，试验时派人监视。
6.3.1.2在K0点附近做好安全措施，预防周围支架发热。
6.3.1.3投入发电机相关保护。
6.3.1.4发电机转速保持在3000转/分。
6.3.1.5录取发电机短路特性曲线时，先做上升特性，再做下降特性，上升特性曲线结合检查回路时一起做。
6.3.1.6升流检查电流回路及上升特性曲线录取
1）检查励磁调节器状态正常，用励磁调节器手动升流。
2）先升发电机定子电流约至150A（二次侧为0.1A）,检查各交流电流回路，检查发电机保护测控装置、AVR的读数并记录。
3）检查正确后，继续升流约至600A（二次侧为0.4A）,再次检查各交流电流回路。
4）检查正确后，升流至额定电流1031A（二次侧为0.687A）。
在以上升流过程中多停留几点以录取上升特性曲线。
（列表中的数值仅供操作人员参考，以实际所升电流为准，同时本次试验特性曲线由录波仪录制）
6.3.1.7下降特性曲线录取
1）发电机电流短时间保持在额定值1031A，检查发电机保护测控装置、AVR的读数并记录。
2）以上工作结束后做下降特性。
3）特性曲线录取结束后，降低励磁输出至最小值，跳开灭磁开关、断开AVR控制电源。
4）在发电机出口侧挂上三相短路接地线，拆除K0点短路排，结束后拆除三相短路接地线。
#1发电机定子电流
AVR输出电流
实际录取值
试验参考值一次电流值（A）
上升曲线实际录取值（A）
下降曲线实际录取值（A）
上升
下降
一次
二次
一次
二次
上升
下降
0
1031
100
1000
200
900
300
800
400
700
500
600
600
500
700
400
800
300
900
200
1000
100
1031
0
6.3.21号发电机短路试验（K1点、见图2）
6.3.2.1拆除K0点短路排，在K1点连接好三相短路电缆，试验时派人监视。
6.3.2.2在K1点附近做好安全措施，预防周围支架发热。
6.3.2.3投入发电机相关保护。
6.3.2.4发电机转速保持在3000转/分。
6.3.2.5升流检查电流回路
1）检查励磁调节器状态正常，用励磁调节器手动升流。
2）先升发电机定子电流约至150A（二次侧为0.1A）,检查各交流电流回路，检查1号发电机保护装置的读数并记录。
差动保护极性配置
相别
差动电流Diff（A）
制动电流Reset（A）
确认
#1发电机差动保护
A
B
C
6.3.2.6降低励磁输出至最小值，跳开灭磁开关，断开AVR电源。
6.41号发电机开路试验（见附图3）
为防止PT二次侧有短路现象，先利用发电机残压检查电压回路，如果此时电压很小，二次回路中无法测量检查，可以调节AVR适当增加电压，但以表计能测量为宜。
6.4.11号发电机开路特性曲线录取
1）确认发电机出口断路器在冷备用状态。
2）确认发电机出口PT已投入。
3）投入发电机相关保护。
4）手动投入励磁调节器，略微升发电机电压，检查PT二次侧有无短路现象。
5）缓慢将发电机电压升至1000V（二次电压为10V）并保持不变，检查发电机出口PT的电压回路。
6）发电机电压升至额定值10.5kV（二次电压为105V）并保持不变，检查发电机保护装置及发电机PT二次电压回路。
同时监视发电机保护装置、AVR、仪表的读数并记录。
7）先缓慢升发电机电压至空载额定电压的120％（注意励磁电流不得超过额定电流），即12.6kV。
再缓慢减小发电机电压至零，在此过程中录取发电机开路特性下降曲线。
8）缓慢升高发电机电压至额定值10.5kV，同时录取发电机开路特性上升曲线。
发电机定子电压
AVR输出电流
实际录取值
一次电压试验参考值（V）
下降曲线实际录取值（V）
上升曲线实际录取值（V）
下降
上升
一次
二次
一次
二次
下降
上升
12600
12000
11000
10500
0
10000
1000
9000
2000
8000
3000
7000
4000
6000
5000
5000
6000
4000
7000
3000
8000
2000
9000
1000
10000
0
10500
6.4.2发电机三次谐波电势测量
发电机工况
三次谐波U
发电机空载
有功P＝0
无功Q＝0
发电机半载
有功P＝7.5MW
无功Q＝Mvar
发电机满负荷
有功P＝15MW
无功Q＝Mvar
6.4.3发电机轴电压测量
发电机在空载及满负荷状态下分别测量发电机的轴电压。
发电机工况
轴电压U（V）
发电机空载
有功P＝0
无功Q＝0
发电机满负荷
有功P＝7.5MW
无功Q＝Mvar
发电机满负荷
有功P＝15MW
无功Q＝Mvar
6.4.4发电机灭磁时间常数测量
发电机为额定电压，手动操作AVR灭磁，录波记录发电机电压衰减曲线，测量发电机灭磁时间常数。
测录结束后，跳开灭磁开关、断开AVR控制电源。
6.4.5发电机定子绕组残压及相序测量
先测量发电机PT二次残压，将电压换算成一次电压。
如发电机一次残压不是很高，在发电机PT仓直接测量一次残压，利用一次残压用相序表测量发电机一次相序。
发电机PT
二次残压（V）
一次残压（V）
相序
UAB
UBC
UCA
6.5励磁调节器试验
6.5.1励磁系统各部件绝缘试验。
6.5.2短路特性、空载特性试验
此项试验的一些项目与以上的试验结合在一起做。
在使用手动通道进行“增磁”、“减磁”试验同时，进行同期装置“增磁”、“减磁”试验。
励磁电压、电流应平稳可调。
在小电流情况下进行灭磁回路试验。
利用手动通道完成发电机短路和空载特性试验。
录取发电机短路试验特性曲线；录取发电机空载试验特性曲线。
在发电机空载额定电压下测录发电机定子开路时的灭磁时间常数。
发电机在空载额定电压下自动灭磁装置分闸后测量定子残压。
6.5.3交流励磁机带整流装置时空载试验和负载试验。
6.5.4励磁系统强励倍数及电压响应比测定。
6.5.5自动及手动电压调节范围测量。
6.5.6励磁系统模型参数确认试验。
6.5.7静差率及调差率测定。
6.5.8自动手动切换及主调节器备用调节器切换。
6.5.9发电机电压/频率特性。
6.5.10自动励磁调节器零起升压试验。
6.5.11自动励磁调节器各单元静态特性试验。
6.5.12操作、保护、限制及信号回路动作试验。
6.5.13发电机空载阶跃响应试验。
6.5.14灭磁试验及转子过电压保护试验。
6.5.15整流柜额定工况下均流试验。
6.5.16试验结束后，退出AVR装置。
6.5.17做好安全措施，拆除继电器室临时跳灭磁开关按钮。
6.6发电机假同期试验（见附图4）
6.6.1将发电机的保护全部投入（与电流电压角度有关的失磁保护和逆功率保护暂时不投）。
6.6.2确认发电机出口断路器去DEH（调速（频率））和励磁系统（电压）的并网信号已解除。
6.6.3检查发电机出口断路器在试验位置，临时拆除同期装置至发电机出口断路器的合闸接线。
6.6.4准备好假并列试验测录装置，投入AVR，升高发电机电压至额定电压
6.6.5投入同期装置，检查装置调节特性（调压、调速）。
6.6.6恢复同期装置至发电机出口断路器的合闸接线，DCS启动同期装置，经自动同期后合上发电机出口断路器，同时录取同期合闸波形
6.6.7试验完成后，降低发电机电压至零，拉开灭磁开关，拉开发电机出口开关
6.6.8恢复发电机出口断路器去DEH和励磁系统的并网信号。
6.7发电机同期并网试验（见附图5）
6.7.1正式并网操作将完全由电厂运行根据其正常操作程序进行，调试单位将对整个过程进行跟踪和监护。
机组正式并网将基于下列成果：
·同期操作指令得到系统的正确响应并被执行；
·调速指令在热控得到响应并被正确执行；
·调压指令在AVR得到响应并被正确执行；
·同期点断路器进行了正确的同期合闸操作
6.7.2对具体保护的投入情况配合运行人员检查、确认。
6.8发电机带负荷试验
6.8.1发电机带负荷后励磁调节器的试验
1）增磁、减磁，进行无功负载调节试验，观察无功负载的稳定性。
2）调节器双机切换试验。
3）自动/手动切换试验。
4）厂家作业指导书要求的其他试验。
5）发电机负载阶跃响应试验。
6）PSS（电力系统稳定器，是励磁调节器的一个标准软件功能，其输入信号位掉功率，PSS的目的是通过一个附加的反馈信号，以抑制同步发电机的低频振荡，它有助于提高电网的稳定性，发电机正常运行时，PSS不起作用，但当机组或电力系统出现有功功率低频振荡时有抑制作用）试验。
7）甩无功负荷试验。
8）发电机各种工况（包括进相）时的带负荷调节试验。
6.8.2发变组保护装置带负荷试验
利用系统电压与发电机负荷电流,以进一步确定继电保护接线的正确性。
1）检查正常后投入失磁保护和逆功率保护。
2）检查发电机差动保护的电流。
3）不同负荷下测量发电机三次谐波电势。
4）发电机满负荷时，检查差动保护电流；测量发电机转子轴电压。
6.8.3发电机计量回路测量；检查DEH中有功、无功功率的显示是否正确。
7.试验验收标准
7.1在整组启动试验时，应做到PT二次回路不短路，电压正常，相序、相位正确；CT二次回路不开路，电流正常，相序、相位正确。
7.2发电机短路特性符合设计要求。
7.3发电机空载特性曲线符合设计要求。
7.4各电气开关操作灵活，动作正常，故障时，能及时动作。
7.5所有表计指示灵活、正确。
7.6机组电气保护装置动作正确，投入率100%。
7.7发电机并网一次成功。
8．安全、环境控制措施
8.1从启动试验操作开始，进入试验区域的人员，均应认为该部分已带电，任何人不得随便接触带电设备。
8.2对一次设备试验时，现场应有专职人员监视和检查，发现异常必须停止试验，待查明原因及处理后继续进行试验。
8.3整个试验必须服从统一指挥，操作人员根据指定的指挥人员指令执行各项操作。
试验人员不得随意改变作业程序，如必须更改，应与指挥人员联系，获得同意后由指挥人员发令才能操作。
8.4已带电设备应做好明显标记，并挂上警示牌，认真检查受电设备与施工设备之间的隔离情况，应安全可靠。
8.5启动试验时，各开关室门必须上锁，作业人员必须严格执行工作票制度。
要配备好安全用器具，如：
绝缘手套、绝缘靴、专用接地线等。
8.6做到人身、设备事故为零。
8.7在K0点安装或拆除三相短路排时，都必须先挂上接地线，再进行施工，确保安全。
8.8机组非额定转速时，不允许加励磁，一旦发现汽机意外打闸、立即切除励磁。
9.试验组织机构和分工
9.1组织机构
9.1.1整套启动领导小组
全面组织、领导和协调整套启动工作，对运行中的安全、质量、进度和效益全面负责，审批启动调试方案和措施。
9.1.2调试组
负责启动调试方案的编写，负责并组织整套启动范围内设备的调试工作，组织协调设备的消缺工作。
对整套启动设备调试的安全、质量、进度负责。
9.1.3运行组
在安装、调试单位的指导下，对设备进行操作、监视工作，监督落实试运行过程中设备的消缺情况。
负责编写试运行设备的操作票，监督落实带电运行设备与安装设备之间的安全管理隔离措施。
负责设备材料、备品配件准备工作。
9.1.4验收组
负责建筑与安装工程和调整试运工作的质量验收及评定工作，负责整套启动设备安装调试相关记录、图纸资料和技术文件的核查和交接工作。
9.1.5安全组
负责落实整套启动的安全措施，监督施工、调试单位的安全措施实施情况，协调安排安全、消防器具的调用。
负责落实整套启动现场的保卫工作。
9.2分工
9.2.1整个启动过程由试运指挥部统一指挥，整套启动调试措施经试运指挥部批准后实施。
9.2.2监理单位（南京苏安建设监理咨询有限公司）负责本试运措施的讨论会审；组织检查整套启动试运前的各项工作落实完善情况，确认进入整套启动试运条件；负责本次整套试运的质量监督检查工作及过程监控，组织并参加重要调试项目的质量验收与签证。
9.2.3调试单位（上海电力建设启动调整试验所）负责编制整套启动调试措施；组织本措施在试运过程中的实施；负责安排整套启动试运计划；填写调试项目的质量验评表。
9.2.4施工单位（天津电力建设安装公司）参加调试措施会审，负责进行设备与系统的检查与维护、及时消除设备缺陷；负责临时设施的
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