MEC21B3励磁系统用户手册江西铅山.docx

MEC21B3励磁系统用户手册江西铅山.docx

《MEC21B3励磁系统用户手册江西铅山.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MEC21B3励磁系统用户手册江西铅山.docx（45页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

MEC21B3励磁系统用户手册江西铅山

MEC-21B3励磁系统

用户手册

湖北宜昌能达通用电气股份合作公司

二零零四年九月

第一章系统组成

一、励磁系统组成：

励磁系统由MEC-21B3微机励磁控制器（1LP）、STR-2×500A大功率可控硅整流柜（2LP）、FMB-500A灭磁及过压保护柜组成（3LP）。

它们是励磁系统不可分割的组成部分。

盘柜布局如图一所示。

1LP

MEC

调

节

柜

2LP

STR-2×500

功

率

柜

3LP

FMB

灭

磁

柜

图一励磁系统盘柜布局图

二、系统电源组成：

系统电源由交流电源和直流电源组成。

交流电源为AC380V厂用交流电源；直流电源包括DC220V操作电源、DC220VFMK合闸电源和DC220V起励电源。

（一）FMB-500A灭磁及过压保护柜（3LP）内工作电源：

1.DC220V操作电源，由61DK控制，61DK设于1LP调节柜内；

2.DC220VFMK合闸电源，由64RD控制，64RD设于灭磁柜端子上；

3.DC220V起励电源，由66RD控制，66RD设于灭磁柜端子上；

（二）STR-2×500A大功率可控硅整流柜（2LP）内工作电源：

1.DC220V操作电源，由61DK控制，61DK设于1LP调节柜内；

2.AC380风机电源，由61FZK控制，61FZK设于功率柜内。

（二）MEC-21B3微机励磁控制器内工作电源：

1.DC220V操作电源，用于Ⅰ套、Ⅱ套工控机后备电源，作为厂用交流电源的备用电源，柜内62DK总控制，由端子保险RD3和RD4分别控制。

DC200V电源还作为脉冲放大的备用电源，由端子保险RD5和开关K3控制；

2.AC380V厂用交流电源，用于

、Ⅱ套工控机工作电源，由端子保险RD1和RD2分别控制。

厂用交流电源还作为脉冲放大的工作电源，由柜内开关DK1控制；

三、系统各组成部分联系：

（一）MEC-21B3微机励磁控制器是整个励磁系统的控制部分，完成励磁系统各种状态开关量的采样和系统电气参数的采样计算，根据开关量状态和电气参数值进行系统运行状态分析、判断和处理，根据线性最优控制规律进行稳定计算，并按计算出的角输出可控硅触发脉冲，保持励磁系统的稳定运行，同时也输出励磁系统异常运行状态的报警信号，实现励磁系统起励控制和正常逆变停机功能。

（二）STR-2×500A大功率可控硅整流装置是系统的功率部分，并通过灭磁开关为发电机提供所需要的励磁电流，它采用两只W2E250-HL06-01盘顶轴流冷却风机对整流功率元件进行冷却。

因此整流柜和风机柜常常被认为是一个整体，称为整流系统。

整流系统的输出电流由调节器提供的移相触发脉冲控制，并为调节器提供可控硅快熔熔断信号和停风信号，供调节器进行输出电流限制。

（三）FMB-500A灭磁及过压保护柜是发电机组及电力系统故障快速灭磁保护装置和可控硅励磁系统过电压保护装置。

第二章调试大纲

在机组每次大修和小修中，各使用单位可根据自己的实际情况，对MEC微机励磁系统作全面的或有选择性的检查。

其全面的调试检查项目参考步骤如下：

一、常规电器元件校验：

（一）继电器校验：

1.中间继电器校验：

确定中间继电器的电压等级，测试直流电阻、起动电压、返回电压、各接点的接触情况；

2.时间继电器校验：

确定时间继电器的电压等级，测试直流电阻、起动电压、返回电压、各接点的接触情况和定时的准确性。

（二）接触器校验：

1.直流接触器校验：

确定直流接触器的电压等级，测试直流电阻、起动电压、返回电压、各接点的接触情况；

2.交流接触器校验：

确定交流接触器的电压等级，测试直流电阻、起动电压、返回电压、各接点的接触情况；

二、ZnO阀片测试：

（一）ZnO阀片包括过压保护器和浪涌吸收器。

（二）过电压保护检测：

1.检查串联快熔是否熔断；

2.取下串联快熔RD1和RD2；

3.测量YM1和YM2的V50A、V100A、V1mA、V10mA；

4.V100A应大于0.5*V10mA，否则视为阀片失效；

5.测量值在同等条件下与原始测量值比较，若变化值超过10%，应视为阀片失效；

6.用专用ZnO阀片测试仪和示波器测试其保护特性。

（三）浪涌吸收器检测：

1.检查串联快熔是否熔断；

2.取下串联快熔；

3.解开相互间的连线；

4.测量各相阀片的V50A、V100A、V1mA、V10mA；

5.V100A应大于0.5*V10mA，否则视为阀片失效；

6.测量值在同等条件下与原始测量值比较，若变化值超过10%，应视为阀片失效；

7.用专用ZnO阀片测试仪和示波器测试其保护特性。

三、绝缘检查

（一）一次系统对地绝缘检查：

1.合上整流柜交流输入刀闸YK1、YK2；

2.合上整流柜直流输出刀闸ZK1、ZK2；

3.合上FMK；

4.短接整流柜及输入三相整流电源A、B、C回路，并做好短接记录；

5.短接整流柜输出出正、负极，并做好短接记录；

6.短接一次交流和一次直流回路，

7.断开面板电流、电压表接线，并做好断线记录；

8.用2500V摇表检测上述回路对地绝缘，其绝缘水平不得低于20MΩ。

（二）AC380V交流电源系统对地绝缘检查:

1.断开端子排上的外部总电源输入线或拉开总电源输入刀闸；

2.合上MEC控制柜内交流电源开关DK1、DK2；

3.合上功率柜内风机控制交流电源开关61FZK；

4.分别短接A683、B683、C683、N683回路；

5.根据AC380V二次控制回路原理图短接未连上述回路的全部回路，并做好短接记录；

6.用1000V摇表检测上述回路对地绝缘及其相互间绝缘，其绝缘水平不得低于20MΩ；

（三）直流220V系统对地绝缘检查:

1.断开端子外部DC220V输入总电源线（+KM、-KM）或拉开总电源控制刀闸；

2.合上61DK、62DK，断开63DK；

3.短接601、602、H601、H602回路，并根据DC220V二次控制回路原理图短接未连上601、602、H601、H602的全部回路，并做好短接记录；

4.用1000v摇表检测其对地绝缘，绝缘水平不得低于20MΩ；

（四）测量系统绝缘检查：

1.断开测量输入端子上的所有端子连片及CT接地线；

2.将所有试验插头（TJ1～TJ7）插入相应的试验插座；

3.短接盘内任一电压测量端子A、B、C回路和任一电流测量端子A、B、C、N回路及其之间的回路；

4.用1000v摇表检测试验插座短接线对地绝缘，绝缘水平不得低于20MΩ；

（五）低压电源系统对地绝缘检查:

1.短接6201、6202、6301、6302回路；

2.用万用表测量（2MΩ档）上述回路对地电阻，稳定一段时间后，电阻应为无穷大。

（六）各系统之间绝缘检查：

1.一次系统对AC380V交流电源系统绝缘检查（2500V摇表），绝缘水平不得低于20MΩ；

2.一次系统对DC220V二次操作系统绝缘检查（2500V摇表），绝缘水平不得低于20MΩ；

3.一次系统对测量系统绝缘检查（2500V摇表），绝缘水平不得低于20MΩ；

4.AC380V交流电源系统对DC220V二次操作系统绝缘检查（1000V摇表），绝缘水平不得低于20MΩ；

5.AC380V交流电源系统对测量系统绝缘检查（1000V摇表），绝缘水平不得低于20MΩ；

6.DC220V二次操作系统对测量系统绝缘检查（1000V摇表），绝缘水平不得低于20MΩ；

（七）高压耐压试验：

AC1500V对地耐压一分钟，应无闪烙：

1.按一次系统绝缘检测方式短接一次回路；

2.按接线图二完成试验接线；

图二高压耐压试验接线图

3.将TYB调至最小，合上DZ，根据PT变比计算出原边电压V1；

4.调节TYB，逐步升压至计算电压V1，并做好安全措施；

5.计时一分钟，观察有无闪烙。

（八）绝缘检查后处理工作：

1.撤除所有短接线；

2.恢复外部电源输入回路；

3.恢复CT接地线；

4.恢复表计连接线。

四、系统通电：

（一）送DC220V二次操作电源：

1.推上DC220V二次操作总电源刀闸；

2.合上DC220VFMK合闸总电源；

3.合上61DK（MEC调节柜）；

4.合上62DK（MEC调节柜）；

5.合上63DK（灭磁柜）。

（二）送AC380V厂用交流电源：

1.推上AC380V厂用交流总电源刀闸；

2.合上DK1（MEC调节柜）；

3.合上61FZK（Ⅰ整流桥风机柜）。

五、MEC工控机工作状态检查：

（一）工控机上电：

1.工控机上电步骤与装置“正常投入操作”步骤一致（见第４章）。

2.将调试便携机与MEC接口（先连通讯电缆，再开便携机电源，不可带电拔插通讯电缆！

），操作便携机，启动MEC调试软件。

（二）测量回路通电：

1.测量回路通电接线图（如图三所示）；

图三测量回路通电接线图

2.将TB调至最小位置；

3.确认试验插头TJ1～TJ4已插入相应的试验插座，并拔出TJ5～TJ7；

4.合上试验刀闸DZ和试验电源开关DK3；

5.确信灭磁开关处于分闸状态，断开起励电源。

6.按下“逆变”按钮并复位，使调节器处于停机等待状态，置调节器起励方式为“Ug”，调节TB输出电压为10V，按下“手动起励”按钮，每10V一档检查调节器电压测量精度。

7.输出电压停留在100V，按“PC联机调试软件使用说明”的操作方法完成波形录制、限制参数检查工作和面板输入开关量状态检查工作；并配合以下操作回路模拟检查完成外部输入开关量状态检查工作。

六、操作回路模拟检查：

（一）自动操作回路模拟：

1.确认励磁系统通电正常；

2.置风机操作开关61FQK“自动”状态；

3.按面板“逆变”按钮，置调节器为停机等待状态；

4.送且保持外部开机令检查：

（1）风机应能自动启动，其“运行指示”灯亮。

（2）灭磁开关自动合上，64CJ动作，调节器接收到FMK合闸信号；

（3）调节器

套、

套自动进入运行状态；人为停运风机后，调节器接收到功率柜停风信号，同时报出“SCR故障”信号，并自动转为恒转子电流运行方式。

5.解除外部开机令后送外部停机令10秒检查：

（1）风机自动停运，风机的“停运指示”灯亮；

（2）调节器自动返回停机等待状态；

6.送且保持外部出口断路器令检查：

（1）风机自动启动，其“运行指示”灯亮，风机“停运指示”灯亮；

（2）Ⅰ、Ⅱ套调节器均自动进入运行状态，面板“DL位置”指示由绿色变为红色。

（3）自动闭锁灭磁开关“手动”跳闸和保护跳闸回路。

7.分别模拟整流Ⅰ桥和Ⅱ桥快熔熔断，调节器自动进入恒转子电流运行状态，并报“SCR故障”信号。

（二）手动操作回路模拟：

1.解除外部开机令；

2.解除外部出口断路器令；

3.手动起励操作：

（1）调节“TB”，将机端电压降为最小；

（2）按调节柜面板“手动起励”按钮，起励接触器应自动投入，略5秒后返回，并报“起励失败”信号。

4.风机手动操作：

（1）手动投切功率柜风机；

5.灭磁开关手动操作回路模拟：

手动分、合灭磁开关FMK；

七、小电流检查：

（一）输出脉冲检查：

用示波器检查脉冲变原边和可控硅触发脉冲及移相情况：

原边脉冲为近似等幅脉冲列，可控硅触发脉冲为前沿陡度高、幅值大的脉冲列；

移相状态以“+A”相为参考相；

“-C”滞后“+A”60°；“+B”滞后“-C”60°；

“-A”滞后“+B”60°；“+C”滞后“-A”60°；

“-B”滞后“+C”60°；

即移相顺序为：

+A，-C，+B，-A，+C，-B

（二）小电流检查：

与常规检查方式一致，但保证调节器处于正常工作状态，并观察切换过程中的波形变化。

1.操作面板增减磁按钮，观察小电流波形；

2.增减磁过程中检查ａ角的变化，并观察ａ＝60°时小电流波形。

八、部分调试项目约束条件

（一）起励（投初励）条件：

1.组合条件一：

（1）开机令；

（2）FMK分闸

（3）发电机残压：

0.5%额定机端电压（Ug_N）＜电压＜8%Ug_N，

　　　　　　　　　频率＞47.5Hz。

2.组合条件二：

（1）试验（手动起励）令；

（2）FMK分闸

（3）发电机残压：

0.5%额定机端电压（Ug_N）＜电压＜8%Ug_N。

3.组合条件三（实际）：

（1）灭磁开关合；

（2）可控硅冷却风机投运；

（3）条件一或条件二。

（二）起励失败条件：

1.满足投初励条件；

2.投初励5秒以后发电机电压＜8%Ug_N；

（三）停机令（逆变）有效条件：

1.断路器（发电机出口开关）分断；

2.定子电流＜0.05%额定定子电流（Ig_N）。

（四）逆变结束条件：

1.逆变有效；

2.Ifd＜0.05Ifd_N

（五）可控硅故障信号输出条件：

1.灭磁开关合；

2.可控硅快熔熔断或可控硅冷却风机停运。

第三章投运试验项目

一、投运试验条件

MEC系列微机励磁控制器运抵现场安装就位，将外部测量线、电源线及输入信号线从端子排引入，将输出信号线及脉冲输出线接好后，按本说明书的调试大纲逐项检查，并确认控制器运行状态正常即具备投运条件。

二、电压测量值校验及小电流检查

（一）备励升压；

（二）校验MEC的电压测量值：

表3-1　MEC的电压测量值校验

Ｖ

实际值（Ｖ）

计算值（％）

Ⅰ套显示

U

Ⅱ套显示

U

（三）用示波器检查MEC各通道的脉冲输出波形和可控硅整流波形，确认主励系统工作正常。

三、空载试验项目

（一）Ⅰ套试验项目：

1.10％额定转子电流起励，记录发电机的空载特性曲线，校验各通道的转子电流测量值，并做好记录。

表3-2　发电机空载特性曲线及If测量值校验

Ｖ

实际值（Ｖ）

计算值（％）

If

实际值（Ａ）

计算值（％）

ＭＥＣ

U

Ⅰ套显示

If

ＭＥＣ

U

Ⅱ套显示

If

2.50％额定机端电压起励，空载调节范围检查；

3.100％额定机端电压逆变，检查MEC的逆变性能指标；

4.100％额定机端电压起励，检查MEC的起励性能指标；

5.手动调节速度测试

表3-3手动调节速度测试

项目

第一次

第二次

第三次

平均

速度（％/s）

Ref下降0.05的时间（S）

Ref上升0.05的时间（S）

7.±10％阶跃响应试验：

参照本说明书的《小键盘LED显示及功能操作说明》操作小键盘，做±10%阶跃响应试验，检查MEC的动态品质。

8.运行方式转换试验：

空载状态设有恒机端电压和恒转子电流两种运行方式，方式转换过程应无波动；

9.频率特性检测及V/F限制试验

表3-4　频率特性及V/F限制检测

频率（Hz）

52

51

50

49

48

47

动作频率

≤45

机端电压（％）

1.05

10.远方增、减磁或LCU增减磁检查。

（二）Ⅱ套试验项目

1.50％额定机端电压起励，检查空载调节范围；

2.100％额定机端电压逆变，检查逆变性能指标；

3.100％额定机端电压起励，检查起励性能指标。

（三）综合试验项目

1.100％额定机端电压下各通道之间手动切换试验，检查各通道之间的自动跟踪情况；

2.Ⅰ套100％额定机端电压起励后，PT断线模拟试验，检查PT断线保护功能；

3.Ⅰ套在线，模拟同步回路原方断线，检查同步断线保护功能；

4.模拟交流厂用电源消失，MEC的正常运行应不受影响；

5.模拟直流220V电源消失，MEC的正常运行应不受影响；

6.高频干扰试验；

7.主备励倒换试验。

四、负载试验项目

（一）备励升压并网

1.校验CT极性和相序；

2.校验MEC的有功功率和无功功率测量值:

（二）主励升压并网

1.运行方式转换试验:

并网后MEC具有三种运行方式：

（1）恒机端电压运行方式

（2）恒转子电流运行方式

（3）恒无功功率运行方式

表3-5有功功率及无功功率测量值校验表

实际

有功功率

Ⅰ套显示

（MW）

Ⅱ套显示

实际

无功功率

Ⅰ套显示

（Mvar）

Ⅱ套显示

操作小键盘，做三种运行方式的转换试验，转换过程应平稳无波动。

2.各通道间手动切换试验；

3.PT断线模拟试验；

4.同步断线模拟试验；

5.交流厂用电源消失模拟试验；

6.直流220V电源消失模拟试验；

7.欠励限制试验，检查欠励限制功能；

表3-6欠励限制检查结果

有功功率当前值（MW）

限制动作值（MVar）

限制设定值（MVar）

8.无功过载限制试验，检查无功过载限制功能:

表3-7无功过载限制检查结果

有功功率当前值（MW）

限制动作值（MVar）

限制设定值（MVar）

9.功率柜故障限制转子电流模拟试验:

将转子电流升至限制值以上，模拟功率柜故障，检查限制功能。

表3-8转子电流限制检查结果

参数

有功（MW）

无功（Mvar）

转子电流（A）

设定值（A）

限制前运行工况

限制后运行工况

10.主、备励倒换试验；

11.甩负荷试验：

次

数

第一次

第二次

第三次

有功功率（MW）

甩负荷

无功功率（MVar）

前工况

机端电压（％）

转子电流（A）

甩负荷

机端电压（％）

后工况

转子电流（A）

电压超调量（％）

振荡次数

第四章运行规程

一、MEC-21B3控制器运行规程

（一）正常投入操作：

1.送交流厂用电源；

2.送直流操作电源；

3.合上盘后直流电源开关62DK；

4.合上盘后交流电源开关DK1；

投面板各通道微机电源开关K1、K2。

（二）正常退出操作：

1.切除面板各通道微机电源开关K1、K2；

2.断开盘后交流电源开关DK1；

3.断开盘后直流电源开关62DK；

4.拉开直流操作电源；

5.拉开交流厂用电源。

（三）起励操作

1.设定起励方式；

2.送起励电源；

3.满足开机条件：

（1）功率单元投入；

（2）合主励开关；

（3）投冷却风机；

（4）合灭磁开关；

（5）发电机转速大于95％额定转速；

4.起励：

（1）自动起励：

送开机令自动开机升压到整定值；

（2）手动起励：

揿操作面板“手动起励”按钮。

（四）微机间手动切换操作

1.

套——》Ⅱ套运行：

（1）按面板“Ⅱ机投”按钮切至Ⅱ套；

2.Ⅱ套——》Ⅰ套运行：

（1）按面板“Ⅰ机投”按钮切至Ⅰ套；

（五）停机操作

1.正常停机：

（1）将发电机有功功率、无功功率减至零后解列；

（2）停机方式：

1自动停机：

给停机令；

2手动停机：

按面板“逆变”按钮；

2.事故停机：

保护出口自动跳灭磁开关。

（六）主备励倒换操作

1.主励倒备励操作

（1）将备励输出减为最小；

（2）合备励直流开关；

（3）备励增磁、主励减磁保证无功负荷基本不变；

（4）确认主励可控硅触发角α为逆变角（α〉90°）；

（5）退出主励Ⅰ整流桥和Ⅱ整流桥。

2.备励倒主励操作（适用于自动通道）：

（1）确认主励可控硅触发角为逆变角（α〉90°）；

（2）投入主励Ⅰ套整流桥和Ⅱ套整流桥；

（3）主励增磁至在线机给定值等于机端电压测量值；

（4）备励缓慢减磁；

（5）确认备励输出电流为零；

（6）跳备励直流开关；

二、STR-2×500A双桥功率柜操作规程：

（一）功率柜投入操作：

1.推上阳极电源刀闸YK1、YK2；

2.推上直流输出刀闸ZK1、ZK2；

3.投脉冲放大电源开关MK1、MK2。

（二）功率柜退出操作：

1.切脉冲放大电源开关MK1、MK2；

2.拉开直流输出刀闸ZK1、ZK2；

3.拉开阳极电源刀闸YK1、YK2。

（三）风机操作：

1.手动投入操作：

（1）合上风机交流电源开关61FZK；

（2）将风机切换开关切至“手动”位置。

2.手动切除操作：

（1）将风机切换开关切至“停止”位置；

（2）切除风机交流电源开关61FZK。

3.自动投入操作：

（1）合上风机交流电源开关61FZK；

（2）将风机切换开关切至“自动”位置；

（3）由自动开机令或出口断路器令投入风机。

4.自动切除：

在出口断路器跳闸后，由自动停机令切除风机。

三、FMB-500A灭磁柜运行规程：

（一）FMK合闸操作：

1.合上DC220V操作电源开关61DK；

2.合上DC220V合闸电源保险端子64RD；

3.将FMK操作开关61KK扭向“合”。

（二）FMK分闸操作：

1.合上DC220V操作电源开关61DK；

2.将FMK操作开关61KK扭向“分”。

（三）起励操作：

1.合上DC220V起励电源保险端子66RD；

2.按调节器起励操作运行规程操作。

四、巡检内容

（一）MEC巡检内容：

1.操作面板的各种指示灯；

2.各通道的运行参数显示值；

3.盘后的各种指示灯;

4.各种变压器温感。

（二）整流部分巡检内容：

1.各功率柜整流输出电流记录；

2.各功率柜脉冲状态（