#1机励磁参数测试分析报告.docx
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#1机励磁参数测试分析报告
归档号
2008-6023-01
密级
秘密
专业代号
6023
目录号
01
太阳纸业热电厂#1机组
励磁系统参数测试报告
山东电力研究院
二ΟΟ八年二月
参加工作单位：
山东电力研究院太阳纸业热电厂
南京南瑞电控公司
工作人员：
刘世富袁训奎等
项目负责人：
袁训奎
工作时间：
2007年12月----2008年2月
报告编写：
审核：
批准：
1.概述
山东太阳纸业热电厂#1机组为150MW水氢氢发电机组，型号WX21Z-085LLT，其励磁系统为自并励励磁系统。
励磁调节器为南瑞电控公司生产的SAVR2000系列微机励磁调节器。
受山东太阳纸业热电厂的委托，由山东电力研究院负责完成励磁系统参数确认现场试验及数据的分析、计算工作。
2．试验依据的标准
GB/T7409.3-1997同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求
DL/T650-1998大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件
3．试验中使用的仪器设备
WFLC-2B便携式电量记录分析仪编号：
374231有效期：
2008－8－7
4．基础数据
以下基本参数由山东太阳纸业热电厂提供，其正确性由山东太阳纸业热电厂负责。
表1发电机及励磁变压器
参数名称
代号
单位
机组
参数名称
代号
单位
机组
发电机型号、厂家
WX21Z-085LLT
济南发电设备厂
发电机组转动惯量时间常数
Tj
秒
直轴开路暂态时间常数
Td0’
秒
9.843
发电机额定有功功率
P
MW
150
交轴开路暂态时间常数
Tq0’
秒
发电机额定无功功率
Q
Mvar
75度转子直阻
Rf/Rm
欧姆
0.1663
额定功率因数
COS
0.85
直轴开路次暂态时间常数
Td0’’
秒
0.022
额定机端电压
Ug
kV
15.75
交轴开路次暂态时间常数
Tq0’’
秒
额定电流
Ig
A
6468.9
直轴短路暂态时间常数
Td’
秒
1.031
转子额定电压
Ufn
V
248.3
交轴短路暂态时间常数
Tq’
秒
转子额定电流
Ifn
A
1344.2
直轴短路次暂态时间常数
Td’’
秒
0.017
空载额定转子电压
Uf0
V
69.7
交轴短路次暂态时间常数
Tq’’
秒
空载额定转子电流
If0
A
481.2
直轴同步电抗
Xd
PU
2.186
励磁变型号
ZSC9-1250
交轴同步电抗
Xq
PU
励磁变额定容量
S
kVA
1250
直轴暂态电抗
Xd’
PU
0.229
励磁变变比
K
kV/V
15.75/496.6
交轴暂态电抗
Xq’
PU
励磁变二次电流
I2
A
1453.3A
直轴次暂态电抗
Xd’’
PU
0.172
励磁变二次CT变比
Kct
A/A
交轴次暂态电抗
Xq’’
PU
励磁变短路电抗
XT
%
6.05%
发电机负序电抗
X2
PU
0.172
同步变压器变比
kV
V/V
发电机零序电抗
X0
PU
0.074
整流柜顶值电压
V
表2自动电压调节器－AVR参数
AVR的PID参数
参数名称
代号
单位
数值
静态放大倍数
P
PU
93.73
电压检测时间常数
I
秒
56.24
超前滞后时间常数
D
秒
0.12
10秒强励倍数
PU
2
可控硅最小限制角
amin
度
30
可控硅最大限制角
amax
度
130
是否采用余弦移相原理
余弦移相
校正方式
串联校正
5.发电机空载试验
5.1.发电机空载特性测量
发电机空载特性试验数据如表3所示。
表3发电机空载特性试验数据
.图1发电机空载特性曲线
5.2发电机阶跃响应试验
置励磁调节器单套、自动方式（PID）运行，做发电机空载额定工况下±5％阶跃试验，并录取发电机电压、励磁电流、电压曲线。
响应曲线如图2所示。
图2发电机空载±5％阶跃响应曲线
因测量值有微小的波动，所以，各计算点的值取测量点附近的平均值。
5%阶跃响应指标：
上升时间：
TR=0.38（S）
超调量：
Mp=4.1%
峰值时间：
Tp=1.2（S）
振荡次数：
N=0.5
6.发电机励磁系统的模型及其参数
6.1数据计算处理
6.1.1饱和系数与发电机的基准值的计算
图3发电机空载特性曲线
发电机基准值：
Ifb=442.99A
Rfb=Ufn/Ifn=248.3/1344.2=0.1847Ω
Ufb=Rfb*Ifb=442.99*0.1847=81.83V
发电机饱和系数：
SG1.0=0.0929
SG1.2=0.3532
a=1,b=0.09285,n=8.33
计算饱和值：
SG0.9=0.0429
SG0.95=0.0638
SG1.05=0.1328
SG1.1=0.1867
6.1.2换弧系数的计算
Kco=
=0.0663（pu）
6.1.3限幅值的计算
Efdmax=1.35×496.6×cos20°=630（V）
标么值表示为：
Efdmax=7.7（pu）
Efdmin=1.35×496.6×cos150°=-580.6（V）
标么值表示为：
Efdmin=-7.1（pu）
6.2AVR模型及其参数
图4AVR模型
模型中相应参数如下表4
表4AVR参数
参数
TR
P
I
D
Ta
Th
Tq
数值
0.02
55
20
0
0.003
0.008
0.008
7.仿真计算
7.1仿真模型
图5仿真模型
7.2发电机励磁系统±5%阶跃响应时域仿真
U（pu）
T（s）
U（pu）
T（s）
图65%阶跃响应仿真
+10%阶跃响应指标：
上升时间：
TR=0.47（S）
超调量：
Mp=4.9%
峰值时间：
Tp=1.4（S）
振荡次数：
N=0.5
8.稳定计算程序中的模型及参数
8.1BPA程序中的模型及参数
选用BPA中的FV模型，参数如表5：
表5BPA程序中的模型参数表
参数
数值
参数
数值
参数
数值
参数
数值
Tr
0.02
Ka
20
Tf
0
T1
2.75
K
1
Ta
0.003
Kc
0.0663
T2
1
Kv
0
Kf
0
Vrmin
-7.1
T3
0
Vamax
7.7
Vamin
-7.1
Vrmax
7.7
T4
0.003
发电机饱和参数：
SG1.0
SG1.2
0.093
0.353
8.2PSASP中的模型
采用PSASP中的12型励磁系统模型，参数如表6：
表6PSASP程序中的模型参数表
参数
数值
参数
数值
参数
数值
参数
数值
Tr
0.02
Ka
20
Tf
0
T1
2.75
K
1
Ta
0.003
Kc
0.0663
T2
1
Kv
0
Kf
0
Vrmin
-7.1
T3
0
Vamax
7.7
Vamin
-7.1
Vrmax
7.7
T4
0.003
发电机饱和参数如下：
a
b
n
1
0.093
8.33
9结论
通过对太阳纸业热电厂#1机组励磁系统参数测试结果的计算分析及对励磁系统模型参数的仿真结果的对比，本报告提出的模型参数精度满足要求，可供电力系统稳定分析计算使用。
注：
本机组AVR模型来源于励磁设备制造商提供的技术资料；模型中与AVR设定值有对应关系的参数，其数值由AVR实际设定值直接得到或换算得到；其他参数根据电厂提供的基础数据或现场试验数据计算得到。
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