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电气整套启动

技术文件

编号：

XT-YL0208B-2007

神华亿利工程#2机组

电气整套启动试验报告

内蒙古电力科学研究院

2007年12月26日

措施编号：

XT-YL0208B-2007

项目负责人：

吕广飞

试验人员：

冯福旺辛力坚程晓磊唐丽温冰

措施编写：

冯福旺

措施校阅：

吕广飞

措施打印：

唐丽

措施初审：

措施审核：

措施批准：

批准日期：

1.概述……………………………………………………………200

2.电气设备参数…………………………………………………200

3.调试时间及调试人员…………………………………………203

4.发电机组整套启动前必须具备的条件………………………203

5.调试使用仪器仪表……………………………………………204

6.试验前的准备工作……………………………………………205

7.发电机组整套启动前的安全措施……………………………207

8.发电机组整套启动试验………………………………………208

9.同期并网…………………………………………………….214

10.厂用负荷切换试验………………………………………….215

11.机组带负荷试验………………………………………….215

12.调试结论………………………………………………….215

1.概述：

神华亿利能源有限公司（4×200MW）煤矸石自备电厂#2发变组是新建工程第二台200MW机组，其保护配置为‘南自’生产的NDG-300型发变组保护装置。

其励磁系统采用广州电器科学研究院/广州擎天电气控制实业有限公司的EXC9000全数字励磁装置。

为了#2机组电气整套启动试验及72+24小时试运的顺利进行，根据国家电力部最新颁布的有关规程编写了本次启动试验方案。

2.电气设备参数：

2.1#2发电机

制造厂家：

山东济南发电设备厂

型号：

WX23Z-109

额定容量：

235.3MVA

额定功率：

200MW

功率因数：

0.85（滞后）

定子额定电压：

18kV

定子额定电流：

7547A

转子额定电压：

302.9V

转子额定电流：

1252.6

额定频率：

50HZ

额定转速：

3000r/min

绝缘等级：

冷却方式：

空冷

2.2#2主变压器

制造厂家：

山东电力设备厂

型号：

SFP10-240000/220

额定容量：

240MVA

高压侧额定电压：

24222.5%kV

低压侧额定电压:

18kV

高压侧额定电流:

572.6A

低压侧额定电流:

7698.0A

频率:

50HZ

接线组别：

YN，d11

冷却方式:

ODAF

2.3#2高压厂用变压器

制造厂家:

保定天威特变电气有限公司

型号:

SFF9-40000/18

额定容量:

40000/25000-25000VA

高压侧额定电压:

1822.5%kV

低压侧额定电压:

6.3kV

高压侧额定电流:

1283A

低压侧额定电流:

1833×2A

频率:

50HZ

相数:

接线组别:

D，yn1-yn1

阻抗电压：

Ud1=16.18%Ud2=16.46%

冷却方式:

ONAF

2.4#2励磁变

制造厂家:

天津特变电工变压器有限公司

型号:

ZSCB9-1250/15.75

额定容量:

1250KVA

高压侧额定电压:

18kV

低压侧额定电压:

560V

低压侧额定电流:

1208A

频率:

50HZ

相数:

接线组别:

Y，d11

冷却方式:

自冷

2.5#01启备变

制造厂家:

山东电力设备厂

型号:

SFFZ10-40000/220

额定容量:

40000KVA

高压侧额定电压:

23081.25%

低压侧额定电压:

6.3kV

高压侧额定电流:

100.4A

低压侧额定电流:

2291×2A

频率:

50HZ

相数:

接线组别:

YN,yn0-yn0+d11

冷却方式:

ONAN/ONAF

3.调试时间及调试人员：

调试时间：

2007年12月10日-2007年12月15日

调试人员：

冯福旺辛力坚程晓磊唐丽温冰

4.发电机整套启动前必须具备的条件

4.1.发变组及其励磁系统、高厂变有关的一、二次设备安装工作全部结束，并经检验合格。

4.2.发电机、主变压器、高压厂用变压器、励磁变及试验电源开关、电缆等一次设备的各项高压试验已完成，并有合格报告。

4.3.热工保护传动正确。

4.4.发电机励磁调节器静态调试完成。

4.5.发变组、高厂变、励磁变的保护、控制、信号、指示仪表、计量装置调试完毕，经二次通电和传动试验检查正确。

4.6.发电机同期系统调试完毕。

4.7.发变组及高厂变、厂用分支、励磁变所有CT、PT特性试验完成，电缆绝缘检查合格。

4.8.封闭母线耐压试验及封闭母线微正压系统检漏试验完成。

4.9.发电机冷却系统检查合格。

4.10.检查发电机、主变压器、高压厂用变压器、励磁变测温回路正常。

4.11.主变压器、高压厂用变压器冷却通风系统保证处于良好状态。

4.12.电气与机炉、热工之间的联锁、保护联动、联络信号应正确可靠。

4.13.高低压备用电源，不停电电源的自动投入确保可靠。

保安电源的自动投入装置经严格试验应处于完好状态，确保可靠。

事故保安电源应实际模拟失电，做自投试验。

4.14.交、直流润滑油泵，顶轴油泵，盘车装置等经分部试运应保证在各种状态下正确可靠地起停。

4.15.直流系统绝缘良好，运行可靠，电流、电压调节及蓄电池容量符合技术要求，蓄电池充放电试验及带大负荷运行良好。

4.16.检查主变及高厂变分接头接触可靠。

4.17.220kV母差保护与#2机相关回路正确。

4.18.对于短路试验时发电机出口三相短路板、发变组220kV侧短路线及6KV开关短路板应仔细检查，保证接触良好，容量正确。

4.19.对于化学水处理系统、水源地、除灰系统、循环水处理系统、输煤系统的变压器及相应的配电装置应仔细检查，消除分部试运中发现的所有缺陷。

4.20.消除分部试运中发现的所有缺陷。

5.调试使用仪器仪表

名称

型号

编号

摇表

ZC-7兆欧表

NO.039751013

万用表

NBP205L数字万用表

NO.04010996

钳型相位表

ML12A手持式数字相位伏安表

NO.040053

录波器

GTF-Ⅱ无功电压在线监测仪

NO.02176

微机保护校验仪

ONLY2000微机保护校验仪

NO.03105632

6.试验前的准备工作

6.1集控室的准备工作

在集控室备一套有关设备的电气原理接线图及厂家资料，一份保护定值单，以便查阅。

6.2继电器室的准备工作

6.2.1在发变组保护屏检查过激磁保护的定值应按定值单设定好，过电压保护的定值改为115V，O秒直跳励磁开关。

以防试验期间过电压。

6.2.2解除发电机联跳汽轮机的联锁,将主汽门关闭接点临时改为跳灭磁开关。

6.2.3解除热工自动“发电机并网带初负荷信号”。

6.3发电机出线层的准备工作

6.3.1在发电机出口PT处备两只一次保险及足量的二次保险。

6.3.2在发电机出口PT处备足临时照明。

6.3.3断开励磁变高压侧与发电机出口封母连接,接上来自6kV工作ⅡA段备用间隔的临时试验电源电缆。

6.46kV开关室的准备工作

6.4.1将6kV母线ⅡA、ⅡB段工作电源进线开关621、622拉出间隔。

6.4.2在K3、K4点加装短路线，短路点见附图。

6.4.3在6kVⅡA段备用间隔接好临时试验电源电缆，做好励磁变6kV侧临时试验电源开关的保护整定及整组传动工作。

6.5发电机励磁小间的准备工作

6.5.1在AVR柜旁设置“电力系统参数监录装置”一台。

用

于电气试验测量、录波、打印和记录。

录取发电机定子电压、定子电流、励磁电压、励磁电流。

6.5.2将一只0～5A的电流表，一只0～150V的电压表接入电流、电压测量回路。

6.5.3在集控室控制屏旁装一部直通励磁小间的临时电话，以便通讯联系。

6.5.4．退出起励电源

6.6励磁变

将励磁变高压侧与发电机的软连接解开,从6kVIIA段备用开关柜引一次电缆至励磁变高压侧,做试验电源用（采用3*120mm铜芯电缆）。

整定试验用备用柜的保护，并进行有关的试验。

6.7220kV升压站的准备工作

6.7.1.在端子箱将2#主变至母差保护的电流端子短接牢固后封好,断开至母差保护屏电缆。

6.7.2空出220kVⅢ段母线以备#2机总启动试验及并网时使用。

6.7.3对220kV系统进行下列操作：

6.7.3.1.断开202断路器。

6.7.3.2.断开2021、2023隔离开关。

6.7.3.3.合上20237接地刀闸。

6.7.4在附图K2点装设一组1000A的短路线。

6.8运行人员准备工作:

测量发电机后轴承座、轴瓦绝缘良好。

执行调度命令，倒方式，退母差保护。

6.9电厂应提前将方案上报中调，办理审批手续。

7.发电机组整套启动前的安全措施

7.1各投入运行设备场地清洁、道路通畅、瓷瓶清扫、电缆沟盖板盖好、孔洞堵死，通讯及消防设施完善、齐备。

7.2照明完好、工作照明与事故照明切换良好。

7.3所有电气设备的名称、编号、标志牌应清晰准确。

室内外高压设备的门窗、栅栏等均应关闭好，并应挂上相应的警告标示牌且加锁。

7.4.发电机附近的消防水系统及其它消防器材应严格检查，主变及高压厂用变压器事故排油，应能经过事故排油坑畅通排出。

7.5发电机保护盘三米范围内严禁使用对讲机。

7.6发电机整套启动试验前申请220kV母差保护退出。

将#2主变至母差保护ＣＴ自封接地。

7.7发电机整套启动试验前仔细检查一次系统绝缘。

7.8发电机整套启动试验前检查下列开关及隔离开关位置

7.8.1断路器202在断开位置。

7.8.2隔离开关2021、2023在断开位置。

7.8.3接地刀闸20237在合位。

7.8.4主变中性点接地刀闸220在合位。

7.8.5灭磁开关在断开位置。

7.8.6起励电源退出。

7.9将621、622开关推入工作位置并合闸，合闸后卸能并断开控制电源和储能电源。

8.发电机组整套启动试验

通知汽机电气做试验所需配合工作

8.1机组升速过程中的电气试验：

机组升速过程中，测量发电机转子绕组交流阻抗及绝缘电阻，升速过程中转速每增加500转/分测一次，超速试验后再测交流阻抗，判断发电机转子绕组在升速过程中有无不稳定匝间短路现象。

8.2机组定速后（3000转/分）的电气试验

8.2.1.K1、K2、K3点短路试验

申请退出220kV母线保护，接入＃2主变母差保护的相关回路及223分段断路器、213母联断路器的相关回路并带开关传动。

整定母差保护2#主变单元定值。

过电压保护整定为30V。

检查2021、2023隔离开关在断位，检查202断路器在断位,断开202断路器的I路、II路操作电源开关，热工解除并网带初负荷信号。

注意:

试验过程中密切监视发电机定子温度。

8.2.1.1投入发电机出口1PT、2PT、3PT、中性点变压器及其二次小开关。

8.2.1.2投入发电机、变压器下列保护压板：

发电机对称过负荷（信号）、发电机不对称过负荷（信号）、

主变零序保护、主变瓦斯保护、高厂变瓦斯保护、定子接地（投信号）、热工保护、转子接地保护、励磁过负荷保护、临

时过压保护（30V）。

8.2.1.3.保护出口压板只投的相关回路跳“灭磁开关”，将失灵保护压板退出，将跳母联和分段压板退出。

8.2.1.4检查20237、22337、22327接地刀闸在断开位置，合2023、

2233隔离开关，断开其动力电源并切换至“就地”，合223、202断路器，切换至“就地”，然后断开其控制电源。

8.2.1.5检查202、223断路器在合位。

核对＃2主变、＃2高厂变分接头实际位置。

8.2.1.6将＃2主变、＃2高厂变风冷系统投入。

8.2.1.7派人在发电机、主变等处监视。

8.2.1.8励磁调节器在手动方式，合励磁变电源开关，合灭磁开

关，逐步增大励磁电流，升发电机定子电流至约20%In。

检查

发电机CT，主变高压侧CT，高厂变高低压侧CT、励磁变CT二次

回路电流幅值、相位及中性线上电流。

1LH

2LH

3LH

4LH

5LH

6LH

7LH

8LH

A相

0.59A

0.6A

0.59A

0.6A

A相

0.59A

0.6A

0.59A

0.6A

C相

0.59A

0.6A

0.59A

0.6A

相序

正

9LH

10LH

11LH

12LH

13LH

A相

0.33A

0.32A

0.33A

A相

0.33A

0.32A

0.33A

C相

0.33A

0.32A

0.33A

相序

正

14LH

15LH

16LH

17LH

18LH

A相

0.32A

0.33A

A相

0.32A

0.33A

C相

0.32A

0.33A

相序

正

8.2.1.9检查发电机差动保护、主变差动保护、高厂变差动保护相位，并作差动相量图，检查母线差动保护CT与分段CT比较极性，分析其接线正确性。

8.2.1.10核对励磁变保护定值。

8.2.1.11检查发变组保护盘、电度表屏、变送器屏、录波器屏、励磁调节器屏的电流幅值和相序,检查操作员站的电流显示。

8.2.1.12核对发电机下列保护定值：

发电机差动对称过负荷不对称过负荷

8.2.1.13将发电机电流降到零，跳灭磁开关，跳励磁变电源。

在短路点K2，K3处挂好临时接地线，拆除K2，K3短路板，恢复封闭母线。

8.2.2发电机－变压器组短路特性试验（Ｋ1点短路）

8.2.2.1合励磁变电源，合灭磁开关，逐步增大励磁电流,升发电机定子电流至1.05In。

做发电机－变压器组短路特性试验（Ｋ1点短路），录取升流、降流特性曲线。

8.2.2.2将发电机电流降到零，跳灭磁开关，断开励磁变电源，断开202、223断路器，拉开2233、2023刀闸。

8.2.2.7在K1短路点处挂好临时接地线，拆除K1短路线，恢复系统。

8.2.2.8过压保护定值整定为120V，

8.2.3发电机空载试验

8.2.3.1检查发电机出口三组PT及中性点PT已投入，投入发电机、

主变、高厂变全部保护（至机炉联锁压板、启动失灵压板、跳母联压板不投）,投入跳灭磁开关出口压板。

8.2.3.2试验前再次检查发电机、主变、高厂变、励磁变本体及高压一次系统的情况。

8.2.3.3安装单位派专人到准备升压的各设备处监视。

8.2.3.4检查发变组出口断路器202在断位，主变中性点刀闸220在合位，其它各隔离开关及开关位置正确。

8.2.3.5励磁调节器在手动方式,合励磁变电源,合灭磁开关，逐步增大励磁电流,升发电机定子电压至50％Ｕn，检查发电机及其出口ＰＴ带电情况有无异常。

8.2.3.6继续升电压至100％Ｕn，检查三组ＰＴ二次电压、相序及主变无载调压分接头正确性。

8.2.3.7电压至100％Ｕn时,测量PT开口三角电压３Ｕ0、发电机中性点电压。

UAN

UBN

UCN

UAB

UBC

UCA

ULN

7PT

57.5V

100V

101V

0.3V

8PT

58V

101V

0.3V

9PT

57.5V

100V

6PT

0.3V

8.2.3.8检查发变组保护盘、电度表屏、变送器屏、录波器屏、励磁调节器屏的电压幅值和相序,检查操作员站的电压显示。

8.2.3.9核对保护定值，负序电压用倒相序的方法。

8.2.3.10录取发电机空载特性曲线，并与出厂数据比较。

录制空载特性曲线时，最高电压加到1.05Ｕn。

8.2.3.11过电压,过激磁保护投入,升定子电压至1.05Ｕn,测量PT开口三角电压３Ｕ0、发电机中性点电压,数据结果正确。

8.2.3.12做发电机空载额定电压下灭磁时间常数试验.

8.2.3.13灭磁后测量发电机定子残压和相序。

8.2.4励磁调节器试验

8.2.4.1检查灭磁开关确断,退出灭磁开关操作电源,断开励磁变电源。

8.2.4.2挂好临时接地线（合6kV备用柜接地刀闸），拆除6kV备用柜至励磁变高压侧临时电缆；恢复封闭母线。

8.2.4.3投入灭磁开关操作电源，投入起励电源。

8.2.4.4做发电机空载时励磁调节器各项试验。

8.2.4.5试验项目见励磁系统整套启动试验方案。

8.2.4.6试验结束后恢复过电压定值。

8.2.5同期回路检查：

腾空220kVⅢ段母线，断开213、223断路器及两侧刀闸，合2023隔离开关，合202断路器。

零起升压至发电机额定值，检查＃2发电机出口PT并与220kV母线PT核相，检查同期回路。

正确后降压至零，跳开灭磁开关和202开关。

8.2.6假同期并列试验

8.2.6.1将220kVⅢ段母线腾空，合2131、2133隔离开关，合213断路器。

8.2.6.2检查220kV侧隔离开关2021、2023、20237在断开位置；202断路器断开。

8.2.6.3在发变组保护C柜短接2023隔离开关的辅助接点。

8.2.6.4合灭磁开关，用励磁调节器手动（自动）通道升发电机电压为额定值。

8.2.6.5检查同期装置指示情况。

8.2.6.6手动升、降电压或自动准同期升、降电压检查励磁调节器。

8.2.6.7与汽机配合，检查自动准同期装置增、减速度信号。

8.2.6.8用自动准同期做假同期并列。

8.2.6.9跳开202开关，拆除C柜短连线。

9.同期并网

9.1通知有关人员作好并网准备，联系值长、申请中调，发电机已具备并网条件，准备与系统并列。

9.2将220kVⅢ段母线腾空，准备＃2机组与系统并列。

9.3所有继电保护装置按调度和运行要求投入。

9.4一、二次设备的投入与倒闸操作按运行操作规程执行。

9.5投入热工自动“发电机并网带初负荷信号”,投入发变组除失灵保护、逆功率保护、程序逆功率保护外的所有压板,自动准同期并网。

并网后退出起停机保护，6kV备用分支和工作分支进行一次侧核相。

9.6检查各表计指示情况。

9.7测量负序元件的不平衡电压。

9.8检查发电机逆功率保护、发电机程序逆功率保护、发电机失磁保护、低阻抗保护向量，并做出相量图。

正确后投入逆功率保护、程序逆功率保护及失灵压板。

9.9发电机轴电压的测量。

（分别在150MW、200MW时测量）

9.10检查母线保护差流及相位正确后,投入220kV母差保护。

A相差流

B相差流

C相差流

第1套

0.01A

第2套

0.01A

10.厂用负荷切换试验

100ＭＷ负荷时，进行高压厂用电源切换试验，由高备变倒换至高厂变带厂用负荷。

11.机组带负荷试验

11.1检查发电机、主变、高厂变、励磁变温度是否正常。

11.2记录发电机在各种工况下的运行参数。

11.3发电机定子3W接地保护调试。

11.4做励磁调节器带负荷试验。

11.5励磁试验项目见励磁系统整套启动试验方案。

12.调试结论

12.1经发电机－变压器组短路试验（Ｋ1点短路）,录取发电机短路特性曲线与厂家曲线相符；各CT二次回路电流幅值、相位及中性线上电流均正确无误;发电机差动、发变组差动向量正确；保护定值正确。

12.2经发电机空载试验,录取发电机空载特性曲线与厂家曲线相符；各PT二次回路电压幅值、相位及开口三角电压均正确无误；保护定值正确；灭磁时间常数及定子残压合格；励磁调节器各项试验正确。

12.3假同期并列及同期并网一次成功。

12.4带负荷后各项试验正确;机组运行参数正常;

12.5厂用负荷切换试验成功

附：

1、6kVⅡA段电源带负荷切换结果

2、6kVⅡB段电源带负荷切换结果

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