#3机励磁试验报告.docx

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#3机励磁试验报告

xxxxxxxxxxx公司

#3机励磁试验报告

被试设备名称：

#3机励磁调节器

校验类别:

_A级___________

校验工作人员：

三级审核签字

班组审核人员签字:

____________

车间审核人员签字：

____________

生技部审核人员签字：

____________

年　　月　　日

目录

1.励磁系统概述0

2.主要设备参数3

3.励磁系统试验4

3.1假负载试验4

3.2校对信号通道：

8

3.3灭磁、通道切换及就地跳合灭磁开关试验9

3.4保护传动试验10

3.5励磁系统零启升压试验（选做）：

11

4.励磁系统试验后恢复检查：

12

１、硬件恢复12

２、软件恢复12

5.注意事项12

6.附录13

6.1励磁系统故障编码表13

1.励磁系统概述

励磁系统是发电机非常重要的一个部分，无论在稳态运行或暂态过程中，同步发电机的运行状态在很大程度上与励磁系统有关。

优良的励磁系统不仅可以保证发电机运行的可靠性，而且可以有效的提高发电机及其相联的电力系统的技术经济指标。

国电石嘴山发电公司#3机组励磁系统采用瑞士ABB公司静态励磁设备，型号为：

UNITROLQ5S—O/U231-S6000。

ABB公司的这套静态励磁系统利用可控硅整流器通过控制励磁电流来调节同步发电机的端电压，整个系统可以分为四个主要的功能块：

励磁变压器（-T02）、两套相互独立的励磁调节器（-A10、-A20）、可控硅整流单元（-G31、-G32、-G33）、起励单元（-R03、-V03、-Q03）和灭磁单元（-Q02、-F02、-R02）。

在静态励磁系统（常称自并励或机端励磁）中，励磁电源取自发电机机端。

同步发电机的磁场电流经由励磁变压器-T02、磁场断路器-Q02和可控硅整流器-G31、-G32、-G33供给。

励磁变压器将发电机端电压降低到可控硅整流器所要求的输入电压、在发电机端电压和场绕组之间提供电绝缘、与此同时起着可控硅整流器的整流阻抗作用。

可控硅整流器-G31、-G32、-G33将交流电流转换成受控的直流电流If。

在起励过程开始时，充磁能量来源于发电机残压。

可控硅整流器的输入电压达到10V—20V后，可控硅整流器和励磁调节器就可以工作正常了。

而后AVR控制软起励。

并网后，励磁系统可以在AVR模式下工作，调节发电机的端电压和无功功率，或者可以在一种叠加模式下工作，如恒功率因数调节、恒无功调节等。

此外，它也可以接受电厂的成组调节指令。

灭磁设备的作用是将励磁回路断开并尽可能快的将磁场能量释

放掉。

灭磁回路主要由磁场断路器-Q02、灭磁电阻-R02和晶闸管跨接器-F02组成。

根据系统要求，励磁调节器采取双通道结构（-A10和-A20）。

一个通道主要由一个控制板（COB）和测量单元板（MUB）构成，形成一个独立的处理系统。

每个通道含有发电机端电压调节、磁场电流调节、励磁检测/保护功能和可编程逻辑控制的软件。

在单通道结构中，利用一个被称为扩展门极控制器（EGC）的分离单元作为备用通道。

除励磁调节器外，一些接口电路如快速输入/输出模块（FIO）和功率信号接口模块（PSI）也被用来提供测量和控制信号的电隔离。

此外，每个可控硅整流桥都配备一套整流器接口电路包括整流器接口单元（CIN）、门极驱动接口单元（GDI）和整流器显示单元（CDP）。

国电石嘴山电厂#3机组采用的瑞士ABB公司静态励磁设备，其硬件简单，软件丰富，能方便地实现现代控制规律和多种功能，性能优良，运行、调试方便。

2.主要设备参数

2.1励磁装置型号为：

UNITROLQ5S—O/U231-S6000

发电机空载励磁电压：

196V发电机空载励磁电流：

995A

发电机额定励磁电压：

542V发电机额定励磁电流：

2495A

发电机强励电压：

1100V发电机强励电流：

5000A

励磁顶值电压倍数：

2.0励磁响应比：

小于0.1秒

强励时间：

20S励磁方式：

机端自并励

2.2励磁变压器技术参数：

容量：

4200KVA初级电压：

24KV

次级电压：

1080V频率：

50HZ

相数：

1台（三相）绝缘等级：

F级

防护等级：

IP23冷却方式：

自然冷却

阻抗电压：

6%

2.3功率柜技术参数：

功率整流方式：

静止三相全控额定电流（直流侧）：

2500A

串联元件数：

1并联支路数：

3

可控硅元件反向电压：

4200V

功率整流装置冷却方式：

强迫风冷

2.4磁场断路器技术参数：

型号：

HPB60M-81S额定电压：

1900V

额定电流：

6.0KA控制电压（直流）：

220V

2.5励磁调节器AVR性能

型号：

A5S-O/U231-S4000自动调整范围：

70-110%

手动调整范围：

0-130%调节精度：

0.5%

冗余度：

1+1+独立手动

3.励磁系统试验

3.1假负载试验

3.1.1实验前准备

1）断开励磁变与励磁系统的连接；（√）确认人：

秦鑫

2）断开励磁系统与发电机的连接；（√）确认人：

秦鑫

3）外接3×380VAC电源模拟可控硅阳极电压，用一组滑线电阻（80欧姆、10A）做励磁系统的负载，通过改变控制电压，分别检查各整流柜输出直流波形，结果是否正确，是否符合设计和运行要求。

（√）确认人：

秦鑫

3.1.2试验步骤

接试验线，测相序，断开380V开关电源

打开笔记本电脑，进入程序

ON-LINE

Upload通道参数

切换到就地方式

参数设置

参数设定值

10302MANON手动方式

901LINEORPE他励方式

55023434

3.1.3试验接线

说明：

1.最高励磁电压≈1.35ｘ380≈500DC

2.380Vav电源容量≥20A；或直接用励磁变通过6KV母线去电。

3.电阻性负载：

能耐压500V电压，可用家用电炉丝多根串、并联做试验。

电阻应放置在绝缘、耐热物体上，不宜直接放在地上。

4.如果380V空开过流跳开，可以尝试拉开轴电压吸收回路的保险；试验完毕重新装保险时，注意保险的方向，一般情况下含细芯端最终要朝上安装，以便保险熔断时细芯可以顶出，驱动熔丝盒辅助触电。

3.1.4

试验结果：

通道1

3434

12110

EG1（V）

EG2（V）

EG3（V）

－10000

8.05

4.02

3.967

－9000

4.04

4.07

3.969

－8000

3.96

3.99

3.902

－7000

3.834

3.86

3.73

－6000

3.701

3.72

3.64

－5000

3.557

3.59

3.504

－4000

3.001

2.94

2.904

－3000

1.9

2.11

1.9

－2000

12.36

12.5

12.2

－1000

29.2

28.9

29.5

0

50.7

50.6

50.74

1000

76.8

76.5

76.4

2000

107.1

107.1

106.5

3000

141.5

142.2

141.3

4000

182.5

183.1

193.1

5000

230.5

230.4

230

6000

286.3

286.4

284.8

7000

344.9

344.3

342.6

8000

402.7

402.9

401.6

9000

462.5

463.4

461.3

10000

504.7

505.5

503.9

通道2

3434

12110

EG1（V）

EG2（V）

EG3（V）

－10000

4.05

4.03

3.96

－9000

4.02

4.05

3.96

－8000

3.9

3.9

3.92

－7000

3.84

3.76

3.71

－6000

3.7

3.72

3.73

－5000

3.6

3.56

3.6

－4000

3.2

3.25

3.5

－3000

1.92

2.1

1.92

－2000

12.4

12.5

12.2

－1000

29.5

29.1

29.4

0

50.73

50.75

50.74

1000

76.8

76.6

76.6

2000

106.3

107.6

106.4

3000

141.5

142.5

141.8

4000

184.2

185.1

193.1

5000

230.3

230.4

230.6

6000

286.3

286.6

284.2

7000

344

344.3

344.6

8000

402.8

402.5

402.3

9000

463.5

462.3

463.3

10000

503.7

504.2

503.8

3.2校对信号通道：

3.2.1根据励磁系统设计图纸，进行励磁调节器与DCS系统之间传动试验。

1、控制命令

表1

序号

柜内端子

DCS定义

结果（√或×）

1

X10-1,51

励磁调节开始

√

2

X10-2,52

励磁调节结束

√

3

X10-3,53

励磁调节增磁

√

4

X10-4,54

励磁调节减磁

√

5

X10-5,55

励磁自动调节

√

6

X10-6,56

励磁手动调节

√

7

X10-7,57

励磁强励开始

√

8

X10-8,58

励磁强励结束

√

9

X11-1,51

励磁调节PSS方式开始

√

10

X11-2,52

励磁调节PSS方式结束

√

11

X11-3,53

励磁调节方式选择调COS∮

√

12

X11-4,54

励磁调节方式选择调Q

√

2、信号量

表2

序号

柜内端子

DCS定义

结果（√或×）

1

X15-1,51

励磁调节开始

√

2

X15-2,52

励磁调节结束

√

3

X15-3,53

励磁自动调节

√

4

X15-4,54

励磁手动调节

√

5

X15-5,55

强励开始

√

6

X15-6,56

强励结束

√

7

X15-7,57

过励限制中

√

8

X15-8,58

低励限制中

√

9

X15-9,59

最大励磁位置

√

10

X15-10,60

最小励磁位置

√

11

X15-11,61

就地操作

√

12

X15-12,62

励磁自/手动切换允许

√

13

X15-13,63

励磁报警

√

14

X15-14,64

励磁系统EGC状态

√

15

X16-1,51

励磁调节通道故障

√

16

X16-2,52

励磁跳闸

√

17

X16-3,53

励磁电流限制

√

18

X16-4,54

定子电流限制

√

19

X16-5,55

P/Q限制

√

20

X16-6,56

V/Hz限制

√

21

X16-7,57

通道1故障

√

22

X16-8,58

通道2故障

√

23

X16-9,59

励磁变过流

√

24

X16-10,60

励磁变温度高报警

√

25

X16-11,61

励磁变温度过高跳闸

√

26

X16-15,65

PSS限制开始

√

27

X16-16,66

PSS限制结束

√

28

X17-1,51

励磁整流器故障

√

29

X17-2,52

励磁整流熔断器故障

√

30

X17-3,53

励磁整流器过热报警

√

31

X17-4,54

励磁整流器过热跳闸

√

32

X17-5,55

转子接地报警

√

33

X17-6,56

转子接地跳闸

√

34

X17-7,57

COS∮控制方式

√

35

X17-8,58

恒无功控制方式

√

36

X21-4,54

灭磁开关分闸状态

√

3、模拟量

序号

柜内端子

DCS定义

结果（√或×）

1

X35-1,51

励磁变低压侧电流

√

2

X35-2,52

励磁变低压侧电压

√

3

X35-3,53

励磁电流

√

4

X35-4,54

励磁电压

√

3.3灭磁、通道切换及就地跳合灭磁开关试验

3.3.1自动模式和手动模式下灭磁试验

分别进行励磁退出命令灭磁及直接跳灭磁开关Q02灭磁试验。

实验结果：

灭磁成功

3.3.2自动通道和备用通道之间的切换试验

进行通道中自动方式和EGC通道之间的切换试验。

实验结果：

切换正常

3.3.3手动通道和备用通道之间的切换试验

进行通道中手动方式和EGC通道之间的切换。

实验结果：

切换正常

3.3.4自动模式和手动模式之间的切换试验

通过进行通道的自动运行模式与手动运行模式之间的切换，确认切换过程无冲击。

实验结果：

切换正常

3.3.5就地控制面板跳合灭磁开关试验

在控制面板选择就地控制模式，按“FCBON+RELEASE”（合灭磁开关），按“FCBOFF+RELEASE”（跳灭磁开关）。

实验结果：

合跳正常

3.4保护传动试验

3.4.1试验前准备:

1）给上控制回路的相关电源全部

2）在就地控制面板上选择远方控制

3.4.2保护传动试验

此试验目的主要是验证发变组保护出口时，如：

发变组差动。

灭磁开关能正确断开。

试验结果：

成功断开

3.5励磁系统零启升压试验（选做）：

3.5.1试验前准备和条件：

1、发电机转数达到3000转：

（√）确认人：

秦鑫

2、励磁系统切换到手动模式：

（√）确认人：

秦鑫

3、更该励磁系统参数：

（√）确认人：

秦鑫

3.5.2零启升压试验：

试验目的是整定调节器的自动/手动通道的参数，对运行中的有关参数、限制器进行设置和检验，并检验通道间的切换和PT断线切换功能。

手动方式下的起励试验

1.手动方式

设置参数如下：

2105=0%2106=110%2107=41%

2114=0.1S2115=1.02116=100

手动方式起励，录取机端电压、励磁电流、励磁电压等输出信号，试验中优化有关参数，试验结果符合要求。

UG=100%IE=41%UC=20%UE=32%=169.2VDC

MAN：

SLOPUG=100/83IE=41/31UC=14/10

试验结果：

序号

定子电压点（KV）

励磁电流（A）

励磁电压（V）

1

　5.5

　203

　34

2

　8

　300

　50

3

　10.2

　384

　56

4

　12.1

　445

　76

5

　16.5

　629

　107

6

　20.3

　808

　140

7

22.1

　910

　158

8

　23.9

　1030

　180

9

　24.9

　1110

　194

10

　22

　881

　156

11

　18

　680

　118

12

　16

　580

　100

13

　12

　432

　74

14

　9.9

　363

　63

15

8.0

　281

　47

16

5.6

203

　34

4.励磁系统试验后恢复检查：

１、硬件恢复

试验结束后恢复改动的接线以及检查板件有无损坏。

（√）

恢复人：

２、软件恢复

试验结束后恢复改动参数并与定值单对照。

（√）

恢复人：

5.注意事项

5.1在进行手动和自动模式切换时，要确认手动和自动方式平衡方能进行，否则会产生较大扰动。

5.2系统的应急通道只具有励磁电流调节功能而不具有发电机端电压调节功能。

5.3用CMT工具修改系统参数并下载后，这个文件只能保存在随机存储器（RAM）中，若断电，数据将丢失。

6.附录

6.1励磁系统故障编码表

故障编码

可能的原因/作用

1

控制板COB电源故障

2

过电流瞬时动作

3

OC2反时限

4

整流器超温

5

失磁跳闸

6

变压器超温跳闸

7

转子超温跳闸

13

未配置

14

通道失磁

18

备份读数故障

23

整流器电流丢失

27

复合跳闸

28

起励故障

30

励磁过电压

31

脉冲不同步

32

数字输入/输出驱动器故障：

X1

34

励磁故障

35

磁场过电压

36

数字输入/输出驱动器故障：

X3

39

旋转整流器SC

40

励磁机内部SC

41

励磁输出SC

43

整流器故障

46

V/Hz故障

47

励磁通道故障

50

跨接器故障

52

转子接地故障

53

通过EGC跳闸

54

测量单元板MUB故障/电源故障

55

通道的ARCnet故障

60

Fieldbus超时

103

变压器超温报警

104

转子超温报警

105

整流器超温报警

106

OC1反时限

107

通道切换故障

108

备用存储器故障

109

通讯通道故障

110

系统的重新启动

111

备用故障

113

备用ARCnet故障

115

旋转整流器OC

118

励磁低电压

119

备用报警

120

发电机电压互感器故障

121

频率传感器故障

122

Fieldbus超时

123

模拟输入AI故障

124

励磁故障

127

灭磁开关故障

128

断开操作面板

130

读取初始值S2

132

参数设置2丢失

134

备用不允许

135

跨接器故障

136

写备用报警

137

备用跳闸

138

初始值读取

141

辅助交流电源故障

143

从外部断开灭磁开关

144

辅助直流电源故障

145

测试电源

146

外部闭锁起励

147

就地操作面板节点故障

148

数字输入/输出节点故障

149

数字输入/输出节点故障

152

转子接地故障

153

EGC故障

159

励磁机电流互感器故障

161---168

整流器1---8

178

温度传感器1故障

179

均流故障

180

可控硅熔断器故障

181---186

整流桥R+/T-/S+/R-/T+/S-支路故障

187

超温报警

188

超温跳闸

189

冷却系统报警

190

冷却系统跳闸

191

电流传感器故障

192

浪涌吸收装置故障

193

整流器接口故障

194

断开整流器

195

ARCnet节点故障

196

整流器闭锁

197

整流器1级故障

198

整流器2级故障

21X---26X

用户事件1---6